Спустя 2000 лет: впервые полностью прочитан обугленный свиток эпохи Везувия. Без физического вскрытия
Почти 2000 лет назад извержение Везувия уничтожило города Помпеи и Геркуланум, законсервировав в вулканическом материале уникальные библиотеки древних текстов. В частности, «Вилле папирусов» были обнаружены сотни свитков, которые из-за высокой температуры превратились в хрупкие обугленные цилиндры. Их физическое разворачивание долго считалось невозможным — любое механическое воздействие разрушало структуру папируса.
Новое исследование, выполненное в рамках международного конкурсного проекта Vesuvius Challenge, впервые позволило полностью восстановить текст одного из таких свитков — PHerc. 1667 длиной около 1,4 метра, содержащего примерно 22 колонки греческого текста. Работа представлена в виде препринта и опирается на комбинацию синхротронной рентгеновской микротомографии и алгоритмов машинного обучения.
Сканирование свитка проводилось на высокоэнергетической линии BM18 Европейского синхротрона ESRF (European Synchrotron Radiation Facility). Метод фазово-контрастной микротомографии позволяет регистрировать не только плотность материала, но и слабые различия в фазе рентгеновского излучения, что критично для различения слоёв папируса, плотно спрессованных после обугливания.
Полученные трёхмерные данные затем обрабатывались как цифровой объект: поверхность папируса реконструировалась в виде сложной геометрической сетки, после чего разворачивалась в двумерную плоскость с минимальными искажениями. Этот этап фактически имитирует «виртуальное раскрытие» свитка без физического вмешательства.
Текст, получивший Гран-при конкурса Vesuvius Challenge 2023 (вверху), и новая 3D-сегментация чернилами (внизу) — один и тот же текст, восстановленный один к одному на основе более качественных данных. Источник: Vesuvius ChallengeОсобую роль в восстановлении текста сыграли алгоритмы машинного обучения, включая нейросетевые архитектуры сегментации, такие как nnU-Net. Эти модели использовались для выделения микроскопических различий в структуре материала, соответствующих следам чернил, которые в рентгеновских данных практически неотличимы от самого папируса. Важно, что такие модели не читают текст напрямую, а усиливают визуальные признаки, после чего финальная интерпретация выполняется специалистами-папирологами.
Восстановленный текст относится к философскому трактату на греческом языке, предположительно связанному со стоической традицией. В нём упоминаются темы этики, природы человеческих поступков, импульсов и морального развития. Среди фрагментов встречается ссылка на Аристрокреона — древнего учёного и родственника философа Хрисиппа, одного из ключевых представителей стоицизма.
По словам участников проекта, полученный результат стал первым случаем, когда целый обугленный свиток был прочитан полностью без вскрытия. Длина восстановленного текста составляет порядка 860 см2 поверхности развёрнутого папируса, что делает работу крупнейшей демонстрацией возможностей цифровой реконструкции античных артефактов.
Схема, показывающая обугленный папирус (a), его внутреннюю структуру обертки (b), томографические срезы © и виртуально реконструированную поверхность (d). Источник: Vesuvius ChallengeПроект является частью более широкой инициативы Vesuvius Challenge, запущенной в 2023 году для поиска способов извлечения информации из геркуланумских свитков с помощью машинного обучения, компьютерного зрения и геометрического моделирования. За последние годы конкурс стал платформой, где объединяются физики, инженеры и специалисты по искусственному интеллекту.
Исторически метод неразрушающего анализа таких свитков начал формироваться после работ 2015 года, когда исследователи впервые показали возможность извлечения информации из обугленных папирусов с помощью рентгеновской томографии. Однако только развитие современных нейросетевых методов и высокопроизводительных вычислений позволило перейти от частичных реконструкций к полному чтению текстов.
Результат предыдущей попытки физически развернуть свиток. Источник: Vesuvius ChallengeПрактическое значение работы выходит за рамки одного артефакта: разработанный подход рассматривается как масштабируемый протокол, потенциально применимый ко всей коллекции «Виллы папирусов». Это означает, что десятки или даже сотни ранее недоступных античных текстов могут быть восстановлены без физического разрушения оригиналов.
Так, исследование фиксирует переход цифровой папирологии от точечных экспериментов к системной технологии восстановления древних библиотек, где роль искусственного интеллекта заключается не в интерпретации смысла, а в «усилении видимости» скрытых физических следов текста.
© iXBT
