科学家用AI来解密纳斯卡线条

将深度学习和现场研究相结合，可以帮助发现和保护这一文化遗产。

如果你能够从鸟瞰角度观察秘鲁南部海岸线，你会看到数十个奇怪生物的图案：一只巨大的蜘蛛、鲸鱼、蜂鸟和秃鹰。这些是纳斯卡线条，秘鲁自己的考古谜团。这些线条最早在20世纪初被发现，据说是在公元前400年至公元650年之间创作的，但人们如何创作出这些长达数十到数百英尺的沙漠图案，仍然有些神秘。

虽然已经发现了数百个这些奇怪的图案，但仍有更多的线条令最仔细的观察者无法找到。因此，新的搜索方法依赖于非人类的帮手。根据《考古科学杂志》的一份报告，一种人工智能方法最近能够勘察出四条新的线条。

多年来，包括主要作者Masato Sakai在内的研究人员一直在寻找隐藏的纳斯卡线条。截至2022年12月，他的团队使用卫星图像、航空摄影、激光雷达扫描和其他方法在纳斯卡潘帕(Nazca Pampa)发现了168个新的地上绘图。根据Live Science的报道，2016年，在拍摄了一些特别高分辨率的线条照片后，Sakai和他的团队更进一步。

研究人员与IBM日本和IBM美国的Thomas J. Watson研究中心合作，使用21个已知的纳斯卡地上绘图来训练深度学习系统，让其了解要寻找什么，或者通常在这些图案中发现的元素。然后，他们让程序浏览航空照片。第一个由AI捕获的纳斯卡线条，一个奇怪的人形生物，已经于2019年被发现，最近该软件又揭示了另外三条线条，包括一对长达250英尺的腿和一条长达62英尺的鱼。

根据该报告，深度学习系统在分析航空照片时比人类快约21倍。根据该论文，要研究整个纳斯卡潘帕以识别具象图案(不包括许多几何或线性图案)，需要一个人类考古学家连续工作68天。有了AI的帮助，这可能只需要78个小时。

与其他具有文化或生态重要性的场所一样，纳斯卡线条面临着来自气候变化、人类活动等方面的威胁。时间对于找到和保护这些古怪的人类历史遗迹至关重要，Sakai和他的团队写道，现场研究和人工智能的结合可能会导致“更高效和有效的调查”。

本文译自 Popular Science，由 BALI 编辑发布。

使用AI应用程序寻找纳斯卡地画

通过深度学习识别的四个新的纳斯卡地画。(A) 一个人形，浮雕型。(B) 一对腿，线型。(C) 一条鱼，浮雕型。(D) 一只鸟，线型。(B到D)在本文中首次向公众展示。

来自山形大学、日本IBM公司和巴黎第一大学潘提翁-索邦分校的一个考古学家团队使用人工智能应用程序来定位以前未知的纳斯卡地画。在《考古科学杂志》上报道的他们的研究中，该小组使用各种数据源来教导一个人工智能应用程序。

纳斯卡地画因其巨大的规模而闻名于世--这些图像是由古代人在沙漠地面的凹陷处创造的，只有从飞机上才能完全欣赏到。它们是在一个高而干旱的高原上形成的，这个高原在一个方向上延伸了大约80公里，在另一个方向上延伸了400公里。

自从西班牙探险家重新发现这些地画以来，它们激发了许多研究工作。有些人试图了解它们的意义和制作的原因，而另一些人则只是试图找到所有的地画。不知道有多少人被创造出来，所以考古学家和历史学家继续寻找更多。在这项新的努力中，研究小组利用人工智能来帮助寻找。

空中照片的推断结果。(A) 航拍照片的推断结果的例子。这是用于测试的航拍照片的一部分，这些照片在纳斯卡潘帕的北部地区(400米×800米)。 B至L)DL模型的推断结果。(B到F)检测到的测试数据。(G到H)未检测到的测试数据。(I到L)过度检测的项目。

研究小组注意到，已经收集了大量关于存在地画的地区的数据--其中包括从飞机、无人机和卫星拍摄的照片，以及LiDAR。最有帮助的是航拍照片，它以每像素0.1米的分辨率绘制了整个地区的地图。

该团队在地画数据上训练了一个人工智能应用程序，然后让它在详细的照片中搜索新的地画。他们发现了四个新的地画：一个看起来像一个拿着棍子的人，一对腿，一只鸟和一条鱼。人类地画的长度为5米。鱼的长度为19米，鸟的长度为17米，而一对腿的长度为78米。

研究人员建议，他们的方法可以加以改进，以帮助在该地区找到更多的地画，并修改为用于其他考古图像搜索应用。

本文译自 phys.org，由 BALI 编辑发布。

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