A inteligência artificial (IA) está revolucionando a busca por sítios arqueológicos, e em nenhum lugar isso é mais claro do que na América do Sul. Como em todo o uso da IA - pelo menos por enquanto – ainda são necessários especialistas humanos, mas a IA pode analisar grandes quantidades de dados muito mais rapidamente.
O aplicativo da web conhecido como Geopacha (a plataforma geoespacial para cultura, história e arqueologia andina) ilustra os benefícios da IA. Os pesquisadores carregaram o aplicativo com satélite de alta resolução e imagens aéreas dos Andes. Durante sua fase inicial, de 2020 a 2021, as equipes vasculharam manualmente essas imagens, cobrindo uma área de 180.000 km2 de tamanho, para registrar qualquer “loci” – discreto restos arqueológicos – que eles poderiam identificar.
Mas agora, o projeto está usando a IA treinada em uma grande amostra de imagens de satélite para ajudar os arqueólogos a descobrir a herança perdida dos Andes. Steven Wernke, diretor do Instituto Vanderbilt de Pesquisa Espacial da Universidade Vanderbilt nos EUA e um membro da equipe que desenvolveu o projeto, compara seu modelo de fundação com o de um grande modelo de linguagem derivado de uma vasta amostra de texto da Internet.
“Nosso modelo de fundação, que chamamos de Deepandes, é um” especialista “latente das formas terrestres e da cobertura do solo do mundo andino”, diz ele. “Com o ajuste fino de sítios arqueológicos marcados com humanos, ele pode se tornar especialista em identificá-los nas imagens”.
Análise de IA ajudou a identificar 303 geoglifos anteriormente desconhecidos no deserto de Nazca ECUADORIDO
Com resultados encorajadores, a equipe já está impulsionando ainda mais essa tecnologia. Eles desenvolveram Deepandes, usando os dados anteriores marcados com humanos e dados de treinamento adicionais, para criar o modelo mais avançado, Deepandandarch. “A Geopacha agora está implantando nosso modelo de AI DeepandAndsarch e, em menos de 5% da área total que o projeto cobrirá, já detectou mais de 1 milhão de locos arqueológicos”, diz Wernke.
Conversando com um camponês do século XII
Nos últimos anos, os arqueólogos usaram a IA de várias maneiras: reconstruir artefatos danificados ou quebrados; combater o movimento ilegal de propriedade cultural; e classificar marcas de açougueiro antigas cortadas em ossos. Uma equipe até usou a tecnologia de desenvolvimento rápido para ressuscitar um longo soldado camponês morto da Itália do século XII. Ao alimentar informações de bate-papo de sua escavação em Miranduolo, 180 km a noroeste de Roma, e removendo qualquer conhecimento que eles esperavam que o indivíduo morto desconhecesse, o projeto de “Johannes” agora permite que você converse com ele, seu rosto reconstruído de seu crânsclul escavado.
Mas para os arqueólogos, a ascensão da IA teve seu maior impacto na descoberta de novos locais. As pesquisas no solo são caras e muitas vezes conduzidas em condições difíceis, portanto, a identificação de locais tem sido um processo lento, deixando lacunas em nosso conhecimento histórico e ruínas potencialmente significativas para se deteriorar.
Diante desse desafio, os arqueólogos começaram a analisar fotografias aéreas e imagens de satélite para encontrar novos sites. Mais recentemente, o LiDar aerotransportado – a varredura de laser usada para criar mapas topográficos em 3D – revelou cidades perdidas sob copas densas da floresta e entre os desertos. Mas a porção de mapas ainda consome tempo e cansativo, e pode levar a falta de sites. É aqui que a IA pode mudar o jogo.
Trabalhando no Pampa Nazca, uma área do deserto a 50 km da costa sul do Peru, outra equipe arqueológica treinou a IA para pesquisar fotografias aéreas para geoglifos – desenhos misteriosos no deserto criados pelo povo nazca há cerca de 2.000 anos – com resultados igualmente impressionantes.
“Desde 2006, realizamos pesquisas de distribuição de geoglifos usando imagens de satélite, fotografias aéreas de alta resolução e imagens de drones”, diz Masato Sakai, da Universidade Yamagata no Japão, que lidera a equipe de pesquisa. “Através dessas tecnologias de sensoriamento remoto, conseguimos descobrir 314 novos geoglifos. No entanto, depois de introduzir a IA em 2019, conseguimos descobrir um número semelhante de geoglifos em um período muito mais curto. Dito isso, ainda há espaço para melhorar a precisão dos resultados da IA”.
Acelerando o processo de análise
A experiência humana ainda é essencial. Quando o projeto de Sakai usou pela primeira vez a IA, ele identificou mais de 40.000 sites em potencial. Os membros da equipe investigaram manualmente esses resultados, diminuindo o número para 1.309 locais. Durante seis meses, a equipe realizou pesquisas de campo em 341 desses sites. Metade acabou sendo geoglifos autênticos, mas, ao investigar, eles descobriram exemplos adicionais próximos aos locais identificados pela AI. No final, a equipe identificou 303 geoglifos anteriormente desconhecidos – quase o máximo que sua investigação manual anterior havia revelado, mas em uma fração da época.
“A maior vantagem da IA é sua capacidade de acelerar significativamente o processo de análise”, diz Sakai. “As tarefas que normalmente levariam uma quantidade considerável de tempo podem ser concluídas de maneira rápida e eficiente. No entanto, a IA não é infalível; dependendo da natureza dos dados ou do sujeito que está sendo analisado, pode não ter desempenho ideal. Essa limitação representa a desvantagem principal do uso da IA na arqueologia”.
A qualidade e a quantidade dos dados que treinaram a IA devem ser lembrados ao avaliar os resultados, diz Sakai. “É importante evitar confiar cegamente nos resultados da IA e abordá -los com julgamento crítico. À medida que a IA continua a evoluir, também levanta novas questões sobre o equilíbrio da experiência humana com a análise de máquinas”.
Wernke também destaca os pontos positivos e negativos do uso da tecnologia de IA. “Com a IA, podemos ampliar nossa visão do passado andino muito além do que seria possível usando métodos baseados em campo”, diz ele. “É claro que nossos dados não registrarão todos os sítios arqueológicos dos Andes; há muitos que são fracos demais ou pequenos demais para serem detectados em imagens de satélite. Nossos controles cronológicos também são muito ruins – é muito difícil namorar sites da visão dos olhos de um pássaro”.
Combinando a experiência humana e a eficiência da IA, a próxima fase de Geopacha envolveu equipes nos Andes usando o aplicativo da Web Geopacha-AI especialmente desenvolvido para rotular quais sites identificados pela IA são verdadeiros positivos, que são falsos positivos e adicionar recursos que a IA perdeu.
“A idéia é fazer com que a IA faça o levantamento pesado da detecção inicial de recursos e alavancando a experiência humana para melhorar e refinar os resultados”, diz Wernke. “Usaremos os dados auditados para ajustar novamente o Deepandandarch e reasparar mais de 2 milhões de quilômetros quadrados-essencialmente, a pegada histórica do Império Inca”.
Já mudando a face da arqueologia, a IA certamente desempenhará um papel cada vez mais fundamental em projetos futuros. “A arqueologia é bastante incomum para a diversidade de informações que podemos integrar para produzir ricas imagens culturais e narrativas de sociedades passadas”, diz Wernke. “É um empreendimento intensivo em dados, então a IA será central para permitir entendimentos mais ricos de nosso passado humano daqui para frente”.
