Rede Neural Facilita a Identificação de Diferentes Pontos na História

Uma área que não é tão coberta em termos de potencial de inteligência artificial (IA) é como ela pode ser usada em história, antropologia, arqueologia e outros campos semelhantes. Isso está sendo demonstrado por nova pesquisa que mostra como o aprendizado de máquina pode atuar como uma ferramenta para arqueólogos diferenciarem entre dois períodos principais: a Idade da Pedra Média (MSA) e a Idade da Pedra Recentemente (LSA).

Essa diferença pode parecer algo que a academia e os arqueólogos já estabeleceram, mas isso está longe de ser o caso. Em muitas instâncias, não é fácil distinguir entre os dois.

MSA e LSA

Cerca de 300 mil anos atrás, as primeiras ferramentas da MSA apareceram durante o mesmo período em que os primeiros fósseis de Homo Sapiens. Essas mesmas ferramentas foram usadas até cerca de 30 mil anos atrás. Uma grande mudança de comportamento ocorreu por volta de 67 mil anos atrás, quando houve mudanças na produção de ferramentas de pedra, e as ferramentas resultantes foram da LSA.

As ferramentas da LSA ainda estavam sendo usadas no passado recente, e agora está ficando claro que a transição da MSA para a LSA não foi um processo linear. As mudanças ocorreram em diferentes momentos e lugares, o que é por que os pesquisadores estão tão focados nesse processo que pode ajudar a explicar a inovação e criatividade cultural.

A base dessa compreensão é a diferença entre MSA e LSA.

O Dr. Jimbob Blinkhorn é um arqueólogo do Pan African Evolution Research Group, Max Planck Institute for the Science of Human History e do Centre for Quaternary Research, Department of Geography, Royal Holloway.

“A África Oriental é uma região-chave para examinar essa grande mudança cultural, não apenas porque ela abriga alguns dos sítios mais jovens da MSA e alguns dos sítios mais antigos da LSA, mas também porque um grande número de sítios bem escavados e datados a torna ideal para pesquisas usando métodos quantitativos”, diz o Dr. Blinkhorn. “Isso nos permitiu reunir um banco de dados substancial de padrões de mudança na produção e uso de ferramentas de pedra, abrangendo 130 a 12 mil anos atrás, para examinar a transição da MSA para a LSA.”

Redes Neurais Artificiais (ANNs)

O estudo é baseado em 16 tipos de ferramentas alternativas em 92 conjuntos de ferramentas de pedra, com foco em sua presença ou ausência. O estudo enfatiza as constelações de formas de ferramentas que frequentemente ocorrem juntas, em vez de cada ferramenta individual.

O Dr. Matt Grove é um arqueólogo da Universidade de Liverpool.

“Empregamos uma abordagem de Rede Neural Artificial (ANN) para treinar e testar modelos que diferenciam conjuntos da LSA de conjuntos da MSA, bem como examinar diferenças cronológicas entre conjuntos mais antigos (130-71 mil anos atrás) e mais jovens (71-28 mil anos atrás) da MSA com uma taxa de sucesso de 94%”, diz o Dr. Grove.

As Redes Neurais Artificiais (ANNs) imitam certas características de processamento de informações do cérebro humano, e o poder de processamento depende fortemente da ação de muitas unidades simples atuando juntas.

“As ANNs às vezes são descritas como uma abordagem de ‘caixa preta’, pois mesmo quando são muito bem-sucedidas, pode não ser sempre claro exatamente por quê”, diz o Grove. “Empregamos uma abordagem de simulação que abre essa caixa preta para entender quais entradas têm um impacto significativo nos resultados. Isso nos permitiu identificar como os padrões de composição de conjuntos de ferramentas de pedra variam entre a MSA e a LSA, e esperamos que isso demonstre como tais métodos podem ser usados mais amplamente em pesquisas arqueológicas no futuro.”

“Os resultados de nosso estudo mostram que conjuntos da MSA e da LSA podem ser diferenciados com base na constelação de tipos de artefatos encontrados em um conjunto apenas”, diz o Blinkhorn. “A ocorrência combinada de peças com suporte, lâminas e tecnologias bipolares, juntamente com a ausência combinada de ferramentas de núcleo, tecnologia de lâminas Levallois, tecnologia de pontas e raspadores, identifica robustamente conjuntos da LSA, com o padrão oposto identificando conjuntos da MSA. Isso fornece suporte quantificado às diferenças qualitativas observadas por pesquisadores anteriores de que mudanças tipológicas-chave ocorrem com essa transição cultural.”

A equipe agora usará o método recém-desenvolvido para investigar mais a mudança cultural na Idade da Pedra Africana.

“A abordagem que empregamos oferece uma ferramenta poderosa para examinar as categorias que usamos para descrever o registro arqueológico e para nos ajudar a examinar e explicar a mudança cultural entre nossos ancestrais”, diz o Blinkhorn.