Добавить новость

Подземные коды: ИИ защитит археологические памятники от разрушения при раскопках

Ученые предложили исследовать археологические памятники до раскопок с помощью математического моделирования и машинного обучения. Комплекс инновационных технологий позволил создать цифровую модель поселений и захоронений, скрытых под землей на территории Южного Зауралья. Методика поможет обнаружить неизвестные ранее археологические объекты культурного наследия, а также защитить их от повреждения при проведении работ. Подробнее о том, как связаны передовые технологии и наследие древности, — в материале «Известий».

Археологические памятники Южного Урала

Исследователи из Челябинского государственного университета, Югорского государственного университета, Института геофизики им. Ю.П. Булашевича УрО РАН разработали методологию дистанционного поиска и исследования археологических памятников. Она представляет собой комплекс инновационных технологий, включая математическое моделирование и машинное обучение. С помощью методологии авторы изучили памятники бронзового века в долинах рек Уй и Синташта: окрестности древних поселений Степное и Левобережное, а также недавно открытых укрепленных поселений Нижнеуспенское и Верхнеуральское.

Фото: Александр Вохминцев Обнаруженное в 2023 году укрепленное поселение Верхнеуральское: 1) фрагмент спутникового снимка; 2) карта кажущегося электрического сопротивления, полученная прибором АЭМП-14; 3) цифровая 3D-модель рельефа, сделанная на основании съемки с квадрокоптера; 4) цифровая карта рельефа, сделанная на основании GNSS-съемки

Как рассказали «Известиям» ученые, в Южном Зауралье известно около 2 тыс. памятников археологии, оставленных людьми более чем за 100 тыс. лет. Один из наиболее интересных этапов истории этого региона — период бронзового века (конец третьего и второе тысячелетие до нашей эры), когда здесь сформировалось общество древних скотоводов и металлургов, говоривших на одном из индоевропейских языков.

Справка «Известий»

Специалисты объединяют памятники бронзового века в синташтинскую и петровскую археологические культуры, а широкой публике они известны под условным названием «Страна городов». По оценкам специалистов, за многие десятилетия работы выявлено и изучено меньше половины таких объектов, поскольку большинство из них скрыты слоем почвы. При этом их необходимо искать, картировать и вносить в земельный кадастр, чтобы сохранить в условиях активной строительной и иной хозяйственной деятельности современного человека.

С конца XX века ученые используют для поиска и исследования памятников археологии дистанционные методы, в том числе аэрофотосъемку, спутниковую съемку и геофизические исследования. Например, магнитометрия — измерение локальных аномалий магнитного поля на той или иной территории — позволяет выявить конструктивные элементы скрывающихся под землей объектов: остатки домов, рвов и стен, погребальные камеры. С помощью дистанционных методов в последние годы специалисты открыли в Челябинской области несколько новых укрепленных поселений в северной и центральной частях «Страны городов». Однако «ручной» анализ аэрофотоснимков и геофизических данных может занимать годы, что делает актуальным использование современных информационных технологий.

Фото: Александр Вохминцев Карта укрепленных поселений бронзового века Южного Зауралья

Для обнаружения новых памятников и изучения их внутреннего устройства исследователи применили различные комбинации методов. Обнаруживать находящиеся под землей объекты помогла цифровая 2D-модель рельефа местности, построенная на основе спутниковых и аэрофотоснимков, результатов съемки территории с помощью электронного прибора тахеометра, а также данных электроразведки. Она позволила ученым исследовать поселение Степное, где магнитная съемка неэффективна из-за природных аномалий.

2D-модель рельефа поселений авторы проанализировали с помощью ранее разработанной нейросети. Это помогло определить точные границы древних поселений для дальнейших исследований.

— Мы стремимся объединить разнообразные методы картографирования, геофизики и машинного обучения, чтобы решить глобальную задачу защиты мирового археологического и культурного наследия. Предложенную систему дистанционного неразрушающего исследования можно применять на разных территориях. В дальнейшем мы планируем использовать ее для изучения археологических памятников бронзового века Северного Синьцзяна в Китае, которые имеют схожие ландшафт и характерные визуальные и цифровые маркеры культурных объектов, — рассказал доктор технических наук, заведующий научно-исследовательской лабораторией «Интеллектуальные информационные технологии и системы» Челябинского государственного университета Александр Вохминцев.

Применение ИИ в археологии

Отдельные структуры археологических памятников исследователи изучили на их детальных цифровых 3D-копиях. Чтобы их сформировать, ученые применили электроразведку, а также построили объемные модели ландшафта при помощи аэрофотосъемки и лазерного сканирования с воздуха. 3D-модели проанализировали с помощью нейросети. Искусственный интеллект с точностью до 96% определил на карте поселения оборонительные укрепления, рвы, жилища и некоторые типы могильников. Однако точность распознавания таких объектов, как следы колодцев и входы в поселения, составила менее 40%, чего недостаточно для определения структуры памятника без участия человека.

Тем не менее технологии машинного обучения позволили получить новую информацию о памятниках бронзового века. В частности, на территории поселения Верхнеуральское ученые выявили остатки разновременных построек. Так, кроме описанного ранее прямоугольного укрепленного поселения авторы нашли более ранние оборонительные укрепления овальной формы. При этом в центральной и восточной частях площадки были обнаружены остатки строений неукрепленного поселения, которое было воздвигнуто поверх руин в позднем бронзовом веке.

До развития нейросетей у ученых была большая проблема в том, чтобы систематизировать данные и понять, где все-таки находятся археологические памятники, а где современные постройки, рассказал «Известиям» гендиректор группы компаний ST IT, эксперт рынка TechNet НТИ Антон Аверьянов. Кроме того, следов от археологических ценностей на поверхности может практически не быть — тут спасает электроразведка и исследования почвы.

Археология — одно из тех направлений, где применение ИИ наиболее оправданно. Возможность обрабатывать большие данные позволяет отслеживать различные зависимости и предсказывать, где могут находиться следы старой цивилизации, с высокой точностью, — сказал он.

Фото: Александр Вохминцев Результаты сегментации трехмерной цифровой модели рельефа для поселения Тулак с использованием нейронной сети Mask3d*

По всему миру ИИ доказывает эффективность: в Перу алгоритмы за месяцы нашли сотни геоглифов Наска, на что ушли бы годы ручной работы. В Португалии ИИ с высокой точностью выявляет курганы бронзового века по спутниковым снимкам, сокращая потребность в пробных раскопках. На Мадагаскаре ИИ и LiDAR спасают памятники от эрозии и вырубки, оперативно сканируя огромные территории, рассказал ведущий эксперт в области ИИ «Университета 2035» Ярослав Селиверстов.

Для хрупких памятников Зауралья такой подход — не просто инновация, а необходимость, позволяющая сохранить бесценное наследие для будущих исследований. ИИ не заменит археолога, но станет его мощнейшим цифровым инструментом, — сказал он.

Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Russian Journal of Earth Sciences.

Читайте на сайте


Smi24.net — ежеминутные новости с ежедневным архивом. Только у нас — все главные новости дня без политической цензуры. Абсолютно все точки зрения, трезвая аналитика, цивилизованные споры и обсуждения без взаимных обвинений и оскорблений. Помните, что не у всех точка зрения совпадает с Вашей. Уважайте мнение других, даже если Вы отстаиваете свой взгляд и свою позицию. Мы не навязываем Вам своё видение, мы даём Вам срез событий дня без цензуры и без купюр. Новости, какие они есть —онлайн с поминутным архивом по всем городам и регионам России, Украины, Белоруссии и Абхазии. Smi24.net — живые новости в живом эфире! Быстрый поиск от Smi24.net — это не только возможность первым узнать, но и преимущество сообщить срочные новости мгновенно на любом языке мира и быть услышанным тут же. В любую минуту Вы можете добавить свою новость - здесь.




Новости от наших партнёров в Югорске

Ria.city
Музыкальные новости
Новости Ханты-Мансийского автономного округа
Экология в Ханты-Мансийском автономном округе
Спорт в Ханты-Мансийском автономном округе
Moscow.media









103news.com — быстрее, чем Я..., самые свежие и актуальные новости Югорска — каждый день, каждый час с ежеминутным обновлением! Мгновенная публикация на языке оригинала, без модерации и без купюр в разделе Пользователи сайта 103news.com.

Как добавить свои новости в наши трансляции? Очень просто. Достаточно отправить заявку на наш электронный адрес mail@29ru.net с указанием адреса Вашей ленты новостей в формате RSS или подать заявку на включение Вашего сайта в наш каталог через форму. После модерации заявки в течении 24 часов Ваша лента новостей начнёт транслироваться в разделе Вашего города. Все новости в нашей ленте новостей отсортированы поминутно по времени публикации, которое указано напротив каждой новости справа также как и прямая ссылка на источник информации. Если у Вас есть интересные фото Югорска или других населённых пунктов Ханты-Мансийского автономного округа мы также готовы опубликовать их в разделе Вашего города в нашем каталоге региональных сайтов, который на сегодняшний день является самым большим региональным ресурсом, охватывающим все города не только России и Украины, но ещё и Белоруссии и Абхазии. Прислать фото можно здесь. Оперативно разместить свою новость в Югорске можно самостоятельно через форму.

Другие популярные новости дня сегодня


Новости 24/7 Все города России



Топ 10 новостей последнего часа в Югорске и Ханты-Мансийском автономном округе



Rss.plus


Новости Ханты-Мансийского автономного округа







Rss.plus
Moscow.media


103news.comмеждународная интерактивная информационная сеть (ежеминутные новости с ежедневным интелектуальным архивом). Только у нас — все главные новости дня без политической цензуры. "103 Новости" — абсолютно все точки зрения, трезвая аналитика, цивилизованные споры и обсуждения без взаимных обвинений и оскорблений. Помните, что не у всех точка зрения совпадает с Вашей. Уважайте мнение других, даже если Вы отстаиваете свой взгляд и свою позицию.

Мы не навязываем Вам своё видение, мы даём Вам объективный срез событий дня без цензуры и без купюр. Новости, какие они есть — онлайн (с поминутным архивом по всем городам и регионам России, Украины, Белоруссии и Абхазии).

103news.com — живые новости в прямом эфире!

В любую минуту Вы можете добавить свою новость мгновенно — здесь.

Музыкальные новости




Спорт в Ханты-Мансийском автономном округе



Новости Крыма на Sevpoisk.ru




Частные объявления в Югорске, в Ханты-Мансийском автономном округе и в России