Sieć Neuronowa Ułatwia Identifikację Różnych Punktów w Historii

Jednym z obszarów, który nie jest zbyt często omawiany pod względem potencjału sztucznej inteligencji (AI) jest sposób, w jaki może być wykorzystywana w historii, antropologii, archeologii i innych podobnych dziedzinach. Jest to pokazywane przez nowe badania, które pokazują, jak uczenie maszynowe może służyć jako narzędzie dla archeologów do różnicowania między dwoma głównymi okresami: Średnim Okresie Kamienia (MSA) i Późnym Okresie Kamienia (LSA). 

To różnicowanie może wydawać się czymś, co już zostało ustalone przez akademików i archeologów, ale jest to dalekie od prawdy. W wielu przypadkach nie jest łatwo odróżnić między nimi. 

MSA i LSA 

Około 300 tysięcy lat temu pojawiły się pierwsze zestawy narzędzi MSA w tym samym czasie, co najwcześniejsze skamieniałości Homo Sapiens. Te same zestawy narzędzi były używane aż do około 30 tysięcy lat temu. Duża zmiana w zachowaniu miała miejsce około 67 tysięcy lat temu, kiedy nastąpiły zmiany w produkcji narzędzi kamieniowych, a wynikające z nich zestawy narzędzi były LSA. 

Zestawy narzędzi LSA były jeszcze używane w niedawnym przeszłości, a teraz staje się jasne, że przejście od MSA do LSA nie było procesem liniowym. Zmiany miały miejsce w różnych czasach i w różnych miejscach, dlatego badacze są tak skupieni na tym procesie, który może pomóc wyjaśnić innowację kulturową i kreatywność. 

Podstawą tego zrozumienia jest różnicowanie między MSA i LSA.

Dr Jimbob Blinkhorn jest archeologiem z Pan African Evolution Research Group, Max Planck Institute for the Science of Human History i Centre for Quaternary Research, Department of Geography, Royal Holloway. 

“Wschodnia Afryka jest kluczowym regionem do zbadania tej wielkiej zmiany kulturowej, nie tylko dlatego, że jest gospodarzem niektórych z najmłodszych stanowisk MSA i niektórych z najstarszych stanowisk LSA, ale także dlatego, że dużej liczby dobrze wykopanych i datowanych stanowisk sprawia, że jest idealnym miejscem do badań z użyciem metod ilościowych,” mówi dr Blinkhorn. “To umożliwiło nam połączenie dużej bazy danych zmieniających się wzorców produkcji i użytkowania narzędzi kamieniowych, obejmującej okres od 130 do 12 tysięcy lat temu, aby zbadać przejście od MSA do LSA.” 

Sztuczne Sieci Neuronowe (ANN) 

Badanie opiera się na 16 alternatywnych typach narzędzi w 92 zestawach narzędzi kamieniowych, ze szczególnym uwzględnieniem ich obecności lub nieobecności. Badanie podkreśla konstelacje form narzędzi, które często występują razem, zamiast każdego indywidualnego narzędzia. 

Dr Matt Grove jest archeologiem na Uniwersytecie w Liverpoolu.

“Zastosowaliśmy podejście Sztucznej Sieci Neuronowej (ANN), aby trenować i testować modele, które różnicują zestawy narzędzi LSA od zestawów narzędzi MSA, a także badają różnice chronologiczne między starszymi (130-71 tysiąc lat temu) i młodszymi (71-28 tysiąc lat temu) zestawami narzędzi MSA z wynikiem 94% skuteczności,” mówi dr Grove. 

Sztuczne Sieci Neuronowe (ANN) naśladują pewne cechy przetwarzania informacji ludzkiego mózgu, a ich moc obliczeniowa opiera się głównie na działaniu wielu prostych jednostek działających razem. 

“ANN są czasami opisywane jako podejście ‘czarnej skrzynki’, ponieważ nawet gdy są one bardzo skuteczne, nie zawsze jest jasne, dlaczego,” mówi Grove. “Zastosowaliśmy podejście symulacyjne, które otwiera tę czarną skrzynkę, aby zrozumieć, które dane wejściowe mają znaczący wpływ na wyniki. To umożliwiło nam zidentyfikowanie, w jaki sposób wzorce składu zestawów narzędzi kamieniowych różnią się między MSA i LSA, a mamy nadzieję, że pokaże, w jaki sposób takie metody mogą być stosowane bardziej powszechnie w badaniach archeologicznych w przyszłości.” 

“Wyniki naszego badania pokazują, że zestawy narzędzi MSA i LSA mogą być różnicowane na podstawie konstelacji typów artefaktów znalezionych w zestawie, samego zestawu,” mówi Blinkhorn. “Wspólne występowanie elementów z tyłu, ostrzy i technologii bipolarnej wraz z wspólną nieobecnością narzędzi rdzeniowych, technologii Levallois, technologii punktowej i skrobaków ściśle identyfikuje zestawy narzędzi LSA, przy czym przeciwny wzorzec identyfikuje zestawy narzędzi MSA. Co istotne, dostarcza to ilościowego wsparcia dla jakościowych różnic zauważonych przez wcześniejszych badaczy, że kluczowe zmiany typologiczne występują wraz z tą zmianą kulturową.”

Zespół będzie teraz stosował nowo opracowaną metodę, aby głębiej zbadać zmiany kulturowe w afrykańskim okresie kamienia. 

“Podejście, które zastosowaliśmy, oferuje potężne narzędzie do badania kategorii, których używamy do opisu zapisu archeologicznego, oraz do pomocy nam w badaniu i wyjaśnianiu zmian kulturowych wśród naszych przodków,” mówi Blinkhorn.