29 de agosto de 2024
Descubra cómo la IA está ayudando a los arqueólogos a descubrir yacimientos ocultos, restaurar artefactos antiguos y aportar nuevos conocimientos a nuestra comprensión de la historia antigua.
La arqueología, el estudio de la historia antigua mediante la excavación y el análisis de artefactos, se enfrenta a menudo a retos como las vastas zonas que hay que explorar y la fragilidad de los artefactos. Los métodos tradicionales pueden llevar mucho tiempo e incluso hacer que se pasen por alto yacimientos o tesoros ocultos. La inteligencia artificial (IA) puede ayudar en este sentido. Por ejemplo, un reciente avance en la península de Yucatán utilizó el aprendizaje profundo para descubrir más de 60.000 antiguos yacimientos arqueológicos mayas hasta entonces desconocidos que estaban ocultos bajo una densa vegetación.
En concreto, la visión por ordenador puede ayudar a los arqueólogos a analizar imágenes para detectar artefactos y cartografiar con precisión yacimientos antiguos. El análisis de imágenes puede ayudar a descubrir patrones ocultos en paisajes o incluso a recomponer artefactos rotos para acelerar los descubrimientos y preservar hasta el más mínimo detalle de nuestra historia y nuestra cultura. Los arqueólogos están descubriendo nuevas formas de explorar nuestro pasado impulsadas por la IA que son más rápidas, precisas y perspicaces que nunca.
La IA empezó a introducirse en la arqueología a finales del siglo XX, gracias a los avances en el análisis de datos. En la década de 1990, los arqueólogos empezaron a utilizar el aprendizaje automático y la minería de datos para analizar la ingente cantidad de información que recopilaban. Uno de los primeros grandes éxitos fue el uso de la IA para predecir dónde podrían estar los yacimientos arqueológicos basándose en patrones de datos históricos y geográficos, lo que transformó la forma de planificar las excavaciones.
Un primer ejemplo del creciente papel de la IA en la arqueología es el trabajo de Iconem, una empresa con sede en París fundada en 2010. Iconem utiliza drones e IA para crear modelos digitales en 3D de monumentos históricos amenazados por la guerra, los conflictos y el deterioro natural. Capturando miles de imágenes, Iconem ha documentado yacimientos en más de 20 países, incluidas las antiguas ruinas de Pompeya, ciudades asirias en Irak y monasterios budistas en Afganistán. Estas preservaciones digitales son valiosos recursos para la educación y la investigación, especialmente para los yacimientos de difícil acceso o que han sufrido daños.
En 2021, la IA se utilizaba incluso para restaurar objetos antiguos. Proyectos como la iniciativa RePAIR en Italia utilizaban robots para recomponer cuidadosamente objetos frágiles de lugares como Pompeya. Hoy en día, el papel de la IA en la arqueología sigue ampliándose, ayudando en tareas como el descifrado de textos antiguos y el análisis de imágenes por satélite. La IA se ha convertido en una herramienta esencial para descubrir y preservar nuestra historia.
La visión por ordenador es una rama de la IA que permite a los ordenadores comprender e interpretar datos visuales. En arqueología, la visión por ordenador ayuda a los investigadores a analizar artefactos, cartografiar yacimientos antiguos e incluso reconstruir estructuras históricas. Al procesar imágenes y vídeos mediante aprendizaje profundo, la visión por ordenador puede extraer información que facilite la conservación e interpretación de los hallazgos arqueológicos.
Los arqueólogos suelen encontrar miles de fragmentos como cerámica, huesos y otros materiales durante las excavaciones. Tradicionalmente, identificar y catalogar estas piezas requiere mucho tiempo y conocimientos especializados. Sin embargo, con la visión por ordenador, este proceso puede automatizarse. Por ejemplo, el proyecto Arch-I-Scan de la Universidad de Leicester utiliza el reconocimiento de imágenes y el aprendizaje automático para identificar y registrar automáticamente los detalles de los fragmentos de cerámica. El sistema puede analizar fotos de dispositivos portátiles y clasificar los artefactos por tamaño, forma, diseño y textura.
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La IA es especialmente útil en las primeras fases de los proyectos arqueológicos. Puede ayudar a identificar posibles yacimientos arqueológicos antes de empezar a excavar y reduce el riesgo de dañar zonas históricas. Al procesar imágenes aéreas o por satélite, los modelos de visión por ordenador como YOLOv8 de Ultralytics pueden utilizar la detección de objetos para detectar yacimientos enterrados. YOLOv8 puede entrenarse para detectar cambios sutiles en un paisaje que podrían indicar la presencia de estructuras enterradas, como muros, carreteras o edificios antiguos. De hecho, ligeras variaciones en el color del suelo, el crecimiento de la vegetación o la textura del terreno pueden incluso indicar la existencia de restos subterráneos.
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Un buen ejemplo de ello es un estudio de caso realizado en la región portuguesa de Alto Minho. Los investigadores desarrollaron un modelo de IA entrenado con túmulos funerarios anotados mediante una técnica llamada aumento de datos, que amplía el conjunto de datos creando nuevos ejemplos de entrenamiento similares. El sistema de IA puede sugerir posibles nuevas ubicaciones de túmulos. A pesar del reto que suponen los falsos positivos debidos a la perspectiva aérea de los datos LiDAR, este enfoque ha logrado una tasa de éxito del 72,53% tras la validación de expertos.
Durante las excavaciones, los arqueólogos suelen encontrar piezas rotas en lugar de artefactos intactos. Tradicionalmente, unir estos fragmentos es una tarea lenta y meticulosa. Sin embargo, la reconstrucción 3D asistida por IA es mucho más rápida. Utilizando modelos digitales en 3D, los algoritmos pueden analizar las formas de los fragmentos y reconstruir con precisión los artefactos originales. Este proceso ahorra tiempo y proporciona mediciones precisas y una mejor comprensión de los artefactos que pueden ofrecer una visión más profunda de las culturas que los crearon.
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Un campo apasionante de la IA en la exploración del pasado es la arqueología subacuática. En Baiae, una ciudad romana sumergida frente a las costas de Italia, la IA está ayudando a vigilar y preservar las antiguas ruinas bajo el mar. WSense, una startup especializada en comunicación submarina, ha desarrollado una red de módems acústicos y sensores impulsados por IA. Estos sistemas se adaptan a las condiciones cambiantes del mar en tiempo real y transmiten datos medioambientales. Permiten vigilar a distancia el yacimiento, ayudan a los buceadores a comunicarse y navegar bajo el agua, e incluso podrían estar pronto a disposición de los turistas a través de tabletas inteligentes interactivas.
La IA también avanza en el descifrado de textos antiguos. Ithaca, una herramienta de vanguardia de DeepMind, utiliza el aprendizaje profundo para restaurar inscripciones dañadas, determinar su origen y datarlas con precisión. Entrenada con un enorme conjunto de datos de inscripciones griegas, Ithaca puede restaurar textos con una precisión del 62% y datarlos con una aproximación de 30 años respecto a su verdadera antigüedad. La IA está redefiniendo la investigación histórica al permitir a los estudiosos reexaminar periodos clave de la historia griega con mayor precisión. Cuando se combinan con la experiencia humana, los sistemas de IA pueden mejorar significativamente la precisión de las restauraciones de textos.
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La IA ofrece muchas ventajas al campo de la arqueología y puede ayudar a los arqueólogos a descubrir patrones y perspectivas que de otro modo pasarían desapercibidos. Estas son algunas de las principales ventajas de la IA en arqueología:
A pesar de sus numerosas ventajas, la aplicación de la IA a la arqueología también plantea problemas. He aquí algunos de los principales retos de la IA en arqueología:
En general, es importante lograr un equilibrio que apoye las prácticas arqueológicas tradicionales en lugar de sustituirlas. La comunicación abierta entre especialistas en IA y arqueólogos es esencial para mantener el equilibrio.
Integrar la IA en la arqueología requiere una planificación cuidadosa para asegurarse de que complementa los métodos tradicionales en lugar de sustituirlos. Para introducir con éxito herramientas de IA en la investigación arqueológica, es importante seguir algunos pasos clave. En primer lugar, hay que fijar objetivos claros para el uso de la IA, ya sea para acelerar el análisis de datos, mejorar la clasificación de artefactos o ayudar a cartografiar yacimientos. Contar con objetivos específicos le ayudará a elegir las herramientas de IA adecuadas para sus necesidades de investigación.
A continuación, al seleccionar las herramientas de IA, considere en qué medida se ajustan a sus objetivos arqueológicos. Lo ideal es que las herramientas sean escalables, capaces de manejar cantidades crecientes de datos y fáciles de usar para que los arqueólogos puedan utilizarlas eficazmente sin necesidad de amplios conocimientos técnicos. También es importante tener en cuenta la rentabilidad, ya que las soluciones de IA pueden ser caras de implantar y mantener.
La IA está cambiando la arqueología, haciéndola más rápida, precisa y accesible. Al analizar grandes cantidades de datos, descubrir yacimientos ocultos y restaurar artefactos antiguos, la IA está mejorando nuestra forma de explorar y comprender el pasado. Su capacidad para procesar la información con rapidez y precisión permite a los arqueólogos hacer descubrimientos que antes tardaban años en conseguirse con los métodos tradicionales. A medida que la IA sigue evolucionando, su potencial para revelar aún más sobre nuestra historia es ilimitado. El futuro de la arqueología parece prometedor, con la IA desempeñando un papel clave en la conservación de nuestro patrimonio cultural y en la profundización de nuestra comprensión de las civilizaciones antiguas.
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