當考古遇到AI,歷史有了“透視眼”!復旦大學等開設“AI考古”課備受追捧

南方財經全媒體記者彭敏靜 珠海報道

金屬學分析、DNA技術、巖相學分析、同位素分析、碳十四測年技術……科技考古進行時,當考古學家遇到AI(人工智能技術),又會有何火花?

近年來,AI取得突破性進展,在自然語言處理、圖像識別、數據分析等方面凸顯出無與倫比的優勢,已在很多領域得到快速應用。而AI正以前所未有的速度重塑考古學的研究方法。

“隨着人工智能與考古學、文化遺產領域融合不斷深入,新技術將不斷催生新的研究成果與應用場景,爲保護人類珍貴文化遺產、傳承歷史文明注入源源不斷的活力。”北京師範大學-香港浸會大學聯合國際學院(簡稱:北師港浸大)校長陳致教授近日在“知往鑑來:人工智能在考古與文化遺產保護中的前沿應用珠海論壇”上表示。

在不少受訪人士看來,AI應用將會對考古工作全方位參與和滲透,如訓練既有考古信息和數據,通過快速處理海量數據,對文物進行識別和分類,將極大地提高效率和準確性;預測地下文化遺存埋藏狀況,爲後續考古工作提供決策;盤活海量數據,挖掘其中的信息等等。

AI新技術賦能考古

穿越千年的陶片,背後蘊含着生產組織、工匠風格、文化審美等豐富的歷史線索,潛在研究價值巨大。

山東大學文化遺產研究院院長方輝教授以濟南大辛莊遺址H690出土陶片的AI拼對試驗爲例,介紹了人工智能輔助陶片拼對這一方式將突破當前出土陶片數量龐大、傳統人工拼對效率低的困境,爲陶器研究提供更多的可能性。

“我們希望AI能夠成爲一把鑰匙,幫助我們解鎖那些塵封在倉庫中的陶片背後隱藏的世界。”四川省文物考古研究院萬嬌博士所在團隊匯聚一線考古學者與人工智能專家,共同開展四川陶片考古的AI探索與研究,現階段已利用模型成功判斷寶墩文化時期破碎度較高、傳統信息量包含較少的普通陶片的分期。

據萬嬌介紹,項目組在AI專家與考古學家充分交流、討論的基礎上,收集寶墩文化一至三期典型遺址高山、紫竹、芒城、魚鳧村中出土的陶片,通過高清晰度、高還原度的陶片拍攝,構建寶墩文化時期數字陶片數據庫,通過機器深度學習數字陶片數據庫中各期陶片,構建以高山、紫竹、芒城、魚鳧村爲代表的數字陶片AI模型。

“考古學家採集的大量材料中只有不到10%能被用於研究,其餘大多閒置在倉庫,尤其是陶片,而這些正是可以利用AI進行高效處理的寶貴資源。”中國科學院院士、浙江大學數學高等研究院阮勇斌教授以寶墩文化陶片分期模型爲例,展示了人工智能在分類、聚類及多模態分佈中的出色表現,並指出AI不僅大幅提升了研究效率,並將深刻變革考古學方法論,爲智能化與精準化研究開闢新路徑。

在阮勇斌看來,分類模型基於有監督學習,可通過大量的分類信息數據訓練模型,使其能準確預測未知數據的分類。無監督學習則在缺乏明確標籤的數據情況下,通過探索數據間的相似性實現聚類分析,如聚類模型在拼湊陶片碎片中的應用。多模態模型則是深層次人工智能,通過編碼器將不同形式的數據轉化到表徵空間,如文本、視頻、圖像等,再通過解碼器還原,實現數據轉換。

跨學科教學成趨勢

AI技術正深刻改變世界,尤其在考古學領域,提高了研究效率和精度,開拓了新領域。

浙江大學數據科學研究中心徐仁軍博士表示,AI技術在考古學研究中有八大潛在應用方向,包括智能數據處理、遺址文物分析、古文字解讀、知識應用呈現、古代工藝仿真、研究輔助工具開發、基礎設施建設以及人才培養等。

南方財經全媒體記者留意到,不少高校正極力加強跨學科合作,培養更多既懂考古又精通AI的複合型人才,以推動“AI+考古”領域的持續創新與發展。

2024年9月,復旦大學便已啓動首批“AI大課”課程,主要講授AI考古學的發展歷史和研究、AI考古前沿、AI原理、圖像處理、AI考古專業數據庫等內容。據悉,預計到2025年春季學期,首批建設的116門AI課程將全部完成首輪開課,還將有6-8門AI課程與同濟大學共建共享。

再如,北京聯合大學的人工智能在文物考古領域的應用項目入選北京市人工智能通識課“前沿拓展”模塊案例,併入選北京高等教育“本科教學改革創新項目”,有效促進了人工智能高水平學科交叉資源共建共享。

北師港浸大副校長(學術)、高等研究院執行院長周永明教授接受南方財經全媒體記者採訪時透露,目前學校正在籌建博雅智能學院,融合人工智能與博雅教育,推動人工智能及相關跨學科領域研究深入發展,助力學生更多接觸人工智能最前沿技術,成長爲順應時代發展潮流的複合型人才。

“人工智能技術發展日新月異,所以我們也在不斷的探索和尋找切入點。”周永明表示,當前考古事業蓬勃發展,新技術的應用不僅契合國家發展戰略,也促進了學科自身的進步。接下來,學校將利用高等研究院來開展“人工智能+考古”等前沿性的研究,還將重點佈局和成熟的人工智能技術相關企業合作。

中國科學院院士、北師港浸大高等研究院學術委員會主任湯濤教授表示,在考古學、數學、計算機科學等各領域學者的跨界深度合作下,數學與大數據研究方面的成果可爲考古學提供強大的支持和推動力。