Нейросети помогут совершать новые археологические открытия

Вчера в «Южноуральской панораме» была опубликована статья о работе челябинских специалистов над проектом по созданию новой автоматизированной системы поиска археологических памятников. Мы попросили прокомментировать ее одного из участников этого проекта, научного сотрудника Музея-заповедника «Аркаим», заместителя директора учебно-научного центра Челябинского государственного университета, археолога Федора Петрова:

— Действительно, такая работа уже в течение двух лет ведется в Челябинском государственном университете. Рассчитанный на три года проект «Разработка информационной системы для дистанционного исследования археологических памятников с использованием методов математического моделирования, картографирования и глубокого машинного обучения» реализуется при поддержке Российского научного фонда под руководством известного челябинского математика, доктора технических наук, профессора Александра Вохминцева. Мы с коллегами-археологами Еленой Куприяновой, Натальей Батаниной и Николаем Петровым совместно с математиками работаем над этим проектом, отвечая за свою часть работы.

Математики создают и обучают нейросеть, которая будет способна анализировать различные источники информации о рельефе поверхности земли — аэрофото- и космоснимки, цифровые модели местности, облака точек, полученных с помощью тахеометрической съемки или лазерного сканирования рельефа. А мы готовим материалы для обучения нейросети, которой нужно максимально разнообразно продемонстрировать дешифровочные признаки различных категорий археологических памятников так, чтобы нейросеть научилась сама их выделять и классифицировать.

? В настоящее время нейросеть, над которой работают математики проекта, проходит свое обучение на базе результатов тахеометрической съемки рельефа археологических памятников, космо-и аэрофтоснимков двух опорных территорий с высокой концентрацией объектов археологического наследия: долины реки Уй в окрестностях укрепленного поселения бронзового века Степное и долины реки Синташта в окрестностях укрепленного поселения Левобережное (Синташта II). Уже есть первые результаты, которые показывают что система научилась довольно точно выявлять некоторые типы археологических памятников и предварительно определять их границы. В наступающем году от этапа обучения нейросети мы планируем перейти к первым опытам ее практического применения.

Если всё удастся как задумано, то такая система сможет быстро обрабатывать большие объемы оцифрованной информации о рельефе местности и с довольно высокой точностью предполагать, где именно расположены и какие типы археологических памятников. Полученные результаты, конечно, потребуют проверки специалистами и исследований на местности, но даже предварительные данные такого рода помогут существенно упростить и ускорить проведение масштабных археологических исследований. Станет возможно автоматически обработать аэрофото- и космоснимки значительной территории, которая попадает в зону хозяйственного освоения, и выявить курганы, поселения и другие объекты, которые потребуют особого внимания при обследовании данной территории. Или, например, обработать большой массив космоснимков обширной территории на предмет выявления археологических памятников определенного типа — укрепленных поселений бронзового века, курганов «с усами»эпохи кочевников и т. д.

Конечно, не все типы памятников и не на любом рельефе местности можно будет выявить таким способом — этот метод будет иметь свои ограничения в использовании, как и любой метод в научных исследованиях. Но его практическая реализация может существенно расширить те инструменты, которыми мы пользуемся в научном поиске и, надеюсь, приведет к новым археологическим открытиям на территории нашего богатого следами древности региона, а в перспективе — и на других территориях.

На фото: Границы укрепленного поселения Левобережное, автоматически определенные нейросетью по аэрофотоснимку.