В северной части Руб-эль-Хали, обширной пустыни на Аравийском полуострове, известной как “Пустая четверть”, под песками погребено множество тайн. Эта огромная территория площадью 650 000 квадратных километров долгое время казалась безжизненной. Однако современные технологии позволяют взглянуть на нее совершенно иначе.
Команда исследователей из Университета Халифа в Абу-Даби разработала инновационный метод поиска потенциальных археологических памятников в засушливых регионах. Их подход сочетает в себе использование искусственного интеллекта и анализ спутниковых снимков, полученных с помощью радиолокатора с синтезированной апертурой (SAR).
В последние годы популярность набрало дистанционное зондирование с использованием оптических спутниковых снимков, например, из Google Earth. Однако в пустыне песчаные и пылевые бури часто затрудняют обзор, а узоры дюн могут маскировать потенциальные исторические объекты. Диана Фрэнсис, специалист по атмосферным явлениям и одна из ведущих авторов проекта, объясняет: “Нам нужно было что-то, что могло бы направлять наши исследования и фокусировать внимание на наиболее перспективных участках”.
Команда создала алгоритм машинного обучения, чтобы анализировать изображения, полученные с помощью SAR. С помощью радиоволн эта технология обнаруживает объекты, скрытые под поверхностью, включая растительность, песок, почву и лед. Хотя SAR-изображения используются с 1980-х годов и машинное обучение набирает популярность в археологии уже давно, комбинация этих двух технологий – нечто уникальное.
Алгоритм обучили на данных уже известного ученым места: Саруг аль-Хадид, поселения с 5000-летней историей, которое до сих пор раскапывают в пустыне недалеко от Дубая. После тренировки ИИ смог указать на другие потенциальные области поблизости, которые еще не были раскопаны.
Фрэнсис отмечает: технология обладает точностью до 50 сантиметров и даже создает трехмерные модели предполагаемых археологических структур. В идеале археологи будут начинать работу, уже имея четкое представление о том, что может быть скрыто под песком.
SAR в археологии не так распространены из-за их стоимости и сложности обработки данных. Однако, например, Эми Хаттон, аспирантка Института геоантропологии Макса Планка, отмечает, что этот метод отлично решает технические проблемы, связанные с рассеянием света от частиц пыли, которые затрудняют дистанционное зондирование в пустынных регионах.
Несмотря на растущую популярность машинного обучения в археологии, не все исследователи от него в восторге. Хью Томас, преподаватель археологии в Сиднейском университете и директор проекта доисторических раскопок в АльУле и Хайбаре в Саудовской Аравии, отмечает, что на этот счет существуют две различные точки зрения. Одни археологи активно внедряют современные технологии, включая искусственный интеллект, для поиска древних объектов. Другие же убеждены, что только опытный специалист с наметанным глазом способен по-настоящему оценить потенциальное место раскопок.
Истинная проверка и, возможно, подтверждение эффективности новой технологии начнется в следующем месяце, когда стартуют раскопки в комплексе Саруг аль-Хадид. По оценкам компании Dubai Culture, до сих пор было исследовано лишь около 10% территории этого памятника площадью 6,2 квадратных километра. Если археологи обнаружат структуры, предсказанные алгоритмом, новой системе гарантировано счастливое будущее в мире большой науки.