Mesterséges intelligencia segít az ősi japán kerámiák 3D-s osztályozásában

Egy új, mélytanuláson alapuló mesterséges intelligencia-modellt fejlesztettek ki a japán Nagojai Egyetem és a University College London (UCL) kutatói, amely képes 93 százalékos pontossággal, háromdimenziós szkennelési adatok alapján osztályozni az ősi japán kerámiákat.

A kutatócsoport szakított a korábbi, kizárólag kétdimenziós fényképekre vagy keresztmetszeti rajzokra hagyatkozó régészeti gyakorlattal. A Inoue Hajata és Tacuda Vataru által vezetett projektben a Point Transformer nevű architektúrát alkalmazták, amely közvetlenül a tárgyak felszínét leíró 3D-s pontfelhőket (több ezer térbeli koordinátát) dolgozza fel.

A vizsgálat során 917 darab, optikai szkennerrel és fotogrammetriával digitalizált ősi japán kerámiát (úgynevezett Szue-kerámiát) elemeztek.  Az algoritmus az esetek 93,2 százalékában az emberi régész szakértőkkel megegyezően azonosította a különböző edénytípusokat (tányérok, tálak, fedők).

A technológia legnagyobb újdonsága az úgynevezett Grad-CAM (Gradient-weighted Class Activation Mapping) eljárás, amely vizuálisan is megmutatja, hogy a szoftver a kerámia mely térbeli pontjai (például a perem dőlésszöge vagy a talp íve) alapján hozta meg a döntését. Ez az átláthatóság bizonyította, hogy a gép nagyrészt ugyanazokat a formai jegyeket veszi figyelembe, mint a több évtizedes tapasztalattal rendelkező régészek.

A gép a legalacsonyabb pontosságot két mindennapi használati tárgy, a mélytányér és a tál elkülönítésénél érte el. A kutatók szerint az algoritmus „bizonytalansága” nem technológiai hiba, hanem egy valós történelmi és formai átfedés matematikai leképezése, amely megerősíti a régészek azon elméletét, miszerint a két edénytípus közötti határvonal a vizsgált korszakban tudatosan mosódott el a megváltozó társadalmi szokások miatt. A kutatócsoport a teljes 3D-s adatkészletet és a forráskódot is nyílt hozzáférésűvé tette, remélve, hogy a módszert a jövőben a világ más, Japánon kívüli régészeti kultúráinak kerámiavizsgálataiban is alkalmazzák majd.

A Szue-kerámia és a japán gasztronómiai forradalom

A kutatás középpontjában a Szue-kerámia áll, amely egy mázatlan, szürke vagy barnásszürke kőcserép. Ezt a típust az 5. és a 10. század között használták széles körben Japánban. A technológiát – a fazekaskorong használatát és a magas hőfokon, alagútkemencében történő kiégetést – eredetileg a Koreai-félszigetről érkező bevándorlók honosították meg a szigetországban. A most vizsgált leletek az Aicsi prefektúrában található Szanage-kemencékből származnak, amely a 8. és a 9. század közepe között a japán Szue-kerámia legjelentősebb gyártóközpontja volt.

A mélytányérok (amelyek jellemzően meredekebb fallal és laposabb aljjal rendelkeznek) és a tálak (amelyek ívesebb kialakításúak) formavilágának egybemosódása a 8–9. században egy drasztikus kulturális váltás fizikai lenyomata. A történészek szerint a japán étkezési kultúra ebben az időszakban alakult át alapjaiban: a hagyományos, kézzel történő étkezést ekkoriban váltotta fel az Ázsiában elterjedő evőpálcikák és kanalak használata.

Az asztali edények formájának és ergonómiájának megváltozása, amelyet most a mesterséges intelligencia 3D-s elemzése is egzakt adatokkal támasztott alá, ennek a történelmi gasztronómiai és társadalmi átmenetnek a közvetlen régészeti bizonyítéka.