هوش مصنوعی چگونه نقاشی‌های عظیم بیابانی را کشف کرد؟

  دشت‌های آفتاب‌سوخته‌ی جنوب «پرو» رازی در خود دارند که بزرگ‌تر از هر تابلوی اعلاناتی است. این سرزمین از پایین ساده به‌نظر می‌آید و تنها خاک اُخرایی و سنگ‌هایی پراکنده دیده میشود، اما از آسمان، حکاکی‌های کمرنگ موسوم در مساحتی ۴۹ کیلومتری از کویر گسترده شده‌اند، همچون برگ‌های یک کتاب تصویری باستانی. 

«خطوط نازکا» سال‌هاست دانشمندان را شگفت‌زده کرده‌اند: تصاویری از حیوانات، انسان‌ها و الگوهایی که کم و بیش دو هزار سال پیش روی زمین خراش داده شده‌اند. هدف این نقوش هرگز به‌روشنی مشخص نشده و هر بررسی جدید به‌جای پاسخ، پرسش‌های بیشتری به همراه داشته است. 

خطوط نازکا، نقاشی‌هایی بر بوم بیابان

ماساتو ساکای از دانشگاه یاماگاتای ژاپن دو دهه را وقف راه رفتن در دشت خشکی به نام «نازکا پامپا» کرده؛ دشتی که نزدیک به ۵۰۰ متر بالاتر از سطح دریاست. 

نبود باران و دورافتادگی این بخش، این نقوش را از فرسایش و کشاورزی حفظ کرده است. در این بخش دو سبک اصلی وجود دارد. طرح‌های بزرگ موسوم به «خطی» مانند مرغ مگس‌خوار مشهور صدها متر امتداد دارند و در طرح‌های کوچکتر موسوم به «سطحی»، سنگ‌های تیره از سطح زمین کنار زده شده‌اند تا شن‌های روشن‌تر نمایان شوند.

در گذشته، برای نقشه‌برداری از خطوط نازکا از عکس‌های هوایی و تصاویر ماهواره‌ای استفاده می‌شد. حتی با وجود تصاویر دقیق، بسیاری از نقوش کمرنگ یا دارای کاستی از دید پنهان می‌ماندند. اشکال نوع برجسته، گاهی به اندازه یک اتوبوس شهری کنار مسیرهای قدیمی قرار دارند و در پس‌زمینه خاکی به‌خوبی پنهان می‌شوند. 

نقش هوش مصنوعی در جست‌وجوی خطوط نازکا

تیم ساکای در همکاری با مؤسسه تحقیقاتی IBM، بین سپتامبر ۲۰۲۲ تا فوریه ۲۰۲۳، مدل هوش مصنوعی را با نمونه‌هایی از نقوش شناخته‌شده آموزش داد و سپس آن را روی عکس‌های با کیفیت بالا از سراسر دشت اجرا کرد. در خلال شش ماه، سیستم موفق به شناسایی ۳۰۳ نقش سطحی جدید شد که کم و بیش شمار نقوش ثبت‌شده از آغاز قرن بیستم را دو برابر کرد. 

میان این ۳۰۳ نقش تازه کشف‌شده، تصاویری از انسان‌نماها، سر انسان، حیوانات اهلی (شترسانان)، نهنگ‌های قاتل، پرندگان، گربه‌سانان، صحنه‌های آیینی و تعامل انسان و حیوان دیده می‌شود. تصاویر هوایی پهپادها اصالت این نقوش را تأیید کردند. با این کشفیات، مجموع نقوش تأییدشده به ۴۳۰ شمار می‌رسد که ۳۱۸ شمار آن‌ها را دانشگاه یاماگاتا از سال ۲۰۰۴ تاکنون ثبت کرده است. 

مدل هوش مصنوعی به‌جای شناسایی اشیاء به شکل جعبه‌ای، دشت را به شبکه‌ای از قطعات کوچک تصویری تقسیم کرد و به احتمال وجود نقش در هر قطعه امتیاز داد. پژوهشگران برای آموزش بهتر الگوریتم، هر نقش تأییدشده را به بخش‌های کوچک‌تر تقسیم کردند تا با حجم اندک داده‌ها نیز بتوان الگوریتم را به خوبی آموزش داد. 

خطوط نازکا چه پیامی دارند؟ 

بسیاری از نقوش تازه کشف‌شده در فاصله‌ی کمتر از ۴۳ متر از مسیرهای باستانی قرار دارند. این تصاویر شامل پیکرهای انسانی، دام‌های خانگی و سرهای ترسناک و منزوی می‌شوند. 

ساکای توضیح می‌دهد: «سرهای انسانی، نشان‌دهنده قربانیان انسانی هستند که به خدایان اهدا می‌شدند.» مکان‌یابی این نقوش در حاشیه مسیرها نشان می‌دهد گروه‌های کوچکی در طول سفرهای روزمره از این تصاویر برای آموزش یا نیایش استفاده می‌کرده‌اند. 

سفال‌های شکسته اطراف این نقوش حاکی از آنست که ممکن است آن‌ها از نقوش خطی بزرگ قدیمی‌تر باشند. مضامین این نقوش بیشتر به زندگی روزمره اشاره دارند، درحالی‌که نقوش بزرگ‌تر، حیوانات وحشی را نمایش می‌دهند. 

مسیرهای آیینی و درس‌های کنار جاده

نقوش خطی بیشتر در آغاز یا پایان مسیرهای زیارتی و در فاصله‌ای حدود ۳۴ متر از خطوط آیینی کنده‌شده در زمین قرار دارند. باستان‌شناسان معتقدند کاروان‌ها از این مسیرها عبور کرده‌اند و در نقاطی حاوی تصاویر پرندگان، میمون یا نهنگ برای مراسم جمعی توقف می‌کرده‌اند. 

ساکای می‌گوید: «آن زمان زبان نوشتاری وجود نداشت. مردم با تماشای این تصاویر درباره نقش انسان‌ها و حیوانات می‌آموختند و از آن‌ها برای انجام آیین‌ها استفاده می‌کردند.» 

این توضیحات شفاهی همراه با داده‌های مکانی، این نظریه را تأیید می‌کند که فرهنگ نازکا سامانه‌ی اعتقادی خود را با محیط طبیعی درآمیخته بود. چه‌بسا مسافران، افسانه‌ها، کارهای فصلی یا نقش‌های اجتماعی را با قدم زدن کنار تصاویری که برای هر درس خاص طراحی شده بود، مرور می‌کردند. 

نگاهی به اعداد و ارقام

تمام ۳۰۳ نقش تازه کشف‌شده از نوع سطحی هستند، ولی از دید طراحی و قدمت با هم فرق دارند. حدود نیمی از آن‌ها سرهای انسان یا حیوان را نمایش می‌دهند که در آن‌ها بیشتر چشم یا دهان با اغراق ترسیم شده است. بقیه شامل تصاویر کامل مانند شترسانان و گربه‌سانانی می‌شود که برای بقاء در آن منطقه حیاتی بودند. میانگین طول این نقش‌ها حدود ۲۰ متر است. 

زمانی که پژوهشگران از یادگیری انتقالی استفاده کردند؛ یعنی آغاز با مدلی که با عکس‌های روزمره آموزش دیده و سپس تطبیق آن با تصاویر کویری، دقت هوش مصنوعی به‌شکل قابل‌توجهی افزایش یافت. 

این بهره‌وری دارای اهمیت است زیرا دشت نازکا بیش از ۴۹۰ کیلومتر مربع وسعت دارد. بررسی‌های دستی این وسعت سال‌ها طول می‌کشد، درحالی‌که هوش مصنوعی می‌تواند تنها در چند روز مکان‌های احتمالی را مشخص کند و تیم‌های میدانی تنها به تأیید و حفاظت از این مکان‌ها بپردازند. 

هوش مصنوعی و آینده باستان‌شناسی

موفقیت در پرو نشان می‌دهد یادگیری ماشینی می‌تواند بدون تخریب زمین، میراث‌های پنهان را آشکار کند. شگردهای مشابه پیش‌تر در جست‌وجوی کشتی‌های غرق‌شده در مدیترانه و معابد در جنگل‌های کامبوج به کار رفته‌اند. با بهبود پوشش ماهواره‌ای، تیم‌های کوچک‌تر قادر خواهند بود مناطق وسیعی را برای یافتن نشانه‌های حیات باستانی بررسی کنند. گام بعدی برای خطوط نازکا محافظت است. معدن‌کاوی، گردشگری کنترل‌نشده و جاده‌سازی مدرن در حال آسیب رساندن به این لایه نازک و حساس زمین هستند. 

نقشه‌های تولیدشده‌ی دیجیتال توسط هوش مصنوعی، تصویری دقیق‌تر در اختیار مقامات محلی قرار می‌دهد تا مکان‌های نیازمند حصارکشی، نصب تابلو یا تغییر شناسایی شوند. انتشار این نقشه‌ها به شکل آنلاین، امکان تحلیل‌های جدیدی را برای دانشمندان سراسر جهان فراهم می‌کند تا نقش این نقوش را در ارتباط با تغییرات اقلیمی، تجارت و تحولات اجتماعی طی ۱۵ قرن گذشته بررسی کنند. 

آینده خطوط نازکا

آنچه زمانی تنها کنجکاوی یک خلبان به نام توریبیو مهیا خسپه در سال ۱۹۲۷ بود، اکنون تبدیل به مدرکی شده برای همکاری میان کار میدانی سنتی و فناوری‌های نوین. 

مردم نازکا متون مکتوبی از خود باقی نگذاشتند، اما داستان‌هایی را حک کردند که توانسته‌اند هزاران سال در برابر باد و خورشید باقی بمانند. 

اکنون پژوهشگران با چشمان تازه در آسمان و الگوریتم‌های هوشمند روی زمین، سرانجام در حال کشف این داستان‌ها هستند.