Mạng lưới thần kinh giúp dễ dàng xác định các điểm khác nhau trong lịch sử

Một lĩnh vực không được đề cập nhiều về tiềm năng trí tuệ nhân tạo (AI) là cách nó có thể được sử dụng trong lịch sử, nhân chủng học, khảo cổ học và các lĩnh vực tương tự. Điều này đang được chứng minh bởi nghiên cứu mới cho thấy cách học máy có thể đóng vai trò là công cụ cho các nhà khảo cổ để phân biệt giữa hai thời kỳ chính: Thời đại Đá giữa (MSA) và Thời đại Đá sau (LSA).

Sự phân biệt này có vẻ như là điều mà học thuật và các nhà khảo cổ đã thiết lập, nhưng điều đó còn xa vời. Trong nhiều trường hợp, không dễ dàng phân biệt giữa hai thời kỳ.

MSA và LSA

Vào khoảng 300 nghìn năm trước, các bộ công cụ MSA đầu tiên xuất hiện trong cùng thời gian với các hóa thạch sớm nhất của Homo Sapiens. Những bộ công cụ giống nhau đã được sử dụng cho đến khoảng 30 nghìn năm trước. Một sự thay đổi lớn trong hành vi diễn ra vào khoảng 67 nghìn năm trước khi có sự thay đổi trong sản xuất công cụ đá, và các bộ công cụ kết quả là LSA.

Các bộ công cụ LSA vẫn đang được sử dụng trong quá khứ gần đây, và bây giờ đã rõ ràng rằng sự chuyển đổi từ MSA sang LSA không phải là một quá trình tuyến tính. Những thay đổi diễn ra trong các thời điểm và địa điểm khác nhau, đó là lý do tại sao các nhà nghiên cứu tập trung vào quá trình này có thể giúp giải thích sự đổi mới và sáng tạo văn hóa.

Nền tảng của sự hiểu biết này là sự phân biệt giữa MSA và LSA.

Tiến sĩ Jimbob Blinkhorn là một nhà khảo cổ từ Nhóm Nghiên cứu Tiến hóa Châu Phi, Viện Max Planck về Khoa học Lịch sử Con người và Trung tâm Nghiên cứu Đệ Tứ, Bộ Địa lý, Royal Holloway.

“Châu Phi Đông là một khu vực quan trọng để kiểm tra sự thay đổi văn hóa lớn này, không chỉ vì nó sở hữu một số địa điểm MSA trẻ nhất và một số địa điểm LSA lâu đời nhất, mà còn vì một số lượng lớn các địa điểm được khai quật và xác định niên đại tốt làm cho nó trở thành lý tưởng cho nghiên cứu sử dụng phương pháp định lượng,” Tiến sĩ Blinkhorn nói. “Điều này cho phép chúng tôi tập hợp một cơ sở dữ liệu đáng kể về các mẫu thay đổi trong sản xuất và sử dụng công cụ đá, trải dài từ 130 đến 12 nghìn năm trước, để kiểm tra quá trình chuyển đổi từ MSA sang LSA.”

Mạng lưới thần kinh nhân tạo (ANNs)

Nghiên cứu này dựa trên 16 loại công cụ thay thế trên 92 bộ công cụ đá, với trọng tâm là sự hiện diện hoặc vắng mặt của chúng. Nghiên cứu nhấn mạnh vào các chòm sao hình thức công cụ thường xảy ra cùng nhau chứ không phải từng công cụ riêng lẻ.

Tiến sĩ Matt Grove là một nhà khảo cổ tại Đại học Liverpool.

“Chúng tôi đã sử dụng phương pháp Mạng lưới thần kinh nhân tạo (ANN) để đào tạo và kiểm tra các mô hình phân biệt các bộ công cụ LSA với MSA, cũng như kiểm tra sự khác biệt niên đại giữa các bộ công cụ MSA cũ (130-71 nghìn năm trước) và trẻ (71-28 nghìn năm trước) với tỷ lệ thành công 94%,” Tiến sĩ Grove nói.

Mạng lưới thần kinh nhân tạo (ANNs) bắt chước một số tính năng xử lý thông tin của não bộ con người, và sức mạnh xử lý phụ thuộc nặng vào hành động của nhiều đơn vị đơn giản hoạt động cùng nhau.

“ANNs đôi khi được mô tả là một phương pháp ‘hộp đen’, vì ngay cả khi chúng rất thành công, đôi khi không rõ chính xác tại sao,” Grove nói. “Chúng tôi đã sử dụng một phương pháp mô phỏng để mở hộp đen này và hiểu rõ các đầu vào nào có tác động đáng kể đến kết quả. Điều này cho phép chúng tôi xác định cách các mẫu thành phần của bộ công cụ đá thay đổi giữa MSA và LSA, và chúng tôi hy vọng điều này chứng minh cách các phương pháp như vậy có thể được sử dụng rộng rãi hơn trong nghiên cứu khảo cổ trong tương lai.”

“Kết quả của nghiên cứu chúng tôi cho thấy các bộ công cụ MSA và LSA có thể được phân biệt dựa trên chòm sao các loại hiện vật tìm thấy trong một bộ công cụ alone,” Blinkhorn nói. “Sự xuất hiện kết hợp của các mảnh được hỗ trợ, công nghệ lưỡi và công nghệ hai cực cùng với sự vắng mặt kết hợp của các công cụ lõi, công nghệ flakes Levallois, công nghệ điểm và các công cụ cạo một cách chắc chắn xác định các bộ công cụ LSA, với mẫu ngược lại xác định các bộ công cụ MSA. Điều đáng kể là điều này cung cấp sự hỗ trợ định lượng cho các sự khác biệt định tính được các nhà nghiên cứu trước đây lưu ý rằng các thay đổi loại hình chính xảy ra với sự chuyển đổi văn hóa này.”

Đội ngũ sẽ sử dụng phương pháp mới được phát triển để nghiên cứu sâu hơn về sự thay đổi văn hóa trong Thời đại Đá châu Phi.

“Phương pháp chúng tôi đã sử dụng cung cấp một bộ công cụ mạnh mẽ để kiểm tra các loại mà chúng tôi sử dụng để mô tả hồ sơ khảo cổ và giúp chúng tôi kiểm tra và giải thích sự thay đổi văn hóa giữa các tổ tiên của chúng ta,” Blinkhorn nói.