هوش مصنوعی موفق به «بازگشایی» طومارهای سوخته هرکولانیوم شد؛ بازیابی متون فلسفی گمشده

برای نزدیک به دو هزاره، کتابخانه کربنیزه شده هرکولانیوم معامله‌ای بی‌رحمانه با تاریخ داشت: طومارهای آن از فوران فاجعه‌بار کوه وزوویوس در سال ۷۹ پس از میلاد جان سالم به در بردند، اما تنها به این قیمت که برای باز شدن بیش از حد شکننده شدند. خواندن هر یک از آنها به معنای نابودی‌اش بود. صدها رول پاپیروس سوخته از زمان کشفشان در قرن هجدهم در خزانه‌های موزه نگهداری شده‌اند؛ حفظ شده اما از نظر فکری غیرقابل دسترس.[2][4]

در ۲۵ ژوئن ۲۰۲۶، این معامله برای همیشه شکسته شد. «چالش وزوویوس» (Vesuvius Challenge) – یک ابتکار بین‌المللی و علم باز – اولین بازگشایی مجازی موفقیت‌آمیز کامل یک طومار هرکولانیوم را اعلام کرد. محققان بدون اینکه هرگز به این اثر شکننده دست بزنند، تقریباً ۱.۵ متر متن پیوسته یونان باستان را استخراج کردند و عصری جدید را برای فلسفه کلاسیک و علوم انسانی آغاز کردند.[1][2]

این پیشرفت بر روی طوماری متمرکز است که با نام PHerc. 1667 شناخته می‌شود. این تیم با استفاده از شتاب‌دهنده‌های ذرات پیشرفته و الگوریتم‌های سفارشی یادگیری ماشینی، ۲۰ ستون متن از یک رساله فلسفی مربوط به قرن دوم پیش از میلاد را آشکار کردند. علاوه بر این، محققان بیش از ۷۰ ستون از طومار دوم را بازیابی کردند و عنوان طومار سومی را «درباره خدایان، کتاب ۸» اثر فیلسوف اپیکوری، فیلودموس، شناسایی کردند.[1][3]

اهمیت این پیروزی فناورانه را به سختی می‌توان نادیده گرفت. ویلای پاپیروس در هرکولانیوم، که گمان می‌رود متعلق به پدرزن ژولیوس سزار بوده است، تنها کتابخانه باقی‌مانده از دوران باستان کلاسیک را در خود جای داده است. در حالی که راهبان قرون وسطی بخش کوچکی از ادبیات باستان را کپی و حفظ کردند، اکثریت قریب به اتفاق اندیشه‌های کلاسیک در اثر پوسیدگی و تخریب از بین رفتند. کتابخانه هرکولانیوم یک کپسول زمانی فیلتر نشده از فلسفه هلنیستی را نشان می‌دهد.[4]

باز کردن قفل این کپسول زمانی مستلزم حل یک مسئله فیزیکی به ظاهر غیرممکن بود. طومارها توسط گاز آتشفشانی به سرعت تا دمای بیش از ۳۰۰ درجه سانتیگراد گرم شدند و به تکه‌های زغال تبدیل گشتند. تلاش‌های اولیه برای باز کردن فیزیکی آنها در قرن‌های ۱۸ و ۱۹ متکی بر دستگاه‌های مکانیکی یا تیمارهای شیمیایی بود که آسیب‌های فاجعه‌باری به بار آورد و اغلب متنی را که به دنبال آشکارسازی آن بودند، از بین می‌برد.[4]

حتی زمانی که فناوری مدرن اشعه ایکس ظهور کرد، طومارهای هرکولانیوم یک مانع منحصر به فرد ایجاد کردند. برخلاف نسخه‌های خطی قرون وسطایی که با جوهر آهن-گال نوشته شده بودند و در اشعه ایکس به وضوح می‌درخشند، کاتبان رومی باستان از جوهر مبتنی بر کربن ساخته شده از دوده و آب استفاده می‌کردند. از آنجایی که جوهر و پاپیروس کربنیزه شده از نظر شیمیایی یکسان هستند، متن حتی در قوی‌ترین اسکن‌های سی‌تی پزشکی نیز کاملاً برای چشم انسان نامرئی است.

راه‌حل بیش از یک دهه پیش در دانشگاه کنتاکی شکل گرفت، جایی که برنت سیلز، دانشمند کامپیوتر، تکنیکی به نام «بازگشایی مجازی» را پیشگام کرد. این فرآیند با یک سینکروترون – یک شتاب‌دهنده ذرات عظیم مانند منبع نور الماس در بریتانیا – آغاز می‌شود که طومار را با اشعه ایکس پرانرژی بمباران می‌کند تا یک نقشه سه‌بعدی میکروسکوپی از ساختار داخلی آن ایجاد کند.[1]

این نقشه سه‌بعدی از میلیاردها وکسل یا پیکسل سه‌بعدی تشکیل شده است. محققان با استفاده از نرم‌افزار سفارشی، لایه‌های مارپیچی و چروکیده پاپیروس رول شده را با دقت در مدل دیجیتال ردیابی می‌کنند – مرحله‌ای که به عنوان بخش‌بندی (segmentation) شناخته می‌شود. هنگامی که یک لایه جدا می‌شود، نرم‌افزار آن را به یک تصویر دوبعدی صاف می‌کند و عملاً طومار را در داخل کامپیوتر باز می‌کند.[2][4]

با این حال، حتی پس از صاف شدن، پاپیروس دیجیتال خالی به نظر می‌رسید. مرحله نهایی و حیاتی نیازمند هوش مصنوعی بود. در سال ۲۰۲۳، «چالش وزوویوس» با جایزه ۱ میلیون دلاری راه‌اندازی شد و اسکن‌های سه‌بعدی را در اختیار عموم قرار داد و دانشمندان شهروند را به چالش کشید تا جوهر پنهان را پیدا کنند.[2]

شرکت‌کنندگان به زودی متوجه شدند که اگرچه جوهر کربنی به عنوان یک ماده متمایز ظاهر نمی‌شد، اما به طور ظریفی بافت فیزیکی پاپیروس را تغییر داده بود. هنگامی که جوهر هزاران سال پیش خشک شد، باعث ایجاد ترک‌های میکروسکوپی و لبه‌های برجسته روی الیاف گیاهی شد. مدل‌های یادگیری ماشینی آموزش داده شدند تا این ناهنجاری‌های توپوگرافی بسیار کوچک – که اغلب «تکنیک ترک‌خوردگی» نامیده می‌شود – را شناسایی کرده و آنها را به حروف قابل مشاهده ترجمه کنند.[2][3]

نتایج این رویکرد مبتنی بر هوش مصنوعی خیره‌کننده بوده است. طومار تازه خوانده شده PHerc. 1667 یک رساله اخلاق رواقی است که از فیلسوف آریستوکرئون نام می‌برد. پاپیروس‌شناسان اشاره می‌کنند که قدمت اولیه آن – احتمالاً قرن دوم یا اواخر قرن سوم پیش از میلاد – آن را به یکی از قدیمی‌ترین طومارهای مجموعه تبدیل می‌کند و محتوای آن نشان می‌دهد که ممکن است توسط کریسیپوس، متفکر بنیانگذار رواقی، نوشته شده باشد، کسی که ۷۰۰ اثر شناخته شده‌اش قبلاً کاملاً از دست رفته تلقی می‌شد.[1][4]

بازیابی متون رواقی به ویژه هیجان‌انگیز است زیرا کتابخانه هرکولانیوم عمدتاً تحت سلطه مکتب اپیکوریسم بود. فلسفه اپیکوری، که از پیگیری لذت‌های معتدل و رهایی از ترس حمایت می‌کرد، یک نیروی فکری بزرگ در جمهوری روم بود. این کتابخانه شامل ده‌ها اثر از فیلودموس، یک اپیکوری است که احتمالاً مجموعه را گردآوری کرده و اکنون آثار تازه شناسایی شده او با عناوین «درباره خدایان» و «درباره رذایل» برای اولین بار در حال خوانده شدن هستند.[4]

توانایی خواندن کامل این طومارها نحوه مطالعه جهان باستان توسط مورخان را متحول می‌کند. پیش از این، محققان به قطعات مجزا یا خلاصه‌های خصمانه نوشته شده توسط مکاتب فلسفی رقیب تکیه می‌کردند. اکنون، آنها می‌توانند استدلال‌های پیوسته را دنبال کنند، سیر تکامل نظریه‌های اخلاقی را در ستون‌های متعدد ردیابی کنند و این آثار را به عنوان تألیفات فکری کامل درک نمایند.[1]

موفقیت «چالش وزوویوس» همچنین نشان‌دهنده یک تغییر الگو در نحوه انجام علوم باستان‌شناسی است. این پروژه با منبع باز کردن داده‌ها و بازی‌سازی مسئله، پاپیروس‌شناسان کلاسیک را با مهندسان سیلیکون ولی و کدنویسان دانشجو متحد کرد. این یک نمونه برجسته از به‌کارگیری یادگیری ماشینی برای کشف محض، بازیابی دانش بشری به جای بهینه‌سازی تعاملات دیجیتال است.[3]

با قابل خواندن شدن اولین طومارهای کامل، روند کار در حال شتاب گرفتن است. محققان در تلاشند تا فرآیند بخش‌بندی (segmentation) را که همچنان پرزحمت‌ترین گلوگاه است، به طور کامل خودکار کنند. هدف نهایی خواندن ۸۰۰ طومار باقیمانده است که در حال حاضر در انبارهای موزه قرار دارند، موفقیتی که می‌تواند میزان ادبیات کلاسیک در دسترس جهان مدرن را دو برابر کند.[2]

فراتر از مجموعه موجود، این پیروزی فناورانه، درخواست‌ها برای از سرگیری حفاری‌ها در ویلای پاپیروس را دوباره شعله‌ور کرده است. باستان‌شناسان معتقدند که کتابخانه اصلی ویلا – که می‌تواند شامل هزاران متن یونانی و لاتین اضافی، از جمله نمایشنامه‌ها، تاریخ‌ها و اشعار گمشده باشد – همچنان زیر ۲۰ متر سنگ آتشفشانی مدفون است. برای اولین بار در تاریخ، بشریت ابزارهایی برای خواندن آنها در صورت کشف شدن، در اختیار دارد.[1][4]