三名学生用AI破译两千年前“上古卷轴”

资讯2个月前发布
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三名学生用AI破译两千年前“上古卷轴”

三名学生用AI破译两千年前“上古卷轴”

腾讯科技讯 据外媒报道,三名赛前素昧平生的学生组成的团队,利用AI技术解密了2000年前的罗马帝国著名卷轴文物中的部分内容,在比赛中赢得数万美元大奖。这些学生利用AI解决问题的能力令人赞叹,而由科技大佬发起挑战赛的巧妙安排也为他们开展合作、施展才华提供了推动作用。

开始这个故事前我们先了解一点背景知识。纸莎草是一种植物,埃及人用它制成纸张,成为古代信息传播的重要媒介。赫库兰尼姆纸莎草(Herculaneum papyri)是著名的上古卷轴,公元79年维苏威火山喷发时,它被掩埋在了庞贝古城附近的一处私人住所的泥土与灰烬下。18世纪左右,当它们重见天日的时候,损坏已经非常严重,人们一直无法阅读这些上古卷轴。

2023年,科技大佬筹资100万美元发起“维苏威挑战赛”,要求参赛者使用AI技术解密卷轴中的几段文字。近期这个挑战赛取得了重大突破,三名学生拔得头筹。

在参加维苏威挑战赛之前,这三名学生互相并不认识。而且至今他们仍然没有亲自见过面。但他们在合作中加深了友谊,共同完成了他们无法独自完成的事情。

理查德·扬科(Richard Janko)是密歇根州立大学古典书卷研究的首席教授,在这三名学生还没有出世之前,他就一直梦想着读懂这些纸莎草卷轴。扬科表示,如果没有科技人才的帮助,解密卷轴几乎是不可能完成的任务。

这些卷轴遗迹中,可能包含着古代科学、数学和哲学的秘密,但是它们毁损严重,以至于无法从物理上解开。

三名学生用AI破译两千年前“上古卷轴”
烧焦了的纸莎草卷轴,看起来像狗狗粪便

大约20年前,肯塔基大学的计算机科学家布伦特·海尔斯(Seales)设计了一种新方法,想用现代技术解开卷轴的秘密。过程包括三个步骤:第一步扫描,第二步切开,第三步寻找墨迹。这听起来很简单,但实际上却很难做到。首先,卷轴必须通过粒子加速器以高分辨率扫描。然后,需要对纸页进行识别、分割和数字拼合。只有这样才能让机器学习模型寻找墨迹。

海尔斯认为,从理论上讲,这倒也不是不可能的。但他也不清楚需要多长时间才能将理论转化为现实,直到他收到一封陌生人发来的电子邮件,

发邮件的人是奈特·弗里德曼(Nat Friedman),著名的科技投资者、创业家,曾担任GitHub的首席执行官。当时他了解到赫库兰尼姆卷轴的事情,对此非常着迷。听说了海尔斯为解密这些卷轴所做的工作后,他想帮点忙。但他也不知道如何才能帮上忙,于是发邮件联系了海尔斯。讨论之后,他们决定举办一个挑战赛。

这次挑战赛获奖的三名学生中,卢克·法里托(Luke Farritor)主修计算机科学课程,去年曾到SpaceX实习。他才华横溢,对计算机、科学和考古都有广泛的兴趣,完全可以帮忙解密卷轴,但问题是没有人会找他帮这种忙。“维苏威挑战赛”的举办给他提供了机会。“这种研究方法被严重低估了,”法里托说。“我认为在很多不同的领域里,需要有很多这样的挑战赛。”

法里托说维苏威挑战赛的引人之处在于奖金丰厚,且具有重要的历史意义,可以唤起英雄主义情怀,符合在各个领域引入最新科技的理念,而且还有参与冒险故事的刺激感。法里托后来告诉媒体,当时他想的是:“如果我把时间花在刷TikTok上,还不如花在这个项目上呢。”

团队的另一名成员优素福·纳德尔(Youssef Nader)是柏林自由大学的机器学习专业博士生,现年27岁。纳德尔是埃及人,当他读到“维苏威挑战赛”的新闻时,也和法里托有同样的感觉,不过他决定参赛的原因略有不同。

他告诉媒体说:“我作为一个埃及人,纸莎草这个词引起了我的强烈兴趣。”很快,他开始把精力更多地放在挑战赛上,而不是自己的博士学业上。他说,“这就像是我在过一种秘密的双重生活,”不久之后,他脑子里想的就只有罗马帝国了。

第三名成员朱利安·希利格(Julian Schilliger)今年28岁,在瑞士苏黎世大学读研。

三名学生用AI破译两千年前“上古卷轴”
从左到右:朱利安·希利格、优素福·纳德尔和卢克·法里托

举办挑战赛的一个好处就是吸引人才,特别年轻的人才。

在参加“维苏威挑战赛”的3000多名科技人士中,许多人都是学生。这些年轻人通常是最有时间,也最有创造力、野心和好奇心的人,而这些也恰好是试验一项新技术所必需的。

这场挑战赛是由西尔斯、弗里德曼及其投资伙伴丹尼尔·格罗斯(Daniel Gross)共同发起的,他们众筹了资金,提供了诱人的大奖:在2023年年底之前,恢复四段清晰的、每段约140个字符的第一个团队将获得70万美元的奖金。

他们知道这项挑战赛将吸引一大群AI技术人才。他们不知道的是,破译工作会取得多少进展。

弗里德曼在构思这个挑战赛的时候,认为必须把竞争与合作联系起来,所以他在维苏威挑战赛中设立了“里程碑奖励”,鼓励参赛者分享他们的进展和代码。

三名学生用AI破译两千年前“上古卷轴”

如果是单纯的竞争,那么取得很小的进展也会花费更多的人力,因为有太多的工作要做,成功机会却很小。弗里德曼想让“成功的小机会”变得远远更大。例如,一位拥有理论天体物理学博士学位的参赛者使用新技术,成功地在卷轴上检测到了裂开或隐藏的墨水痕迹。这是一项重大的发现,该名参赛者获得了1万美元的“里程碑奖励”。

法里托得知有两个希腊字母的形状被辨认出来之后,就训练自己的机器学习模型以便寻找更多的字符,而这需要计算机视觉来识别肉眼看不到的墨迹。

一项进展激发了另一项进展——这恰恰说明了“维苏威挑战赛”的优势。

去年夏天,法里托实习结束回到学生宿舍,使用五台电脑开展研究。他的新AI智能模型发现有大约10个字母组成的词,拼写为porphyras,含义是紫色。法里托成为两千年来第一个在未打开的卷轴中阅读单词的人。这也使他获得了4万美元的奖金。

另一边,纳德尔也因为自己的进展赢得了大约1万美元的“里程碑奖励”。他置办了新的电脑,购买了云计算服务,以便开展接下来的研究。

这时法里托和纳德尔决定组团工作,不再单打独斗。在2023年12月31日挑战赛截止日期之前不久,希利格也加入了团队。希利格擅长从卷轴中提取出页面,这就可以提供更多数据。

截止日期到了,在提交成果的18个团队中,他们拔得头筹。

三名学生用AI破译两千年前“上古卷轴”

那么这些纸张上到底写的是什么呢?

抱歉,还没有完全破译,获奖团队也只是破译了一小部分。卷轴作者很可能是著名的伊壁鸠鲁学派哲学家菲洛德摩斯,文中讨论了我们今天仍然在热议的话题:音乐、食物和快乐。也就是如何才能过上幸福的生活。

参与挑战赛的每个人都在思考,他们下一步要做什么,他们如何才能将这次比赛的经验教训应用到其他看似不可能完成的任务中。

现在大家对卷轴有了一点点了解,但还想知道更多。 “维苏威挑战赛”在2024年提出了新的目标:恢复已扫描的4个卷轴中的90%。而这可能只是一个开始。学者们相信还有更大的宝藏等待着从赫库兰尼姆发掘出来,足以让他们前仆后继再忙上下一个两千年。

法里托可能没有那么多时间再花在卷轴上了:他刚刚辍学,因为弗里德曼招聘了他。入职时间就是他赢得维苏威火山挑战赛的第二天。(编译/云开)

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