Pergaminhos carbonizados pelo Vesúvio são decifrados por IA

Pesquisadores usam inteligência artificial para decifrar pergaminhos de 2.000 anos carbonizados pelo Monte Vesúvio e lançam desafio com prêm...

Pesquisadores usam inteligência artificial para decifrar pergaminhos de 2.000 anos carbonizados pelo Monte Vesúvio e lançam desafio com prêmiação totalizando US$ 1 milhão para os vencedores.

A busca para desvendar os mistérios dos pergaminhos carbonizados de Herculano, preservados pela erupção catastrófica do Monte Vesúvio em 79 d.C., ganhou um impulso significativo com a introdução da inteligência artificial. Cientistas da Universidade de Kentucky lançaram o “Desafio Vesúvio”🌋, incentivando os pesquisadores a utilizarem tecnologia de ponta para revelar os segredos contidos nos frágeis restos de papiro.

1752 – O Início da Redescoberta

Herculano, 79 d.C., cerca de 20 metros de lama quente, cinzas e pedra-pomes soterram uma enorme villa que possivelmente pertenceu a Lúcio Calpúrnio Piso Caesoninus, sogro de Júlio César. No interior, havia uma vasta biblioteca de rolos de papiro.

Um fazendeiro italiano, ao cavar um poço, tropeça em um pavimento de mármore que leva à redescoberta da vila enterrada. As escavações subsequentes revelam obras de arte deslumbrantes, mostrando a riqueza e o gosto refinado de Piso, mas o verdadeiro tesouro foram as centenas de frágeis pergaminhos.

Embora carbonizados, a promessa de desvendar os segredos da antiguidade contidos neles é irresistível. O que sabemos dos antigos gregos e romanos é baseado em textos – obras literárias originalmente escritas em rolos de papiro. Ainda que haja outras fontes de informação sobre o mundo clássico, é através de textos que recebemos as ideias sobre as quais a civilização ocidental foi fundada.

Villa Getty, na Califórnia. reconstituição da Vila dos papiros.

Como relata o The New York Times, apenas sete das mais de 120 peças de Sófocles sobreviveram. Apenas 35 dos 142 volumes da história de Roma de Tito Lívio foram recuperados. Essa biblioteca particular de Piso, supervisionada por Filodemo de Gadara, um filósofo epicurista que viveu um século antes da erupção, pode ser a chave para mais que duplicar esse corpus do conhecimento clássico remanescente e mudar radicalmente nosso entendimento da antiguidade.

O fato desses pergaminhos terem sido carbonizados ainda enrolados foi o que possibilitou que resistissem ao tempo. Inicialmente parecendo blocos de carvão irremediavelmente perdidos, esse estado ajudou a conservá-lo até nosso tempo. Transformando-os em cápsulas do tempo e legando à pesquisa moderna o desafio de extrair suas informações.  

As tentativas iniciais de desenrolá-los, no entanto, resultaram em destruição de muitos deles. Depois de alguns anos de tal carnificina, os pergaminhos foram confiados a Antonio Piaggio, um estudioso da Biblioteca do Vaticano que desenvolveu uma máquina engenhosa para desenrolar os pergaminhos usando pesos em cordas.

Essa máquina foi usada e teve vários graus de sucesso, para abrir centenas dos pergaminhos mais bem preservados. Outros papiros foram mergulhados em produtos químicos, atacados com gases, fatiados, cortados em cubos e pulverizados em várias tentativas de lê-los (sim, foi um verdadeiro papirocídio em massa).

Ainda assim, mais de 600 pergaminhos permanecem fechados, com a crença de que milhares mais ainda estão enterrados, esperando serem descobertos.

2015 – Desdobramento virtual de pergaminho

Em 2015, usando tomografia de raios X e visão computacional, uma equipe liderada pelo Dr. Brent Seales, da Universidade de Kentucky, lê o pergaminho de En-Gedi sem abri-lo. Descoberto na região do Mar Morto, em Israel, o pergaminho contém texto do livro de Levítico.

Isso mostrou que seria possível que um pergaminho carbonizado pode ser desenrolado digitalmente e lido sem abri-lo fisicamente. O desembrulhamento virtual passou a ser uma técnica de pesquisa documental poderosa colecionando múltiplos sucessos abrindo a possibilidade da IA explorar o conteúdo desses pergaminhos sem causar maiores danos.

Mas ainda era cedo para comemorar, os papiros de Herculano revelaram-se mais desafiadores: ao contrário das tintas mais densas usadas no pergaminho de En-Gedi, a tinta de Herculano é à base de carbono, não proporcionando nenhum contraste de raios X contra o papiro subjacente à base de carbono.

2019 – Entra em cena o acelerador de partículas

Determinado a aplicar o desembrulhamento virtual aos papiros de Herculano, o Dr. Seales e sua equipe decidiram testar uma nova ideia. Sob luz infravermelha, alguns fragmentos destacados dos papiros são legíveis, e parece possível que eles possam ser usados ​​como dados reais para um modelo de aprendizado de máquina que poderia detectar tinta invisível dos raios X.

A fim de se obter raios X na resolução mais alta possível, a equipe usa um acelerador de partículas para escanear dois pergaminhos completos e vários fragmentos. Com resolução de 4-8 µm, com 16 bits de dados de densidade por voxel (uma espécie de pixel tridimensional), eles acreditam que os modelos de aprendizado de máquina podem detectar padrões sutis de superfície no papiro que indicam a presença de tinta à base de carbono.

2023 – Desembrulhamento virtual no papiros de Herculano

No início desse ano, o laboratório do Dr. Seales alcançou um avanço: seu modelo de aprendizado de máquina reconheceu com sucesso a tinta das varreduras de raios X, o que tornou possível usar as varreduras obtidas em 2019, e até mesmo descobrir alguns caracteres em camadas ocultas de papiro.

Assim, para acelerar o processo de decifragem dos papiros, a Universidade de Kentucky desafiou os cientistas da computação a revelar os seus conteúdos lançando, em março, o “Deafio do Vesúvio”. Apoiado por investidores do Vale do Silício, o desafio oferece um Grande Prêmio de US$ 700.000 – além de vários prêmios menores para o desenvolvimento de ferramentas e técnicas de código aberto. aos pesquisadores que extraem palavras legíveis dos pergaminhos carbonizados.

Duas mentes brilhantes, Luke Farritor de Nebraska e um colega de Berlin, aceitaram o desafio inicial de pelo menos 10 letras em uma área de 4 cm² e, através de um programa de IA em desenvolvimento há duas décadas, conseguiram decifrar a palavra grega “πορφύραc” ou “roxo” de um dos pergaminhos.

“O que o contexto mostrará? Plínio, o Velho, explora o 'roxo' em sua 'história natural' como um processo de produção da púrpura de Tiro a partir de mariscos. O Evangelho de Marcos descreve como Jesus foi ridicularizado quando estava vestido com vestes roxas antes da crucificação. O que este pergaminho em particular está discutindo ainda é desconhecido, mas acredito que será revelado em breve. Uma história nova e antiga que começa para nós com 'roxo' é um lugar incrível para se estar.”
Brent Seales

A equipe por trás do Desafio Vesúvio compartilhou milhares de imagens de raios-X em 3D, bem como um programa de IA, acelerando o processo de decifração. O desafio, que oferece o maior prêmio para quem conseguir decifrar quatro passagens de pelo menos 140 caracteres, representa não apenas um avanço técnico, mas também uma jornada emocionante de descoberta.

A colaboração entre cientistas da computação, historiadores e arqueólogos no Desafio Vesúvio representa um marco na maneira como abordamos o estudo do mundo antigo. A tecnologia moderna está construindo pontes através do tempo, permitindo-nos dialogar com as vozes silenciadas da antiguidade, e quem sabe que outras maravilhas estão à espera de serem descobertas nos pergaminhos ainda não lidos de Herculano.

O Desafio Vesúvio está aberto, e a promessa de descobertas futuras continua a ser uma inspiração para pesquisadores e entusiastas da história, alimentando a esperança de que muito mais será revelado à medida que continuamos a explorar esses testemunhos preciosos da vida e do pensamento antigos.

Com informações de: The Guardian, Vesuvius Challenge 
Visto no Brasil Acadêmico