Ученые ведут поиск памятников древности в Аравийской пустыне с помощью спутниковой съемки и искусственного интеллекта

АБУ-ДАБИ. Ученые ведут поиск памятников древности в Аравийской пустыне с помощью спутниковой съемки и искусственного интеллекта и планируют, в случае успеха, распространить работы на Саудовскую Аравию, Египет и пустыни Африки, пишет arkeonews.

Современные дистанционные методы зондирования поверхности и обработки изображений особенно перспективны в районах, малопригодных для исследования традиционными экспедициями, а потому нынешние археологи все чаще к ним прибегают. Бесценную помощь в обнаружении скрытых памятников истории и культуры оказывают базы данных спутниковых снимков, обрабатываемые искусственным интеллектом.

Исследователи из Университета Халифа в Абу-Даби разработали высокотехнологичный метод поиска возможных археологических памятников в огромных пустынях Аравийского полуострова. Археологи используют искусственный интеллект (ИИ) для обработки спутниковых снимков, а выявленные ИИ перспективные пункты исследуют с помощью радиолокатора с синтезированной апертурой (англ. Synthetic Aperture Radar, SAR). Это бортовой (авиационный или космический) когерентный радар бокового обзора, который использует движение платформы для электронного моделирования чрезвычайно большой апертуры (линейного или углового поля обзора).

Эта система оказалась весьма эффективной для обнаружения новых археологических объектов под постоянно меняющимися песками «Пустого края» – пустыни Руб-эль-Хали площадью порядка 650 тысяч квадратных километров в южной трети Аравийского полуострова. Это одна из самых крупных пустынь мира, а также одна из самых жарких (средний максимум в июле-августе 47°C) и засушливых (годовая сумма осадков менее 35 мм) пустынь. Песок в ней оранжево-красный от примеси полевого шпата, он лежит поверх щебня и гипса. Песчаные барханы достигают 250 метров в высоту и постоянно меняются и движутся под натиском песчаных и пыльных бурь. Понятно, что в таких условиях археологи не могут применять традиционный метод пешеходной съемки.

В последние годы для поисков все шире применяют методы дистанционного зондирования, тем более что огромные базы оптических спутниковых снимков накаплены на специальных веб-сайтах (Google Planet Earth и других). С их помощью можно обнаруживать необычные объекты, особенно когда они временами проглядывают из-под барханов и иных покровов. Группа ученых разработала алгоритм машинной обработки изображений, получаемых радаром SAR, радиоволны которого помогают обнаружить объекты, скрытые под песком, льдом или растительностью. Для отработки поискового алгоритма ученые использовали снимки известного древнего поселения Сарук Аль-Хадид (возрастом порядка 5 тысяч лет) близ Дубая, ныне изучаемого археологами.

После отладки и обкатки алгоритма, группа ученых начала его применять в поисках еще не разведанных участков на том же археологическом объекте. Технология выдает разрешение до 50 сантиметров и позволяет создавать трехмерные модели погребенных строений. Этот инновационный подход считают революционным для археологический исследований в отдаленных и труднодоступных районах. В сотрудничестве с государственной службой культурно-исторического наследия Dubai Culture, ведающей памятниками культуры, ученые провели наземные съемки с помощью георадара «для проверки данных, полученных спутником», говорит Диана Фрэнсис (Diana Francis), один из ведущих исследователей проекта.

Теперь Dubai Culture планирует провести съемку в недавно выявленных перспективных районах.

«Сам метод визуализации объектов с помощью SAR используется с 1980-х годов, в вот обработка изображений с помощью машинных алгоритмов лишь недавно завоевала признание в археологии, – говорит Фрэнсис. – Совместное использование этих двух технологий вооружило нас новым методом, который, насколько мне известно, впервые применен в археологии».

В случае успеха, проект расширит возможности применения искусственного интеллекта в археологии. Однако некоторые эксперты призывают к осторожности и не советуют «чрезмерно полагаться» на эту технологию. Среди них Хью Томас, преподаватель археологии в Сиднейском университете. «Для обнаружения памятников не существует ничего лучше, чем натренированный глаз археолога, – говорит Томас в интервью CNN. – Я полагаю, что такого рода машинные технологии могут применяться в обширных областях, где почти нет археологических памятников и вероятность их обнаружения крайне мала. Это позволяет экономить усилия и освобождать археологов для целевых исследований в более перспективных областях, где ожидаются значительные археологические находки».

Настоящее испытание новой технологии предстоит в ноябре, когда начнутся раскопки в комплексе Сарук Аль Хадид. По данным службы Dubai Culture, на сегодня полностью вскрыто только около 10% территории комплекса площадью более шести квадратных километров. Если археологи реально обнаружат строения под поверхностью, которые предсказал машинный алгоритм, то метод будет признан и начнет применяться шире. Команда продолжает совершенствовать алгоритм машинного поиска, дабы повысить степень разрешения и надежность метода, после чего планирует применить его в других регионах, включая Саудовскую Аравию, Египет и пустыни Африки. Уместно напомнить в этой связи, что недавно подобная технология обработки материалов дистанционного зондирования с помощью ИИ сыграла важнейшую роль в открытии более 300 новых петроглифов на знаменитом плато Наска в Перу, которое сделала группа ученых японского университета Ямагата.

Сергей Игнатов

https://sedmitza.ru/text/10454363.html