了解人工智能如何帮助考古学家发现隐藏的遗址，修复古代文物，并为我们理解古代历史带来新的见解。
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了解人工智能如何帮助考古学家发现隐藏的遗址，修复古代文物，并为我们理解古代历史带来新的见解。
考古学是通过挖掘和分析文物来研究古代历史的学科，它经常面临着诸如探索区域广阔和文物脆弱等挑战。传统的方法可能非常耗时，甚至可能导致隐藏的遗址或宝藏被忽略。人工智能（AI）可以介入并提供帮助。例如，尤卡坦半岛最近的一项突破性进展是使用深度学习技术发现了超过60,000个先前未知的古代玛雅考古遗址，这些遗址隐藏在茂密的植被之下。
特别是，计算机视觉可以帮助考古学家分析图像以检测文物并精确地绘制古代遗址。图像分析可以帮助发现景观中隐藏的模式，甚至可以将破碎的文物拼凑在一起，以加速发现并保存我们历史和文化的最小细节。考古学家正在解锁由 AI 驱动的探索我们过去的新方法，这些方法比以往任何时候都更快、更精确、更深刻。
由于数据分析的进步，人工智能在20世纪末开始在考古学领域掀起波澜。到了20世纪90年代，考古学家开始使用机器学习和数据挖掘来分析他们收集的大量信息。其中一个早期的巨大成功是使用人工智能根据历史和地理数据模式预测考古遗址可能存在的位置，从而改变了挖掘的规划方式。
人工智能在考古学中日益增长作用的一个早期例子是Iconem的工作，这是一家总部位于巴黎的公司，成立于 2010 年。Iconem 使用无人机和人工智能来创建受战争、冲突和自然衰败威胁的历史地标的 3D 数字模型。通过拍摄数千张图像，Iconem 记录了 20 多个国家的遗址，包括庞贝古城的遗址、伊拉克的亚述城市和阿富汗的佛教寺院。这些数字保护是教育和研究的宝贵资源，特别是对于难以到达或已损坏的遗址。
到 2021 年，AI 甚至被用于修复古代文物。意大利的 RePAIR 计划等项目使用机器人小心翼翼地将来自庞贝古城等地点的脆弱物品拼凑在一起。如今，AI 在考古学中的作用不断扩大，帮助完成诸如解读古代文本和分析卫星图像等任务。AI 已成为发现和保护我们历史的重要工具。
计算机视觉是人工智能的一个分支，它使计算机能够理解和解释视觉数据。在考古学中，计算机视觉帮助研究人员分析人工制品、绘制古代遗址地图，甚至重建历史建筑。通过使用深度学习处理图像和视频，计算机视觉可以提取出使保存和解释考古发现更容易的见解。
考古学家在挖掘过程中经常会发现成千上万的碎片，如陶器、骨骼和其他材料。传统上，识别和编目这些碎片需要花费大量的时间和专业的知识。然而，借助计算机视觉，这个过程可以实现自动化。例如，莱斯特大学的Arch-I-Scan项目使用图像识别和机器学习来自动识别和记录陶器碎片的细节。该系统可以分析来自手持设备的照片，并根据尺寸、形状、设计和纹理对文物进行分类。
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人工智能在考古项目的早期阶段尤其有用。它可以帮助在开始挖掘之前识别潜在的考古遗址，并降低破坏历史区域的风险。通过处理航空或卫星图像，像 Ultralytics YOLOv8 这样的计算机视觉模型可以使用目标检测来检测埋藏的遗址。YOLOv8 可以经过训练来检测景观中的细微变化，这些变化可能暗示着埋藏结构的存在，例如古代的墙壁、道路或建筑物。事实上，土壤颜色、植被生长或地面纹理的细微变化甚至可以表明地下遗骸的存在。
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这方面的一个很好的例子是葡萄牙Alto Minho地区的一个案例研究。研究人员开发了一种AI模型，该模型使用一种称为数据增强的技术，在带注释的坟堆上进行训练，该技术通过创建新的类似训练示例来扩展数据集。该AI系统可以建议潜在的新坟堆位置。尽管由于LiDAR数据的空中视角存在误报的挑战，但在专家验证后，该方法已达到72.53%的成功率。
在考古发掘中，考古学家通常发现的是破碎的碎片，而不是完整的文物。传统上，将这些碎片拼凑起来是一项缓慢而细致的任务。然而，借助AI辅助的3D重建技术，这一过程可以大大加快。通过使用数字3D模型，算法可以分析碎片的形状，并准确地重建原始文物。这个过程不仅节省了时间，还提供了精确的测量数据，并能更好地理解文物，从而更深入地了解创造它们的文化。
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AI 在探索过去的一个令人兴奋的领域是水下考古学。在意大利海岸附近的沉没的罗马城市巴亚，AI 正在帮助监测和保护海底的古代遗址。WSense 是一家专门从事水下通信的初创公司，它开发了一个由 AI 驱动的声学调制解调器和传感器网络。这些系统实时适应不断变化的海况并传输环境数据。它们使远程监控站点成为可能，帮助潜水员在水下进行通信和导航，甚至可能很快通过交互式智能平板电脑向游客提供。
人工智能还在破译古代文本方面取得了长足的进步。DeepMind 的 Ithaca 是一种前沿工具，它使用深度学习来修复损坏的铭文，确定其来源并准确地确定其年代。Ithaca 在大量的希腊铭文数据集上进行训练，能够以 62% 的准确率恢复文本，并在其真实年龄的 30 年内确定其年代。人工智能通过使学者能够更精确地重新检查希腊历史上的关键时期，从而重新定义了历史研究。当与人类专业知识相结合时，人工智能系统可以显着提高文本恢复的准确性。
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人工智能为考古领域带来了诸多好处，可以帮助考古学家发现可能被遗漏的模式和见解。以下是人工智能在考古学中的一些主要优势：
尽管人工智能有很多好处，但在考古学中依赖人工智能也存在一些挑战。以下是人工智能在考古学中的一些主要挑战：
总的来说，重要的是要取得一种平衡，即支持而不是取代传统的考古实践。AI专家和考古学家之间的公开沟通对于保持平衡至关重要。
将 AI 集成到考古学中需要仔细规划，以确保它补充而不是取代传统方法。为了成功地将 AI 工具引入考古研究，遵循一些关键步骤非常重要。首先，为使用 AI 设定明确的目标，无论是为了加速数据分析、改进文物分类，还是协助绘制遗址地图。拥有具体的目标有助于您选择适合您研究需求的 AI 工具。
然后，在选择AI工具时，请考虑它们与您的考古目标的契合程度。理想情况下，这些工具应该是可扩展的，能够处理越来越多的数据，并且用户友好，以便考古学家可以有效地使用它们，而无需广泛的技术知识。同样重要的是要考虑成本效益，因为AI解决方案的实施和维护成本可能很高。
人工智能正在改变考古学的面貌，使其更快、更精确、更易于访问。通过分析大量数据、发现隐藏的遗址和修复古代文物，人工智能正在加强我们探索和理解过去的方式。它能够迅速而准确地处理信息，使考古学家能够取得过去用传统方法需要数年才能完成的发现。随着人工智能的不断发展，它在揭示更多关于我们历史方面的潜力是无限的。考古学的未来看起来充满希望，人工智能在保护我们的文化遗产和加深我们对古代文明的理解方面发挥着关键作用。
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