有了新工具，學者們終於能夠閱讀長期以來被認為太脆弱而無法打開的紙莎草捲軸。這一突破實際上可能會改變歷史。大衛蒙哥馬利David Montgomery發表在最新一期《國家地理雜誌》(National Geographic) 的<人工智慧如何揭示羅馬帝國失落的秘密>( How AI is revealing lost secrets of the Roman Empire)
用手打開，捲軸會碎成碎片
2023 年春天， 當一名名叫 Luke Farritor 的大學生開車前往德克薩斯州 Starbase 的 SpaceX 實習時，他發現自己被一個播客吸引住了。主辦單位描述了一場有著大膽目標的比賽：無需實際展開就能閱讀一幅 2000 年歷史的捲軸。這份手稿是一堆紙莎草卷的一部分，這些紙莎草卷在公元79 年維蘇威火山噴發時被掩埋並碳化，這場火山噴發摧毀了羅馬城市龐貝和赫庫蘭尼姆。如果用手打開，捲軸會碎成碎片，抹掉其中的任何資訊。找到利用機器學習了解內部情況的方法的參賽者可以分享超過一百萬美元的獎金。
「我當時想，天哪，我必須努力解決這個問題，」現年 22 歲的法里托說道。
電腦科學專業的法里特在白天的工作中專注於太空旅行，而他則將晚上和週末的時間都投入到了維蘇威火山挑戰賽上——這有點類似於時間旅行。這幅來自赫庫蘭尼姆別墅的捲軸據信屬於凱撒大帝的岳父，它到底說了些什麼？
為了找到答案，參賽者必須開發自己的程序，能夠解釋現有的捲軸 3D 掃描，並繪製微妙的物理變化圖，以檢測燒焦材料上的文字。
Farritor 首先研究了 CT 掃描部分，其中碳基墨水在碳化紙莎草紙上難以察覺。比賽中的另一位參賽者為分享早期結果的參與者提供現金獎勵，該比賽觀察到類似乾泥的「裂縫」圖案，但可能表明墨水存在。因此，Farritor 訓練了一個機器學習模型來追蹤裂紋紋理。
我發現了來自羅馬帝國的三封新文字
一個星期六的深夜，回到內布拉斯加大學，法里特得到消息，捲軸的新部分已經上傳給參賽者。他正在參加一個聚會，所以他用手機登入桌面，然後讓他的人工智慧模型對新圖像進行處理。幾個小時後，他檢查了手機，看到千年來的希臘字母pi、omicron和rho在他身上閃閃發光。
「意識到，哇，我只是自動發現了來自羅馬帝國的三封新文字，那是一個非常酷的時刻，」法里特說。 「我嚇壞了；其他人都嚇壞了。我把它發給組織者了。我發給我媽媽了。
事實證明，這些字母是希臘語“紫色”一詞的一部分，這使得法里托成為自這捲軸被埋在數十英尺深的火山碎片下以來第一個看到該捲軸中的單詞的人。
該捲軸是 1700 年代挖井者發現這座位於現代城鎮埃爾科拉諾地下的別墅後發現的約一千捲捲軸之一。學者表示，這個寶庫很可能是伊比鳩魯派哲學家和詩人菲洛摩斯的希臘圖書館。但他們懷疑一座更大的拉丁圖書館可能位於別墅尚未挖掘的部分。如果比賽證明學者可以安全、輕鬆地閱讀未開啟的捲軸，那麼它可能會激發對更多歷史資料的搜尋。
改變我們對古代世界的理解
這樣的收藏可能包含失落的希臘羅馬歷史、哲學和文學傑作。研究古希臘和羅馬的歷史學家兼播客加勒特·瑞安 (Garrett Ryan) 表示，如果不再發現更多古卷，「這仍將改變我們對古代世界的理解」。但如果圖書館落成，這將是「一場深刻的經典革命」。
這些歷史悠久的希臘遺址為亞歷山大大帝失落的王國提供了新的線索
如果不能閱讀，圖書館有什麼用呢？早期打開易碎捲軸的嘗試損壞了其中許多捲軸，留下碎片供紙莎草學家拼湊起來。肯塔基大學電腦科學教授布倫特·西爾斯 (Brent Seales) 與科技投資者納特·弗里德曼 (Nat Friedman) 和丹尼爾·格羅斯 (Daniel Gross) 共同創立了維蘇威火山挑戰賽。 Seales 和他的實驗室在墨水檢測和數位解包方面做了開創性的工作，競爭對手正在以此為基礎。透過發起這場競賽，他們似乎增加了對這種非侵入性歷史調查的迫切性、集體智慧和支持。
這對每個人來說都是一個重大的頓悟時刻
法裡託的「紫色」突破只是一個開始。為了盡可能取得最大進步，法里特和另外兩名參賽者聯手。今年早些時候，他們因揭曉捲軸上的 15 列文字（超過 2000 個字元）而贏得了 70 萬美元的大獎。他們提交的內容遠遠超出了挑戰的最初目標，即閱讀四段每段 140 個字元的內容。
這三個人使用人工智慧的方式略有不同。與 Farritor 一樣，團隊負責人 Youssef Nader，28 歲，埃及人，正在攻讀博士學位。在柏林獲得人工智慧和機器學習博士學位，專注於改進墨水檢測。納德沒有從手動檢查裂紋圖案開始，而是根據損壞捲軸碎片上發現的墨水來訓練他的模型。他將此模型應用於 CT 掃描的部分，顯示了競賽組織者透過將捲軸放置在粒子加速器束中而製作的目標捲軸的內部結構。納德的流程使角色渲染更加清晰、更精確。
29 歲的團隊成員 Julian Schilliger 是瑞士巴塞爾的電腦科學家，他致力於研究如何以數位方式「展開」捲軸，在 3D 掃描的數千個橫截面中可以看到捲軸的各個層。必須透過橫斷面追蹤各個層並以數位方式「展平」——這本身就是一個勞動密集型過程。 Schilliger 開發了一種使用人工智慧的方法來幫助自動化流程。他創建了一個模型，可以識別掃描中的哪些點與滾動層的片段相鄰。 「這對每個人來說都是一個重大的頓悟時刻，你可以自動做到這一點，」他說。
一張紙莎草紙的低解析度掃描，顯示希臘字母略有褪色。掃描後一次添加的紫色框指出這些希臘字母並在其上方顯示對應的英文字母。
深入圖書館......它與永恆聯繫在一起
著迷的紙草學家確定團隊揭示的專欄是對快樂的沉思的一部分，很可能是由菲洛莫斯寫的。一個片段寫道：“就食物而言，我們不會立即相信稀缺的東西絕對比豐富的東西更令人愉快。”
隨著挑戰第二年接近尾聲，主辦單位設定了新的目標：閱讀四捲捲的 90%（2023 年閱讀一捲捲的比例為 5%），並擴大第一年首創的技術。自動化程度的提高對於閱讀大約 300 幅甚至更多的完整捲軸至關重要。 「我絕對相信這個問題將會得到解決，我們將掃描這些東西並按下按鈕，90% 的問題就會突然出現，」Seales 說。
迄今的進展令古典世界興奮不已，學者們也渴望了解這些出土的文物可能還蘊藏著什麼。 「當我們第一次看到人工智慧揭示的文本時，我們感到非常驚訝，」英國牛津赫庫蘭尼姆協會主席羅伯特·福勒說，該協會支持別墅遺址的保護。 「現在就能夠做到這一點，並跨越千年，不僅深入研究一本書，而且深入圖書館......它與永恆聯繫在一起。”