Команда студентов-исследователей внесла огромный вклад в разгадку одной из самых больших загадок археологии, раскрыв содержание греческих надписей внутри обугленного свитка, погребенного 2000 лет назад в результате извержения Везувия.

Победители конкурса под названием Vesuvius Challenge (Везувийский вызов) обучили свои алгоритмы машинного обучения на сканах свернутого папируса, открыв ранее неизвестную философскую работу, в которой обсуждаются чувства и удовольствие.

Этот подвиг открывает дорогу методам искусственного интеллекта (ИИ) для полной расшифровки остальных свитков, что, по мнению исследователей, может иметь революционные последствия для нашего понимания древнего мира.

Это достижение всколыхнуло обычно медлительный мир изучения античной древности. “То, что я всегда считал несбыточной мечтой, становится явью”, — говорит Кеннет Лапатин, куратор отдела древностей Музея Дж. Пола Гетти в Лос-Анджелесе, Калифорния, который не участвовал в конкурсе.

В обнаруженном тексте обсуждаются источники удовольствия, включая музыку, вкус каперсов и фиолетовый цвет. “Это исторический момент”, — говорит классицист Боб Фаулер из Бристольского университета, Великобритания, один из членов жюри премии.

Три студента из Египта, Швейцарии и США, раскрывшие текст, разделят главный приз в размере 700 000 долларов США.


Текст из свитка из Геркуланума, который был невидим в течение 2000 лет.

Этот свиток является одним из сотен неповрежденных папирусов, найденных при раскопках в восемнадцатом веке на роскошной римской вилле в Геркулануме, Италия. Эти куски обуглившегося пепла, известные как свитки из Геркуланума, являются единственной библиотекой, сохранившейся со времен древнего мира, но они слишком хрупкие, чтобы их можно было открыть.

Победитель конкурса, объявленного 5 февраля, обнаружил сотни слов в более чем 15 колонках текста, что соответствует примерно 5 % всего свитка. «Конкурс прояснил ситуацию для всех, кто спрашивал, сработает ли это вообще», — говорит Брент Силс, специалист по информатике из Университета Кентукки в Лексингтоне и соучредитель премии. «Никто больше не сомневается в этом».

Двадцатилетняя миссия

За века, прошедшие после обнаружения свитков, многие люди пытались открыть их, уничтожая одни и оставляя другие в целости и сохранности. Папирологи все еще работают над расшифровкой и соединением воедино полученных в результате ужасно фрагментированных текстов.

Но куски в худшем состоянии — самые безнадежные случаи, насчитывающие, возможно, 280 целых свитков, — были оставлены нетронутыми. Они хранятся в основном в Национальной библиотеке Неаполя (Италия), а также в Париже, Лондоне и Оксфорде (Великобритания).


Свиток из Геркуланума был сожжен и погребен в результате извержения вулкана Везувий.

Силз пытался прочитать эти скрытые тексты почти 20 лет. Его команда разработала программное обеспечение для “виртуального разворачивания” поверхностей свернутых папирусов с использованием изображений трехмерной компьютерной томографии (КТ). В 2019 году он перенес два свитка из Института Франции в Париже в ускоритель частиц с алмазным источником света недалеко от Оксфорда, чтобы сделать сканирование с высоким разрешением.

Однако составление карты поверхностей заняло много времени, а чернила на углеродной основе, использованные для написания свитков, имеют ту же плотность, что и папирус на компьютерной томографии, поэтому различить их на снимках было невозможно. Силз и его коллеги задавались вопросом, можно ли обучить модели машинного обучения ‘разворачивать’ свитки и различать чернила. Но разобраться во всех данных было гигантской задачей для его небольшой команды.

К Силсу обратился предприниматель из Кремниевой долины Нат Фридман, который был заинтригован свитками из Геркуланума после того, как посмотрел выступление Силса в Интернете. Фридман предложил принять участие в конкурсе. Он пожертвовал 125 000 долларов на запуск проекта и собрал еще сотни тысяч в Twitter, а Силз выпустил свое программное обеспечение вместе со сканами высокого разрешения. Команда запустила конкурс «Везувий» в марте 2023 года, установив главный приз за прочтение 4 отрывков, не менее 140 символов каждый, до конца года.

Ключом к успеху конкурса стало «сочетание конкуренции и сотрудничества», — говорит Фридман. По ходу конкурса выдавались небольшие призы, чтобы стимулировать прогресс, а победивший код машинного обучения публиковался на каждом этапе, чтобы «поднять уровень» сообщества и чтобы участники могли использовать достижения друг друга.

Фиолетовый цвет

Ключевое новшество появилось в середине прошлого года, когда американский предприниматель и бывший физик Кейси Хэндмер заметил на сканах слабую текстуру, похожую на потрескавшуюся грязь — он назвал ее «треск», — которая, казалось, формировала формы греческих букв.

Люк Фарритор, студент, изучающий информатику в Университете Небраски-Линкольна, использовал треск для обучения алгоритма машинного обучения, открыв слово porphyras, «пурпурный», и получил приз за раскрытие первых букв в конце октября. Второе место занял египетский аспирант из Берлина Юссеф Надер, который сделал еще более четкие изображения текста.

Их код был выпущен менее чем за три месяца, чтобы участники успели расширить масштабы своих вычислений до 31 декабря, когда истекал срок получения финального приза. «Мы грызли ногти», — говорит Фридман. Но в последнюю неделю на конкурс поступило 18 работ. Техническое жюри проверило код участников, затем передало 12 работ комиссии папирологов, которые расшифровали текст и оценили каждую работу на разборчивость. Только одна работа полностью соответствовала критериям конкурса: команда, сформированная Фарритором и Надером, а также Джулианом Шиллигером, студентом-робототехником Швейцарского федерального технологического института в Цюрихе.

Результаты «невероятны», — говорит судья Федерика Николарди, папиролог из Неаполитанского университета Федерико II. «Мы все были совершенно поражены полученными изображениями». Теперь она и ее коллеги спешат проанализировать обнаруженный текст.

Музыка, удовольствия и каперсы

Содержание большинства ранее открытых геркуланумских свитков относится к эпикурейской философской школе и, по-видимому, составляло рабочую библиотеку последователя афинского философа Эпикура, жившего с 341 по 270 год до н. э., по имени Филодем. Новый текст не называет автора, но, судя по первому прочтению, Фаулер и Николарди считают, что он, вероятно, также написан Филодемом.

Помимо приятных вкусов и зрелищ, он включает фигуру по имени Ксенофант, возможно, флейтиста с таким именем, упоминаемого древними авторами Сенекой и Плутархом, чья выразительная игра, по-видимому, заставила Александра Македонского потянуться за оружием.

Лапатин говорит, что темы, обсуждаемые Филодемом и Эпикуром, по-прежнему актуальны. «Основные вопросы, которыми задавался Эпикур, стоят перед всеми нами как людьми. Как прожить хорошую жизнь? Как избежать боли?» Но «настоящие достижения еще впереди», — говорит он. «Меня волнует не столько то, что написано в этом свитке, сколько то, что его расшифровка предвещает расшифровку сотен свитков, на которые мы раньше не обращали внимания».



В свитках, вероятно, будет больше греческой философии: «Я был бы рад, если бы у него были работы Аристотеля», — говорит папиролог и судья премии Ричард Янко из Мичиганского университета в Анн-Арборе. Между тем, некоторые из открытых свитков, написанные на латыни, охватывают более широкую тематику, что дает возможность обнаружить утраченную поэзию и литературу писателей от Гомера до Сапфо. Свитки «откроют неизвестно сколько новых тайн», — говорит Фаулер. «Мы все очень взволнованы».

Это достижение также, вероятно, подогреет споры о том, следует ли проводить дальнейшие исследования на вилле в Геркулануме, целые уровни которой никогда не раскапывались. Янко и Фаулер убеждены, что главная библиотека виллы так и не была найдена, и тысячи других свитков все еще могут находиться под землей.

В более широком смысле, методы машинного обучения, впервые примененные Силзом и участниками конкурса «Везувий», теперь можно использовать для изучения других типов скрытых текстов, например, картонажа — переработанных папирусов, в которые часто заворачивали египетские мумии.

Следующий шаг — расшифровка всего произведения. Фридман объявил о новом наборе призов «Везувийского вызова» на 2024 год с целью прочесть 85 % свитка к концу года. А пока, по его словам, то, что удалось зайти так далеко, «похоже на чудо». «Я не могу поверить, что это сработало».


doi: doi.org/10.1038/d41586-024-00346-8

В источнике есть дополнительное видео: www.nature.com