人工智能揭示死海卷的秘密

人工智能（AI）是解开我们过去许多秘密的关键。这最近被证明，当格罗宁根大学的研究人员在人工智能的帮助下破解了死海卷的密码。

死海卷是在大约七十年前被发现的，它们包含了旧约最古老的手稿和其他未知的犹太文本。然而，这些卷轴长期以来一直是一个谜，因为科学家们难以确定任何作者或抄写员的身份，因为它们都是匿名的。

Mladen Popović是格罗宁根大学神学和宗教研究学院的希伯来圣经和古代犹太主义教授。他也是该大学的库姆兰学院主任。

“他们会尝试在笔迹中找到‘烟雾弹’，例如，一个字母中非常特定的特征，这将确定一个抄写员，”Popović说。

该研究的结果于4月21日在PLOS ONE上发表。

破解密码

Popović创建了“写下圣经的双手”项目，并与同事Lambert Schomaker合作，后者是格罗宁根大学科学和工程学院的计算机科学和人工智能教授，得到了欧洲研究委员会的资金支持，他们试图破解密码。

Schomaker之前的工作涉及开发技术，以使计算机能够读取历史材料的笔迹，以及影响笔迹的生物力学特征。

博士生Maruf Dhali也参与了这项研究，该团队研究了一份特定的卷轴，称为大以赛亚卷，从库姆兰洞穴1中发现。

“这份卷轴包含字母aleph，或‘a’，至少五千次。仅凭肉眼无法比较它们所有，”Schomaker说。

由于这个原因，这项任务更适合计算机，因为计算机可以分析大量数据。数字成像使字符的微观水平成为可能，例如测量曲率。

“人类的眼睛非常惊人，可能也会考虑这些水平。这样，专家就可以‘看到’不同作者的笔迹，但这种判断往往不是通过一个透明的过程得出的，”Popović说。“此外，专家几乎不可能处理卷轴提供的大量数据。”

训练算法

为了训练算法，团队首先使用最先进的神经网络将文本从背景中分离出来。它可以保持抄写员留下的墨迹完整。

“这很重要，因为古代墨迹直接与一个人的肌肉运动有关，且是人特有的，”Schomaker说。

第一次分析测试表明可能有多个作者，因此数据被发送给Schomaker，以使用字母片段的模式重新计算相似性。第二个过程确实确认了两种不同的变体。

“当我们向数据中添加额外的噪音时，结果没有改变。我们还成功证明第二个抄写员的写作比第一个抄写员更有变化，尽管他们的写作非常相似，”Schomaker解释道。

下一步是通过创建“热图”来进行视觉分析，这些热图结合了卷轴中字符的不同变体。第一个27列和最后27列的平均字符版本被产生出来，人类的眼睛可以发现差异。这最后一步结合了计算机化和统计分析以及人类解释。

个别字母的归一化平均字符形状热图的生成示意图。来源：Maruf A. Dhali

以前的学者们认为，在第27列之后开始了一个新的抄写员，但这从未被证实。

“现在，我们可以通过对笔迹的定量分析以及强大的统计分析来确认这一点，”Popović说。“而不是根据更或少一些印象主义的证据来做出判断，有了计算机的智能帮助，我们可以证明这种分离是统计学上显著的。”

“这非常令人兴奋，因为这为我们打开了一扇通往古代世界的新窗口，可以揭示抄写员之间更多复杂的联系，”Popović继续说。“在这项研究中，我们发现大以赛亚卷的两位抄写员共享着非常相似的写作风格，这表明他们有一个共同的训练或起源。我们的下一步是调查其他卷轴，我们可能会在那里发现抄写员的不同起源或训练。”