21岁天才用AI破译2000年前碳化卷轴，分100万美元大奖，登Nature头版！

2024年2月7日，科研人员成功用AI，破译了2000年前被维苏威火山碳化的卷轴，获得了500万元（70万美元）的奖金，卷轴中主要是古希腊的哲学思想，其中包括伊壁鸠鲁学派的哲学家，这项技术可以帮助考古学家们继续破译古代世界的未解之谜！

伴随着AI技术的发展，人工智能开始与考古学深度结合，之前Deepmind就已经成功用AI破译古希腊文字，并在这项任务中超越了人类水平，哈佛和DeepMind的研究员训练出一种名为Pythia的神经网络，可以阅读年代久远的金石，并推测缺失部分的文字。

金石是古代历史的主要来源之一，记载了古代个人、团体和机构的思想、社会和历史，但由于长年的侵蚀和破坏，导致了许多文字缺损，人类已知的古代金石有数千种，每年仍新发现几十种，复原文本是一项复杂且耗时的任务，因为铭文学家需要访问大量信息来找到缺损文本和上下文的“相似点”。

DeepMind发表的Pythia模型，是首个打破当前铭文复原方法局限的AI系统，近期又有全新的AI应用，意大利那不勒斯市开展了一项新挑战——“维苏威挑战赛”，2000年前，维苏威火山喷发掩埋了一部烧焦的莎草纸卷轴，官方开出100万美元的大奖，邀请全球的学者对卷轴上的内容进行破译。

赫库兰尼姆卷轴，目前保存在意大利那不勒斯的一座古罗马别墅图书馆，已知的卷轴内容是伊壁鸠鲁学派的希腊哲学家菲洛德谟的作品，这些卷轴上的文字揭示了古希腊哲学家对快乐的思考，并提供了有关音乐、食物和其他元素对快乐贡献的记载。

这些卷轴是由碳化的莎草纸所做，记载着古代文字和文化信息，维苏威挑战赛”联合创始人、肯塔基大学计算机科学家布伦特·西尔斯（Brent Seales）已经花了近20年时间试图解读这些文本，由于卷轴容易碳化和脆弱的特性，无法在不损害的情况下展开和阅读这些碳化卷轴，西尔斯团队开发了一种使用三维计算机断层扫描（CT）图像，创建卷轴表面图像的软件，但由于书写卷轴的碳基墨水与莎草纸的密度相同，因此很难在成像中进行区分。

而机器学习模型比如卷积神经网络和最近几年大火的Transformer模型，看起来可以“打开”卷轴区分墨水，在挑战的过程中，西尔斯团队利用了卷轴在扫描中的CT图像和物理模拟来计算卷轴的三维形状，全球数百个团队努力构建最佳的机器学习模型来检测几百年前卷轴物理解卷过程中脱落的碎片上的墨迹，从而破解卷轴。

一位21岁的本科生卢克·法里托（Luke Farritor），利用这些卷轴纹理训练机器学习算法破译字成功，法里托利曾在SpaceX实习，成功拿下本次大赛的头名，获得70万美元奖金（约合500万元），谷歌 DeepMind 的首席执行官表示，“我迫不及待地想阅读这些被认为已经失传的古籍！”

机器学习模型容易过拟合、产生幻觉，卢克利采用多架构结果、研究不同的输入 / 输出窗口大小、应用标签平滑和多样化的验证方法，来对墨迹进行分割破译，成功解读出卷轴的内容，古轴的第一篇讲述“如何享受生活”，作者是菲洛德谟，主要是伊壁鸠鲁学派的思想。

在结尾段落，菲洛德谟似乎在抨击斯多葛学派，认为斯多葛主义对于快乐一无所知，目前维苏威方面已经开启了下一轮比赛，目标是在2024年结束前破译出85%的卷轴内容，论文目前已经登上Nature的头版！