Взломать код Свитков Мертвого моря: инструменты искусственного интеллекта позволяют исследователям «пожимать руку» древним писцам

Писцы, создавшие свитки, не подписывали свои работы. Ученые предположили, что некоторые рукописи следует отнести к одному писцу на основании почерка. «Они попытались бы найти в почерке« дымящееся ружье », например, очень специфическую черту в письме, по которой можно было бы идентифицировать писца», – объясняет Младен Попович, профессор еврейской Библии и древнего иудаизма на факультете теологии и религии.

Учеба в Университете Гронингена. Он также является директором Кумранского института при университете, занимающегося изучением свитков Мертвого моря. Однако эти определения несколько субъективны и часто горячо обсуждаются.

Писцы
Вот почему Попович в своем проекте «Руки, написавшие Библию», который финансировался Европейским исследовательским советом, объединился со своим коллегой Ламбертом Шомакером, профессором компьютерных наук и искусственного интеллекта на факультете естественных наук и инженерии.

Шомакер долгое время работал над методами, позволяющими компьютерам читать почерк, часто по историческим материалам. Он также провел исследования, чтобы выяснить, как биомеханические особенности, такие как то, как кто-то держит ручку или стилус, влияют на почерк.
В этом исследовании вместе с кандидатом наук Маруфом Дали они сосредоточили свое внимание на одном свитке: знаменитом Великом свитке Исайи (1QIsaa) из Кумранской пещеры 1. Почерк в этом свитке кажется почти однородным, но было высказано предположение, что он был написан двумя писцами с одинаковым стилем письма.

Итак, как это могло быть решено? Шомакер: «Этот свиток содержит букву алеф или« а »не менее пяти тысяч раз.

Невозможно сравнить их все просто на глаз.«Компьютеры хорошо подходят для анализа больших наборов данных, например 5000 рукописных букв. Цифровая визуализация делает возможными все виды компьютерных вычислений на микроуровне символов, такие как измерение кривизны (называемой текстурной), а также целых символов (называемой аллографической).
Нейронная сеть
«Человеческий глаз удивителен и, по-видимому, учитывает и эти уровни. Это позволяет экспертам «видеть» руки разных авторов, но это решение часто не достигается прозрачным процессом », – говорит Попович.

Кроме того, эти эксперты практически не могут обрабатывать большие объемы данных, которые предоставляют свитки.’Вот почему их результаты часто неубедительны.

Первым препятствием было обучить алгоритм отделения текста (чернил) от фона (кожи или папируса). Для этого разделения или «бинаризации» Дали разработал современную искусственную нейронную сеть, которую можно обучить с помощью глубокого обучения.

Эта нейронная сеть сохраняет оригинальные следы чернил, оставленные писцом более 2000 лет назад, нетронутыми, как они появляются на цифровых изображениях. «Это важно, потому что древние чернильные следы напрямую связаны с движением мышц человека и зависят от человека», – объясняет Шомакер.
Сходства
Дали выполнил первый аналитический тест этого исследования.

Его анализ текстурных и аллографических особенностей показал, что 54 столбца текста в Великом свитке Исайи попали в две разные группы, которые не были распределены случайным образом по свитку, а были сгруппированы с переходом вокруг отметки на полпути.
С замечанием, что писателей может быть больше, чем один, Дали затем передал данные Шомакеру, который затем пересчитал сходства между столбцами, теперь используя образцы фрагментов букв. Этот второй аналитический шаг подтвердил наличие двух разных. Было выполнено несколько дополнительных проверок и проверок.

Шомакер: «Когда мы добавили дополнительный шум к данным, результат не изменился. Нам также удалось продемонстрировать, что второй писец демонстрирует больше вариаций в своем письме, чем первый, хотя их письмо очень похоже.’

Почерк
На третьем этапе Попович, Дали и Шомакер провели визуальный анализ.

Они создали «тепловые карты», которые включают все варианты персонажа на свитке. Затем они создали усредненную версию этого символа для первых 27 столбцов и последних 27 столбцов.

Сравнение этих двух средних букв на глаз показывает, что они разные. Это связывает компьютеризированный и статистический анализ с интерпретацией данных человеком путем приближения, поскольку тепловые карты не зависят и не создаются на основе первичного и вторичного анализов.

Некоторые аспекты свитка и расположение текста заставили некоторых ученых предположить, что после столбца 27 начал новый писец, но это не было общепринятым. Попович: «Теперь мы можем подтвердить это количественным анализом почерка, а также надежным статистическим анализом».

Вместо того, чтобы основывать суждение на более или менее импрессионистских свидетельствах, с интеллектуальной помощью компьютера мы можем продемонстрировать, что разделение статистически значимо.’
Новое окно
Помимо преобразования палеографии свитков – и, возможно, других корпусов древних рукописей – это исследование Великого свитка Исайи открывает совершенно новый способ анализа кумранских текстов на основе физических характеристик.

Теперь исследователи могут получить доступ к микроуровню отдельных писцов и внимательно наблюдать, как они работали над этими рукописями.
Попович: «Это очень интересно, потому что это открывает новое окно в древний мир, которое может выявить гораздо более сложные связи между писцами, создавшими свитки.

В этом исследовании мы нашли доказательства очень схожего стиля письма двух писцов Великого свитка Исайи, что предполагает общее обучение или происхождение. Наш следующий шаг – исследовать другие свитки, где мы можем найти другое происхождение или обучение писцов.’

Таким образом, можно будет больше узнать о сообществах, создавших свитки Мертвого моря. «Теперь мы можем идентифицировать разных писцов», – заключает Попович. ‘Мы никогда не узнаем их имен. Но после семидесяти лет обучения кажется, что мы наконец-то можем пожать им руку благодаря их почерку.’