古代ローマの邸宅で発見された真っ黒に焦げた巻物。開けることも困難なこの巻物を、ネブラスカ大学リンカーン校の学生が、機械学習モデルを使用して、テキストを読み取ることに成功しました。この巻物について、科学メディア「Ars Technica」が詳しく解説しています。
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*Category:サイエンス Science *Source：Ars Technica ,Vesuvius Challenge ,NY Times ,science alert
真っ黒に焦げた巻物をAIが解析
西暦79年のヴェスヴィオ山の大噴火によって失われた都市ヘルクラネウム。裕福な人々が多く住んでいたこの都市で、ピソという人物が所有していたとされる豪邸で、火山ガスによって炭素化した紙の貴重な巻物が何百冊も発見されました。この巻物は、1700年代に考古学者がエピクロス派の哲学者フィロデモスの個人的な書斎があったと考えられている一室から発掘されるまで、火山の泥の下に埋もれていました。
まだ発掘されていないヴィラの下層階には、さらに多くの巻物が埋もれている可能性もあります。数本の開かれた断片のおかげで、学者たちはエピクロスの『自然について』やフィロデモス自身によるものなど、様々なギリシア哲学のテキストや、少数のラテン語の著作を特定することができました。しかし、600巻以上の巻物は、触れるだけでも崩れてしまうため、長い間、読むことはできないと考えられていました。
イギリスのブリストル大学の古典学者で古文書の専門家であるロバート・ファウラー氏は、ニューヨーク・タイムズ紙に次のように語っています。
This was a cultivated Roman aristocrat’s country villa, and Piso would have had lots of books there, especially Latin ones, of which so far very few have been found in the villa.Recovering such a library would transform our knowledge of the ancient world in ways we can hardly imagine. The impact could be as great as the rediscovery of manuscripts during the Renaissance.
— 引用：NY Times訳：ここは教養あるローマ貴族の田舎の別荘で、ピソはたくさんの本、特にラテン語の本を持っていたはずです。このような書斎が発見されれば、古代世界に関する我々の知識は、想像を絶するほどの変化を遂げるだろう。そのインパクトは、ルネサンス期の写本の再発見と同じくらい大きなものになるかもしれません。
科学者たちは、ヘルクラネウムの巻物のような損傷の激しい古文書の解読に、あらゆる最先端のツールを活用しています。例えば、2019年、ドイツの科学者たちは、物理学の技術（放射光、赤外線分光法、蛍光X線）を組み合わせて、古代エジプトの古文書をバーチャルに展開しました。彼らの分析により、古文書上の一見何も書かれていないように見える部分に、何世紀にもわたって光にさらされ「見えないインク」となった文字が実際に書かれていることが明らかになったのです。
ケンタッキー大学のブレント・サールズの研究室は、長年ヘルクラネウムの巻物の解読に取り組んできました。彼が2016年に死海の西岸の街で発見した巻物を開いたところ、レビ記の最初の数節が明らかになりました。これはいわゆるエン・ゲディ文書であり、肉眼で見ると小さな炭の塊のようで、非常にもろく、中身を安全に分析することはできませんでした。
研究チームのアプローチは、デジタルスキャンとマイクロコンピューター断層撮影（非侵襲的な技術で、癌の画像診断によく使われる）を組み合わせ、細分化してデジタルページを作成し、テクスチャリングと平坦化技術で補強しました。そして、巻物を仮想的に展開するソフトウェア（Volume Cartography）を開発しました。
しかし、古いヘルクラネウムの巻物は炭素ベースのインク（木炭と水）で書かれていたため、CTスキャンでは同じような蛍光は得られませんでした。しかし、サールズ氏は、このスキャンでもインクが含まれる部分と含まれない部分の微細な質感の違いを捉えることができると考え、人工ニューラルネットワークを訓練しました。そして数年前、彼はオックスフォードの放射光研究所で2つの巻物を分析しました。
サールズ氏の研究を聞いた技術系起業家のナット・フリードマン氏とダニエル・グロス氏は、クラウドソーシングを利用すれば、巻物の内容をより早く解読できるだろうと考え、今年3月に「ヴェスヴィオス・チャレンジ」を立ち上げました。サールズ氏は、すべてのスキャンとコード、そして平らにされた巻物の画像を公開しました。
すると1,500ものチームがディスコードを通じてこのチャレンジに協力しました。各マイルストーンに到達するごとに、勝者のコードも公開されるため、誰もがその進歩を基に研究を続けることができました。8月、出場者のケイシー・ハンドマー氏は、巻物の分割CTスキャンでインクに似た「クラックルパターン」を発見し、文字らしきものまで確認できたと発表しました。その結果、ハンドマー氏は、未開封の巻物の中にインクがあったことを示す、説得力のある証拠を発見した最初の人物となりました。さらにSpaceXのサマーインターンであるファリター氏は、このクラックルパターンを使って独自の機械学習モデルを訓練することにしました。このモデルは最終的に、「紫の染料」や「紫の布」を意味する “πορφυρας”という単語を発見しました。
ハンドマー氏とファリター氏の発見に触発されたベルリンのエジプト人バイオロボティクス専攻の学生ネーダー氏は、インクを検出することに着目しました。彼は機械学習モデルを改良したものを使って、ファリター氏と同じ巻物の領域に焦点を当て、切り離された断片を研究しました。彼の最終的なイメージは、現代の学者にとってまったく新しいテキストになるかもしれません。古文書学者たちはすでに、上（ανυοντα、「達成」）や下（ομοιων、「類似」）の可能性のある言葉について推測を述べています。ネーダー氏のモデルによって、余白で区切られた4.5列のテキストが解読されています。この巻物が解読できれば、古代の生活と学習に関する貴重で豊富な情報を得ることができるでしょう。
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