Karbonizovaný herkulaneumský zvitok s virtuálnym rozvinutím vrstiev pomocou röntgenu a umelej inteligencie
Virtuálne rozvinutie 2000-ročného zvitku z Herculanea pomocou AI

Zvitok, ktorého sa nesmiete dotknúť: Ako AI číta 2 000 rokov staré tajomstvá

By
Web
10 Min

V roku 79 n. l. zasiahla rímske mesto Herculaneum ničivá erupcia Vezuvu. Pyroklastické prúdy a horúci vulkanický materiál vtedy zasiahli mesto a vytvorili podmienky, ktoré paradoxne pomohli zachovať aj jeho krehké papyrusové zvitky z rozsiahlej knižnice vo Vile papyrů. Extrémne teplo premenilo papyrus na karbonizovaný materiál – čierne, zuhoľnatené valčeky pripomínajúce kusy uhlia. Zvitky následne zostali po stáročia pochované pod vrstvami vulkanického materiálu, čo zabránilo ich ďalšiemu rozkladu.

Vedci sa po stáročia ocitali v paradoxnej situácii. Zvitky síce prežili, ale boli také krehké, že pokus o ich fyzické rozvinutie mohol spôsobiť ich nenávratné poškodenie alebo úplné zničenie. Zdalo sa, že tajomstvá starovekých filozofov zostanú navždy uzamknuté.

Zlom prišiel až v júni 2026. Projekt Vesuvius Challenge oznámil, že PHerc. 1667 sa stal prvým herkulaneumským zvitkom, ktorého zachovaný text bol virtuálne rozvinutý a prečítaný od začiatku do konca – bez toho, aby ho niekto fyzicky otvoril.

Za projektom stojí informatik Brent Seales z University of Kentucky, ktorého tím v EduceLab vyvinul kľúčové metódy virtuálneho rozvíjania, spolu s Natom Friedmanom a Danielom Grossom, ktorí v roku 2023 spustili Vesuvius Challenge ako otvorenú súťaž s finančnými cenami. Samotný zvitok naskenovali vysokorozlišovacou fázovo-kontrastnou röntgenovou mikrotomografiou (μCT) na synchrotróne ESRF vo francúzskom Grenobli (linka BM18), v spolupráci s Národnou knižnicou v Neapole, kde sa opatruje. Prečítaný text napokon prešiel kontrolou a prepisom papyrológov.

- Partnerský odkaz -

Ako funguje „zázrak“ pod röntgenom?

Recept na prečítanie nečitateľného nespočíva v hrubej sile, ale v kombinácii troch moderných disciplín:

  • CT skenovanie: Vysokorozlišovacia röntgenová mikrotomografia (μCT) vytvorí detailný 3D model vnútra zvitku. Namiesto fyzického rozvinutia tak vedci získajú digitálny pohľad na jeho jednotlivé vrstvy.
  • Virtuálne rozvinutie: Počítačové algoritmy sledujú pokrčené a zvinuté vrstvy papyrusu a matematicky ich rekonštruujú do podoby plochého povrchu.
  • Umelá inteligencia a atrament: Uhlíkový atrament je v CT dátach veľmi podobný samotnému karbonizovanému papyrusu. Modely strojového učenia sa trénovali na fragmentoch, kde bol atrament aspoň čiastočne identifikovateľný, a tento charakteristický signál sa potom naučili vyhľadávať aj v zložitých CT dátach z vnútra uzavretých zvitkov.

Najťažšie nie je „čítať“. Najťažšie je nájsť stránku
Predstavte si knihu, ktorej stránky niekto pokrčil, zvinul do valčeka, stlačil obrovskou silou a potom spálil. Teraz si predstavte, že ju nemôžete otvoriť. Presne toto musí vyriešiť virtuálne rozvíjanie. Počítač dostane obrovské množstvo trojrozmerných dát a z nich musí najprv zrekonštruovať, kde presne sa nachádza povrch jednotlivých vrstiev papyrusu – až potom má zmysel hľadať na tomto povrchu písmená. Ani tento krok nie je plne automatický: sledovanie vrstiev zostáva čiastočne manuálnou úlohou. Inými slovami – AI najskôr nemusí prečítať knihu. Musí pomôcť nájsť knihu vnútri knihy.

Čo teda AI v skutočnosti „vidí“?
Nie hotové písmená. Najskôr obrovské množstvo trojrozmerných dát. Úlohou algoritmov je nájsť v nich nepatrné rozdiely súvisiace s atramentom a premietnuť ich do obrazu povrchu papyrusu – ten potom môže čítať človek. AI však neznamená automatický preklad minulosti: algoritmus pomôže odhaliť tvary písmen, no určiť, čo text znamená, zaradiť ho do historického kontextu a rozhodnúť, či je čítanie správne, zostáva úlohou papyrológov.

Výsledok? Vedecká komunita má k dispozícii novoodhalený filozofický text, ktorý sa venuje ľudskej prirodzenosti, pudom a mravnému zdokonaľovaniu človeka. V poslednom dochovanom stĺpci textu sa spomína Aristokreón – príbuzný a žiak slávneho stoického filozofa Chryzippa. Práve táto zmienka spolu s jazykom a témami textu podporuje jeho zaradenie do stoického kontextu a umožňuje text zaradiť pravdepodobne do 2. storočia pred n. l. (celkom vylúčiť sa nedá ani veľmi neskoré 3. storočie pred n. l.). Konkrétny autor ani pôvodný názov diela však zatiaľ nie sú známe – text zatiaľ nemožno pripísať priamo Chryzippovi, len ho zaradiť do jeho myšlienkového okruhu.

Tri princípy, ktoré presahujú archeológiu

Tento vedecký úspech nie je len zaujímavosťou pre historikov. Princípy, ktoré vedci použili na prečítanie spálených zvitkov, predstavujú univerzálne stratégie riešenia komplexných problémov:

1. Keď priamy zásah škodí, zmeňte perspektívu
Vo vede: Namiesto riskantného fyzického rozvíjania zvitku zvolili nedeštruktívne röntgenové skenovanie a prácu s dátami.
V praxi: Ak narazíte na patovú situáciu v práci alebo v procesoch, nesnažte sa situáciu „násilne rozvinúť“ ostrou konfrontáciou. Ustúpte o krok späť, pozrite sa na problém inou metódou a hľadajte riešenie bez deštrukcie existujúcich väzieb.

2. Komplexné problémy sa riešia lepšie naprieč odbormi
Vo vede: Otvorená súťaž umožnila, aby sa k problému dostali ľudia a študenti mimo tradičných hraníc odboru, čím sa prepojilo počítačové videnie, geometria, strojové učenie a papyrológia. Väčšina dnešného výskumného tímu Vesuvius Challenge pritom pôvodne prišla ako súťažiaci a až neskôr bola prizvaná do jadra projektu.
V praxi: Ak riešite komplexnú výzvu, v ktorej neviete nájsť východisko, nebojte sa otvoriť dáta alebo pohľad iným odvetviam. Prepojenie odlišných perspektív často prinesie nápad, ktorý by v úzkom odbornom kruhu nevznikol.

3. Veľký problém sa často začína riešením malej vrstvy
Vo vede: Úspech nevznikol jedným veľkým skokom. Postupne sa zlepšovali algoritmy na detekciu atramentu, rekonštrukciu povrchu papyrusu aj samotné čítanie znakov. Skoré úspechy, napríklad rozpoznanie gréckeho slova pre purpur v roku 2023, ukázali, že cesta k čitateľnému textu je možná.
V praxi: Veľké projekty či zložité životné výzvy môžu pôsobiť neprekonateľne. Rozbite ich na malé kroky a riešte najskôr to, čo je v danej chvíli uchopiteľné a viditeľné.

Prečo na jednom zvitku záleží?
PHerc. 1667 nie je izolovaný artefakt. Vesuvius Challenge má dnes naskenovaných 45 zvitkov a fragmentov – no kompletne prečítaný je zatiaľ jeden jediný. V Herculaneu pritom zostávajú stovky ďalších karbonizovaných zvitkov – a každý z nich môže obsahovať text, ktorý sa inak nezachoval nikde inde na svete. PHerc. 1667 tak nie je koniec príbehu, ale dôkaz, že celý proces môže fungovať. Ak sa metódu podarí ďalej škálovať, nepôjde len o prečítanie jedného dokumentu, ale o sprístupnenie celej vrstvy antickej literatúry, ktorá bola doteraz prakticky nedostupná.

Presahuje to Herculaneum
Princíp virtuálneho rozvíjania nie je viazaný len na túto konkrétnu knižnicu. Rovnaký prístup – röntgenové zobrazenie vnútornej štruktúry a jej počítačová rekonštrukcia bez fyzického zásahu – sa dá v princípe použiť všade tam, kde je historický dokument príliš krehký na otvorenie, no jeho vnútro sa dá dostatočne presne zobraziť. To mení jednu zo základných podmienok historického výskumu: artefakt už nemusíme najprv fyzicky otvoriť, aby sme zistili, čo obsahuje.

Herculaneum tak ponúka zvláštnu lekciu. Nie všetko, čo vyzerá ako zničené, je stratené. Niekedy sme len celé stáročia používali nesprávny spôsob, ako sa k tomu dostať.

A práve v tom je možno najzaujímavejšia úloha umelej inteligencie vo vede. Nemusí človeka nahradiť. Stačí, ak dokáže urobiť viditeľným niečo, čo bolo pre človeka doteraz neviditeľné. Pri Herculaneu to znamená text ukrytý vo vnútri spáleného valčeka. V iných vedných odboroch môže byť takýmto „zvitkom“ čokoľvek, čo máme pred očami, no zatiaľ tomu nedokážeme porozumieť.

Čo si z Herkulanea odniesť

Herkulaneum nie je len príbeh o jednom zvitku. Je to ukážka toho, ako sa dnes posúva hranica medzi tým, čo je „stratené“, a tým, čo je len „zatiaľ neprístupné“. Tri veci, ktoré k tomuto úspechu viedli – nedeštruktívny prístup tam, kde priamy zásah škodí, otvorenie problému ľuďom mimo úzkeho odboru a trpezlivé riešenie po malých, zvládnuteľných krokoch – nie sú špecifické pre archeológiu ani pre papyrusy. Fungujú všade tam, kde je niečo krehké, zložité alebo zdanlivo definitívne uzavreté.

Herculaneum tak ponúka zvláštnu lekciu. Nie všetko, čo vyzerá ako zničené, je stratené. Niekedy sme len celé stáročia používali nesprávny spôsob, ako sa k tomu dostať.

A práve v tom je možno najzaujímavejšia úloha umelej inteligencie vo vede. Nemusí človeka nahradiť. Stačí, ak dokáže urobiť viditeľným niečo, čo bolo pre človeka doteraz neviditeľné. Pri Herkulaneu to znamená text ukrytý vo vnútri spáleného valčeka. V iných vedných odboroch môže byť takýmto „zvitkom“ čokoľvek, čo máme dávno pred očami, no zatiaľ tomu nedokážeme porozumieť.

Zdieľajte tento článok