Arkeolojide yapay zekâ yeni keşiflerin önünü açıyor

Kazı ve eser analizi yoluyla antik tarihi inceleyen arkeoloji, keşfedilecek geniş alanlar ve eserlerin kırılgan yapısı gibi zorluklarla sık sık karşılaşır. Geleneksel yöntemler zaman alabilir ve hatta gizli kalmış alanların veya hazinelerin gözden kaçmasına neden olabilir. Yapay zekâ (AI) bu konuda yardımcı olabilir. Örneğin, Yucatán Yarımadası'nda gerçekleştirilen yakın tarihli bir atılım, yoğun bitki örtüsünün altında gizlenmiş 60.000'den fazla daha önce bilinmeyen antik Maya arkeolojik alanını ortaya çıkarmak için derin öğrenmeyi kullandı.

Özellikle bilgisayarlı görü, arkeologların eserleri tespit etmek ve antik alanların haritasını hassas biçimde çıkarmak için görüntüleri analiz etmesine yardımcı olabilir. Görüntü analizi, manzaralardaki gizli örüntüleri ortaya çıkarmaya veya keşifleri hızlandırmak ve tarihimizin ve kültürümüzün en küçük ayrıntılarını bile korumak için kırık eserleri bir araya getirmeye yardımcı olabilir. Arkeologlar, geçmişimizi her zamankinden daha hızlı, hassas ve kapsamlı biçimde keşfetmek için yapay zekâ destekli yeni yöntemlerden yararlanıyor.

Yapay zekâ destekli arkeoloji tekniklerinin gelişimi#

Veri analizindeki gelişmeler sayesinde yapay zekâ, 20. yüzyılın sonlarına doğru arkeolojide etkisini göstermeye başladı. 1990'lara gelindiğinde arkeologlar, topladıkları büyük miktardaki bilgiyi analiz etmek için makine öğrenimi ve veri madenciliğini kullanmaya başladı. İlk büyük başarılardan biri, tarihsel ve coğrafi veri örüntülerine dayanarak arkeolojik alanların nerede bulunabileceğini tahmin etmek için yapay zekânın kullanılmasıydı; bu, kazıların planlanma biçimini dönüştürdü.

Yapay zekânın arkeolojide giderek artan rolünün ilk örneklerinden biri, 2010 yılında kurulan Paris merkezli Iconem şirketinin çalışmalarıdır. Iconem, savaş, çatışma ve doğal yıpranma tehdidi altındaki tarihî simge yapıların 3B dijital modellerini oluşturmak için drone'lar ve yapay zekâ kullanır. Binlerce görüntü yakalayan Iconem, antik Pompeii kalıntıları, Irak'taki Asur şehirleri ve Afganistan'daki Budist manastırları da dâhil olmak üzere 20'den fazla ülkedeki alanları belgeledi. Bu dijital koruma çalışmaları, özellikle ulaşılması zor veya hasar görmüş alanlar için eğitim ve araştırma açısından değerli kaynaklardır.

Şekil 1. Palmira, Suriye'nin 2015'te yok edilmeden önceki 3B modeli.

2021 yılına gelindiğinde yapay zekâ, antik eserleri onarmak için bile kullanılmaya başlanmıştı. İtalya'daki RePAIR girişimi gibi projeler, Pompeii gibi yerlerden çıkarılan kırılgan parçaları dikkatle bir araya getirmek için robotlar kullandı. Günümüzde yapay zekânın arkeolojideki rolü, antik metinleri deşifre etmek ve uydu görüntülerini analiz etmek gibi görevlerde yardımcı olarak genişlemeye devam ediyor. Yapay zekâ, tarihimizi ortaya çıkarmak ve korumak için temel bir araç hâline geldi.

Bilgisayarlı görü arkeolojide nasıl kullanılır?#

Bilgisayarlı görü, bilgisayarların görsel verileri anlamasını ve yorumlamasını sağlayan bir yapay zekâ dalıdır. Arkeolojide bilgisayarlı görü, araştırmacıların eserleri analiz etmesine, antik alanların haritasını çıkarmasına ve hatta tarihî yapıların yeniden oluşturmasına yardımcı olur. Görüntüleri ve videoları derin öğrenme kullanarak işleyen bilgisayarlı görü, arkeolojik buluntuların korunmasını ve yorumlanmasını kolaylaştıran içgörüler elde edebilir.

Bilgisayarlı görüyle eserleri analiz etme#

Arkeologlar kazılar sırasında genellikle çömlek parçaları, kemikler ve diğer malzemeler gibi binlerce parça bulur. Geleneksel olarak bu parçaları tanımlamak ve kataloglamak çok zaman ve uzmanlık gerektirir. Ancak bilgisayarlı görü sayesinde bu süreç otomatikleştirilebilir. Örneğin Leicester Üniversitesi'ndeki Arch-I-Scan projesi, çömlek parçalarını otomatik olarak tanımlamak ve ayrıntılarını kaydetmek için görüntü tanıma ve makine öğreniminden yararlanır. Sistem, el tipi cihazlarla çekilen fotoğrafları analiz edebilir ve eserleri boyut, şekil, tasarım ve dokuya göre sınıflandırabilir.

Şekil 2. Arch-I-Scan, çömlek kalıntılarının tanınmasına ve ayrıntılarının kaydedilmesine yardımcı olabilir.

Arkeolojik alanların görü tabanlı haritalanması#

Yapay zekâ, arkeolojik projelerin ilk aşamalarında özellikle yararlıdır. Kazı başlamadan önce potansiyel arkeolojik alanların belirlenmesine yardımcı olabilir ve tarihî bölgelere zarar verme riskini azaltır. Hava veya uydu görüntülerini işleyen Ultralytics YOLOv8 gibi bilgisayarlı görü modelleri, gömülü alanları tespit etmek için nesne algılama kullanabilir. YOLOv8, antik duvarlar, yollar veya binalar gibi gömülü yapıların varlığına işaret edebilecek ince manzara değişikliklerini tespit edecek şekilde eğitilebilir. Aslında toprak rengindeki, bitki örtüsündeki büyümedeki veya zemin dokusundaki küçük farklılıklar bile yer altındaki kalıntılara işaret edebilir.

Şekil 3. Kazı yapılacak konumları belirlemek için yapay zekânın kullanılması (Kaynak: ArchAI).

Bunun iyi bir örneği, Portekiz'in Alto Minho bölgesinde gerçekleştirilen bir vaka çalışmasıdır. Araştırmacılar, yeni ve benzer eğitim örnekleri oluşturarak veri kümesini genişleten veri artırma adlı bir teknik kullanarak, etiketlenmiş mezar höyükleri üzerinde eğitilmiş bir yapay zekâ modeli geliştirdi. Yapay zekâ sistemi, yeni potansiyel mezar höyüğü konumları önerebilir. LiDAR verilerinin havadan görünümünden kaynaklanan yanlış pozitif zorluğuna rağmen bu yaklaşım, uzman doğrulamasının ardından %72,53 başarı oranına ulaştı.

Antik eserlerin 3B rekonstrüksiyonu#

Arkeologlar kazılar sırasında genellikle bozulmamış eserler yerine kırık parçalar bulur. Geleneksel olarak bu parçaları bir araya getirmek yavaş ve titiz bir iştir. Ancak yapay zekâ destekli 3B rekonstrüksiyon çok daha hızlıdır. Dijital 3B modeller kullanan algoritmalar, parçaların şekillerini analiz ederek özgün eserleri doğru biçimde yeniden oluşturabilir. Bu süreç zaman kazandırır, hassas ölçümler sağlar ve eserleri daha iyi anlamamıza yardımcı olur; böylece onları yaratan kültürler hakkında daha derin içgörüler elde edilebilir.

Şekil 4. Parçaların 3B rekonstrüksiyonu.

Sualtı arkeolojisinde yapay zekâ#

Geçmişi keşfetmede yapay zekânın heyecan verici kullanım alanlarından biri sualtı arkeolojisidir. İtalya kıyılarında, denizin altında kalmış bir Roma şehri olan Baiae'de yapay zekâ, antik kalıntıların izlenmesine ve korunmasına yardımcı oluyor. Sualtı iletişimi konusunda uzmanlaşmış bir girişim olan WSense, yapay zekâ destekli akustik modemler ve sensörlerden oluşan bir ağ geliştirdi. Bu sistemler değişen deniz koşullarına gerçek zamanlı olarak uyum sağlar ve çevresel verileri iletir. Alanın uzaktan izlenmesini mümkün kılar, dalgıçların su altında iletişim kurmasına ve yön bulmasına yardımcı olur ve hatta kısa süre içinde etkileşimli akıllı tabletler aracılığıyla turistlerin kullanımına sunulabilir.

Şekil 5. Dalgıçlar, İtalya'nın Napoli kentindeki Baiae sualtı kalıntısını keşfediyor.

Antik metinleri anlamak için yapay zekânın kullanılması#

Yapay zekâ, antik metinlerin deşifre edilmesinde de önemli ilerlemeler kaydediyor. DeepMind'ın son teknoloji ürünü aracı Ithaca, hasarlı yazıtları onarmak, kökenlerini belirlemek ve tarihlerini doğru biçimde saptamak için derin öğrenmeyi kullanır. Büyük bir Yunan yazıtları veri kümesi üzerinde eğitilen Ithaca, metinleri %62 doğrulukla onarabilir ve tarihlerini gerçek yaşlarından 30 yıl sapmayacak şekilde belirleyebilir. Yapay zekâ, akademisyenlerin Yunan tarihindeki önemli dönemleri daha yüksek hassasiyetle yeniden incelemesine olanak tanıyarak tarih araştırmalarını yeniden şekillendiriyor. İnsan uzmanlığıyla birleştirildiğinde yapay zekâ sistemleri, metin onarımlarının doğruluğunu önemli ölçüde artırabilir.

Şekil 6. MÖ 485/4 yılına tarihlenen onarılmış bir yazıt örneği.

Arkeolojide yapay zekâ kullanımının artıları ve eksileri#

Yapay zekâ, arkeoloji alanına birçok fayda sağlar ve arkeologların aksi takdirde gözden kaçabilecek örüntüleri ve içgörüleri ortaya çıkarmasına yardımcı olabilir. Arkeolojide yapay zekânın başlıca faydalarından bazıları şunlardır:

• Eserlerin tanımlanması ve sınıflandırılmasındaki doğruluğu artırır.
• İnsan hatasını azaltarak daha hassas yorumlara katkı sağlar.
• Bulguların kişisel önyargılar yerine sağlam verilere dayanmasını sağlar.
• Yapay zekâ, dünya genelinde paylaşılabilecek ayrıntılı eser kayıtları oluşturulmasına yardımcı olur.
• Akıllı yenilikler, araştırmacıların iş birliği yapmasını ve değerli kültürel tarihi gelecek nesiller için korumasını kolaylaştırır.

Birçok faydasına rağmen arkeolojide yapay zekâya güvenmekle ilgili zorluklar da vardır. Arkeolojide yapay zekânın başlıca zorluklarından bazıları şunlardır:

• Dijital araçlar, geleneksel arkeolojik yöntemlerin önüne geçebilir.
• Yüzyıllar boyunca geliştirilen uygulamalı beceriler ve teknikler önemini yitirebilir.
• Kültürel mirasın ve yerli halkların haklarının korunması gibi etik kaygılar dikkatle değerlendirilmelidir.
• Teknolojiye aşırı bağımlılık, insan uzmanlığının arkeolojiye kattığı eleştirel düşünme ve yaratıcılığı azaltabilir.

Genel olarak, geleneksel arkeolojik uygulamaların yerini almak yerine onları destekleyen bir denge kurmak önemlidir. Yapay zekâ uzmanları ile arkeologlar arasındaki açık iletişim, bu dengenin korunması için gereklidir.

Arkeolojide yapay zekânın uygulanmasını hangi faktörler etkiler?#

Yapay zekâyı arkeolojiye entegre etmek, geleneksel yöntemlerin yerini almak yerine onları tamamladığından emin olmak için dikkatli planlama gerektirir. Yapay zekâ araçlarını arkeolojik araştırmalara başarıyla dâhil etmek için birkaç temel adımı izlemek önemlidir. Öncelikle, veri analizini hızlandırmak, eser sınıflandırmasını iyileştirmek veya alanların haritalanmasına yardımcı olmak gibi amaçlarla yapay zekâ kullanımına yönelik net hedefler belirle. Belirli hedeflere sahip olmak, araştırma ihtiyaçların için doğru yapay zekâ araçlarını seçmene yardımcı olur.

Ardından yapay zekâ araçlarını seçerken bunların arkeolojik hedeflerine ne kadar uygun olduğunu değerlendir. Araçlar ideal olarak ölçeklenebilir, artan miktardaki veriyi işleyebilir ve arkeologların kapsamlı teknik bilgiye ihtiyaç duymadan bunları etkili biçimde kullanabilmesi için kullanıcı dostu olmalıdır. Yapay zekâ çözümlerinin uygulanması ve bakımı pahalı olabileceğinden, maliyet etkinliğini değerlendirmek de önemlidir.

Bulgularımızı özetlerken#

Yapay zekâ, arkeolojinin çehresini değiştirerek onu daha hızlı, hassas ve erişilebilir hâle getiriyor. Büyük miktarda veriyi analiz ederek, gizli alanları ortaya çıkararak ve antik eserleri onararak yapay zekâ, geçmişi keşfetme ve anlama biçimimizi geliştiriyor. Bilgileri hızlı ve doğru biçimde işleyebilmesi, arkeologların geleneksel yöntemlerle ulaşılması yıllar süren keşifleri gerçekleştirmesine olanak tanıyor. Yapay zekâ gelişmeye devam ettikçe tarihimiz hakkında daha fazlasını ortaya çıkarma potansiyeli sınırsızdır. Yapay zekânın kültürel mirasımızı korumada ve antik uygarlıklara ilişkin anlayışımızı derinleştirmede önemli bir rol oynadığı arkeolojinin geleceği umut verici görünüyor.

Yapay zekâ hakkında daha fazla bilgi edinmek için GitHub depomuzu ziyaret et ve topluluğumuzla etkileşime geç. Çözüm sayfalarımızda üretim ve tarım alanlarındaki yapay zekâ uygulamalarını keşfet. 🚀