هوش مصنوعی و تصویربرداری اشعه ایکس، یک طومار فلسفی باستانی کامل هرکولانیوم را «باز» کرده و می‌خوانند

برای قرن‌ها، قانون اساسی خواندن یک کتاب این بود که باید آن را باز می‌کردید. این یک حقیقت بدیهی به نظر می‌رسد، نوعی قانون فیزیکی ابتدایی که نیازی به تأمل دوباره ندارد. اما در مورد پاپیروس‌های هرکولانیوم—تنها کتابخانه دست‌نخورده‌ای که از دوران باستان کلاسیک باقی مانده است—این فرض فاجعه‌بار بود.[6]

هنگامی که کوه وزوویوس در سال ۷۹ پس از میلاد فوران کرد، شهر رومی هرکولانیوم را تنها زیر بیست متر گل و خاکستر سوزان دفن نکرد؛ بلکه کل مجموعه طومارهای پاپیروس یک ویلای مجلل را نیز به سرعت سوزاند. گرمای شدید متون را کربنیزه کرد و آنها را به توده‌های شکننده‌ای تبدیل کرد که بیشتر شبیه سوسیس‌های سوخته یا تکه‌های زغال سنگ به نظر می‌رسند تا ادبیات باستانی.[1][5]

پارادوکس وزوویوس این است که همان فاجعه‌ای که کتابخانه را نابود کرد، آن را حفظ نیز نمود. اگر این طومارها در معرض هوای آزاد قرار می‌گرفتند، هزاران سال پیش پوسیده بودند. در عوض، آنها در زیر زمین، کاملاً مهر و موم شده در مقبره‌ای از بقایای آتشفشانی، منتظر ماندند تا اینکه در قرن هجدهم توسط کشاورزی که در حال حفر چاه بود، کشف شدند.[1]

اما میل به خواندن آنها منجر به فاجعه شد. کاوشگران اولیه، با این فرض که یک کتاب بسته بی‌فایده است، سعی کردند استوانه‌های کربنیزه شده را به صورت فیزیکی باز کنند. آنها از چاقو، گلاب و حتی یک دستگاه تخصصی که توسط یک محافظ واتیکان اختراع شده بود، استفاده کردند. نتیجه غم‌انگیز بود: پاپیروس شکننده به سادگی به غبار سیاه تبدیل شد و آثار مفقود شده فلسفی را نیز با خود برد.[4][5]

امروز، پارادایم کاملاً تغییر کرده است. ما دیگر برای خواندن یک کتاب نیازی به باز کردن آن نداریم. ائتلافی از دانشمندان کامپیوتر، فیزیکدانان و پاپیروس‌شناسان با موفقیت یک طومار کامل هرکولانیوم—معروف به PHerc. ۱۶۶۷—را از ابتدا تا انتها، بدون شکستن مهر فیزیکی آن، خوانده‌اند.[3][4]

این موفقیت متکی بر تکنیکی به نام «باز کردن مجازی» (Virtual Unwrapping) است که توسط دکتر برنت سیلز و تیمش در آزمایشگاه EduceLab دانشگاه کنتاکی پیشگام شده است. این فرآیند نه با چاقوی جراحی، بلکه با یک شتاب‌دهنده ذرات آغاز می‌شود.[2][3]

اشعه ایکس پزشکی استاندارد در اینجا بی‌فایده است. اسکن سی‌تی بیمارستانی بر تفاوت چگالی بین استخوان و بافت تکیه دارد. اما طومارهای هرکولانیوم با جوهر مبتنی بر کربن روی پاپیروس مبتنی بر کربن نوشته شده‌اند و سپس کل مجموعه توسط آتشفشان کربنیزه شده است. برای یک اشعه ایکس استاندارد، این فقط یک بلوک جامد از کربن است.[1][2]

برای دیدن داخل، محققان طومارها را به تأسیسات سنکروترون—شتاب‌دهنده‌های ذرات عظیمی مانند «منبع نور الماس» (Diamond Light Source) در بریتانیا یا ESRF در فرانسه—می‌برند. این تأسیسات اشعه ایکس با کنتراست فاز و وضوح بالا تولید می‌کنند که می‌تواند تغییرات ساختاری میکروسکوپی در الیاف پاپیروس را تشخیص دهد و هندسه داخلی طومار را به صورت سه‌بعدی نقشه‌برداری کند.[3][4]

پس از تکمیل اسکن سه‌بعدی، باز کردن دیجیتال آغاز می‌شود. نرم‌افزار سفارشی لایه‌های پاپیروس که محکم پیچیده و چروکیده شده‌اند را در حجم سه‌بعدی ردیابی می‌کند و عملاً طومار را روی صفحه کامپیوتر صاف می‌کند. اما حتی در این مرحله نیز، جوهر برای چشم انسان نامرئی باقی می‌ماند.[1]

اینجاست که هوش مصنوعی وارد عمل می‌شود. از طریق یک ابتکار جهانی علم باز به نام «چالش وزوویوس» (Vesuvius Challenge)، هزاران دانشمند کامپیوتر برای ساخت مدل‌های یادگیری ماشینی که قادر به تشخیص جوهر پنهان باشند، رقابت کردند.[1][3]

هوش مصنوعی به دنبال رنگ نیست؛ بلکه به دنبال بافت است. هنگامی که کاتبان باستانی جوهر را روی پاپیروس اعمال می‌کردند، ساختار فیزیکی الیاف را به طور ظریفی تغییر می‌داد. با آموزش شبکه‌های عصبی بر روی قطعاتی که جوهر در آنها قابل مشاهده بود، مدل‌ها یاد گرفتند که این تغییرات توپولوژیکی میکروسکوپی را در داخل طومارهای مهر و موم شده تشخیص دهند.[2][3]

نتایج چیزی کمتر از معجزه نبوده است. هوش مصنوعی با موفقیت حروف یونانی پنهان را روشن کرد و به محققان اجازه داد تا PHerc. ۱۶۶۷ را به طور کامل بخوانند. متن بازیابی شده تقریباً ۱.۵ متر طول دارد و شامل ۲۰ ستون پیوسته است.[3][4]

آنچه از خاکسترهای دیجیتال بیرون آمد، یک رساله فلسفی در مورد اخلاق، هنر و رفتار انسانی بود. محققان خاطرنشان می‌کنند که این متن دارای نشانه‌های متمایز فلسفه رواقی (Stoic) است—یک پیچش جذاب، با توجه به اینکه قبلاً تصور می‌شد ویلای پاپیروس تقریباً به طور انحصاری مجموعه‌ای اپیکوری (Epicurean) را در خود جای داده است.[3][4]

خواندن موفقیت‌آمیز یک طومار کامل ثابت می‌کند که این فناوری در مقیاس بزرگ کار می‌کند. این دیگر یک اثبات مفهوم صرفاً نظری نیست؛ بلکه یک خط لوله عملیاتی و غیرتهاجمی برای احیای ادبیات مفقود شده است.[6]

پیامدهای این کشف برای مطالعات کلاسیک بسیار حیرت‌انگیز است. اکثریت متونی که نویسندگان باستانی به آنها اشاره کرده‌اند، در طول زمان از بین رفته‌اند. ما تنها بخش کوچکی از آثاری را که توسط متفکران بزرگ یونانی و رومی نوشته شده‌اند، در اختیار داریم.[5][6]

بیش از ۶۰۰ طومار هرکولانیوم هنوز در ناپل باز نشده باقی مانده‌اند و باستان‌شناسان معتقدند که هزاران طومار دیگر ممکن است همچنان در سطوح پایین‌تر و حفاری نشده ویلا مدفون باشند.[3][5]

ما در آستانه یک رنسانس دوم ایستاده‌ایم. اولین رنسانس با کشف مجدد دست‌نوشته‌های فیزیکی در کتابخانه‌های صومعه‌ای آغاز شد؛ رنسانس دوم توسط الگوریتم‌ها و اشعه ایکس هدایت می‌شود و کلماتی را روشن می‌کند که از زمان سقوط امپراتوری روم دیده نشده‌اند.[6]