Нейронна мережа полегшує ідентифікацію різних пунктів історії

Одна з галузей, яка не висвітлюється достатньо щодо потенціалу штучного інтелекту (AI), полягає в тому, як його можна використовувати в історії, антропології, археології та інших подібних галузях. Це демонструється новими дослідженнями, які показують, як машинне навчання може слугувати інструментом для археологів, щоб розрізняти два великих періоди: середній кам’яний вік (MSA) та пізній кам’яний вік (LSA). 

Ця диференціація може здаватися чимось, що вже встановлено в академії та серед археологів, але це далеко не так. У багатьох випадках не легко розрізняти ці два періоди. 

MSA і LSA 

Близько 300 тисяч років тому з’явилися перші інструментальні комплекти MSA під час появи найранніших викопних решток Homo Sapiens. Ці самі інструментальні комплекти використовувалися аж до близько 30 тисяч років тому. Значна зміна поведінки відбулася близько 67 тисяч років тому, коли відбулися зміни у виробництві кам’яних інструментів, а отримані інструментальні комплекти були LSA. 

Інструментальні комплекти LSA все ще використовувалися в недавньому минулому, і тепер стає ясно, що перехід від MSA до LSA був далеко не лінійним процесом. Зміни відбувалися протягом різних часів і в різних місцях, тому дослідники так зосереджені на цьому процесі, який може допомогти пояснити культурну інновацію та креативність. 

Основою цього розуміння є диференціація між MSA і LSA.

Доктор Джимбоб Блінкхорн є археологом з Панафриканської групи дослідження еволюції, Інституту Макса Планка з науки про історію людини та Центру дослідження четвертинного періоду, географічного факультету, Королівського Голловея. 

“Східна Африка є ключовим регіоном для вивчення цієї великої культурної зміни, не тільки тому, що вона містить деякі з наймолодших місць MSA та деякі з найдавніших місць LSA, але також тому, що велика кількість добре розкопаних і датованих місць робить її ідеальною для дослідження з використанням кількісних методів”, каже доктор Блінкхорн. “Це дозволило нам зібрати разом суттєву базу даних змінюваних моделей виробництва та використання кам’яних інструментів, починаючи з 130 до 12 тисяч років тому, щоб вивчити перехід від MSA до LSA”. 

Штучні нейронні мережі (ANN) 

Дослідження засноване на 16 альтернативних типах інструментів у 92 кам’яних інструментальних комплексах, з акцентом на їх наявності чи відсутності. Дослідження підкреслює сузір’я форм інструментів, які часто трапляються разом, а не кожен окремий інструмент. 

Доктор Метт Гроув є археологом у Ліверпульському університеті.

“Ми застосували підхід штучної нейронної мережі (ANN), щоб навчити та протестувати моделі, які розрізняють інструментальні комплекти LSA від інструментальних комплексів MSA, а також вивчити хронологічні відмінності між старішими (130-71 тисяч років тому) та молодшими (71-28 тисяч років тому) інструментальними комплексами MSA з успішністю 94%”, каже доктор Глов. 

Штучні нейронні мережі (ANN) імітують певні функції обробки інформації людського мозку, а потужність обробки сильно залежить від дії багатьох простих одиниць, що діють разом. 

“ANN іноді описуються як підхід “чорної скриньки”, оскільки навіть коли вони дуже успішні, не завжди зрозуміло, чому”, каже Глов. “Ми застосували симуляційний підхід, який відкриває цю чорну скриньку, щоб зрозуміти, які входи мають суттєвий вплив на результати. Це дозволило нам ідентифікувати, як змінюються моделі складу кам’яних інструментальних комплексів між MSA та LSA, і ми сподіваємося, що це демонструє, як такі методи можуть бути використані ширше в археологічних дослідженнях у майбутньому”. 

“Результати нашого дослідження показують, що інструментальні комплекти MSA та LSA можна розрізняти на основі сузір’я типів артефактів, знайдених у комплексі, самостійно”, каже Блінкхорн. “Спільна поява закріплених елементів, леза та біполярних технологій разом з спільною відсутністю інструментів-ядер, технології леваллуазьких відщепів, технології виготовлення наконечників стріл та скребків надійно ідентифікує інструментальні комплекти LSA, а протилежна модель ідентифікує інструментальні комплекти MSA. Значно, це надає кількісну підтримку якісним відмінностям, відзначеним раніше дослідниками, які вказують на те, що ключові типологічні зміни відбуваються під час цієї культурної трансформації”.

Команда тепер використовуватиме розроблений метод для подальшого вивчення культурної зміни в африканському кам’яному віці. 

“Підхід, який ми застосували, пропонує потужний інструментарій для вивчення категорій, які ми використовуємо для опису археологічної спадщини, та для допомоги нам у вивченні та поясненні культурної зміни серед наших предків”, каже Блінкхорн.