L'IA en archéologie ouvre la voie à de nouvelles découvertes

L'archéologie, l'étude de l'histoire ancienne par l'excavation et l'analyse d'artefacts, est souvent confrontée à des défis tels que les vastes zones à explorer et la nature fragile des artefacts. Les méthodes traditionnelles peuvent prendre beaucoup de temps et même faire passer à côté de sites cachés ou de trésors. L'intelligence artificielle (IA) peut intervenir pour aider à résoudre ce problème. Par exemple, une récente percée dans la péninsule du Yucatan a utilisé l'apprentissage profond pour découvrir plus de 60 000 sites archéologiques mayas anciens jusqu'alors inconnus, qui étaient cachés sous une végétation dense.

En particulier, la vision par ordinateur peut aider les archéologues à analyser les images pour détecter les artefacts et cartographier avec précision les sites anciens. L'analyse d'images peut aider à découvrir des motifs cachés dans les paysages ou même à reconstituer des artefacts brisés pour accélérer les découvertes et préserver les moindres détails de notre histoire et de notre culture. Les archéologues débloquent de nouveaux moyens axés sur l'IA pour explorer notre passé, qui sont plus rapides, plus précis et plus perspicaces que jamais.

L'essor des techniques d'archéologie pilotées par l'IA 

L'IA a commencé à faire des vagues en archéologie vers la fin du 20e siècle, grâce aux progrès de l'analyse des données. Dès les années 1990, les archéologues ont commencé à utiliser l'apprentissage automatique et l'exploration de données pour analyser les vastes quantités d'informations qu'ils recueillaient. L'une des premières grandes réussites a été l'utilisation de l'IA pour prédire l' emplacement des sites archéologiques en fonction des modèles de données historiques et géographiques, ce qui a transformé la façon dont les fouilles étaient planifiées.

Un premier exemple du rôle croissant de l'IA dans l'archéologie est le travail d'Iconem, une entreprise parisienne fondée en 2010. Iconem utilise des drones et l'IA pour créer des modèles numériques en 3D de sites historiques menacés par la guerre, les conflits et la dégradation naturelle. En capturant des milliers d'images, Iconem a documenté des sites dans plus de 20 pays, notamment les ruines antiques de Pompéi, des cités assyriennes en Irak et des monastères bouddhistes en Afghanistan. Ces conservations numériques sont des ressources précieuses pour l'éducation et la recherche, en particulier pour les sites qui sont difficiles à atteindre ou qui ont été endommagés.

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En 2021, l'IA était même utilisée pour restaurer des artefacts anciens. Des projets tels que l'initiative RePAIR en Italie utilisaient des robots pour reconstituer avec soin des objets fragiles provenant de lieux tels que Pompéi. Aujourd'hui, le rôle de l'IA dans l'archéologie continue de s'étendre, aidant à des tâches telles que le déchiffrage de textes anciens et l'analyse d'images satellites. L'IA est devenue un outil essentiel pour découvrir et préserver notre histoire.

Comment la vision par ordinateur est utilisée en archéologie

La vision par ordinateur est une branche de l'IA qui permet aux ordinateurs de comprendre et d'interpréter les données visuelles. En archéologie, la vision par ordinateur aide les chercheurs à analyser les artefacts, à cartographier les sites anciens et même à reconstituer les structures historiques. En traitant les images et les vidéos à l'aide de l'apprentissage profond, la vision par ordinateur peut extraire des informations qui facilitent la préservation et l'interprétation des découvertes archéologiques.

Analyser les artefacts avec la vision par ordinateur

Les archéologues trouvent souvent des milliers de fragments comme des poteries, des os et d'autres matériaux pendant les fouilles. Traditionnellement, l'identification et le catalogage de ces pièces demandent beaucoup de temps et de connaissances spécialisées. Cependant, grâce à la vision par ordinateur, ce processus peut être automatisé. Par exemple, le projet Arch-I-Scan de l'Université de Leicester utilise la reconnaissance d'images et l'apprentissage automatique pour identifier et enregistrer automatiquement les détails des fragments de poterie. Le système peut analyser des photos provenant d'appareils portables et classer les artefacts en fonction de leur taille, de leur forme, de leur conception et de leur texture.

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Cartographie des sites archéologiques basée sur la vision

L'IA est particulièrement utile dans les premières étapes des projets archéologiques. Elle peut aider à identifier les sites archéologiques potentiels avant le début des fouilles et réduit le risque d'endommager des zones historiques. En traitant des images aériennes ou satellitaires, des modèles de vision par ordinateur tels que Ultralytics YOLOv8 peuvent utiliser la détection d'objets pour détecter les sites enterrés. YOLOv8 Ils peuvent être entraînés à détecter des changements subtils dans un paysage qui pourraient indiquer la présence de structures enterrées, telles que d'anciens murs, routes ou bâtiments. En fait, de légères variations dans la couleur du sol, la croissance de la végétation ou la texture du sol peuvent même indiquer la présence de vestiges souterrains.

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Une étude de cas menée dans la région portugaise de l'Alto Minho en est un bon exemple. Les chercheurs ont développé un modèle d'IA formé sur des tumulus annotés à l'aide d'une technique appelée augmentation des données, qui élargit l'ensemble de données en créant de nouveaux exemples de formation similaires. Le système d'IA peut suggérer de nouveaux emplacements potentiels de tumulus. Malgré le défi que représentent les faux positifs dus à la perspective aérienne des données LiDAR, cette approche a atteint un taux de réussite de 72,53 % après validation par des experts.

Reconstruction en 3D d'objets anciens

Lors des fouilles, les archéologues trouvent souvent des morceaux cassés plutôt que des objets intacts. Traditionnellement, reconstituer ces fragments est une tâche lente et méticuleuse. Cependant, la reconstruction 3D assistée par l'IA est beaucoup plus rapide. À l'aide de modèles numériques en 3D, les algorithmes peuvent analyser les formes des fragments et reconstruire avec précision les artefacts originaux. Ce processus permet de gagner du temps, d'obtenir des mesures précises et de mieux comprendre les artefacts qui peuvent offrir des connaissances plus approfondies sur les cultures qui les ont créés.

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L'IA dans l'archéologie sous-marine

L'archéologie sous-marine est l'un des domaines passionnants de l'IA dans l'exploration du passé. À Baiae, une ville romaine submergée au large de l'Italie, l'IA aide à surveiller et à préserver les ruines antiques sous la mer. WSense, une startup spécialisée dans la communication sous-marine, a développé un réseau de modems acoustiques et de capteurs alimentés par l'IA. Ces systèmes s'adaptent en temps réel aux conditions changeantes de la mer et transmettent des données environnementales. Ils permettent de surveiller le site à distance, d'aider les plongeurs à communiquer et à naviguer sous l'eau, et pourraient même être bientôt mis à la disposition des touristes grâce à des tablettes intelligentes interactives.

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Utiliser l'IA pour comprendre les textes anciens

L'IA fait également des progrès dans le déchiffrage des textes anciens. Ithaca de DeepMind, un outil de pointe, utilise l'apprentissage profond pour restaurer les inscriptions endommagées, déterminer leur origine et les dater avec précision. Entraîné sur un ensemble massif de données d' inscriptions grecques, Ithaca peut restaurer les textes avec une précision de 62 % et les dater à moins de 30 ans de leur âge réel. L'IA redéfinit la recherche historique en permettant aux chercheurs de réexaminer les périodes clés de l'histoire grecque avec une plus grande précision. Associés à l'expertise humaine, les systèmes d'IA peuvent améliorer considérablement la précision des restaurations de textes.

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Avantages et inconvénients de l'utilisation de l'IA en archéologie

L'IA offre de nombreux avantages au domaine de l'archéologie et peut aider les archéologues à découvrir des schémas et des idées qui pourraient autrement passer inaperçus. Voici quelques-uns des principaux avantages de l'IA dans le domaine de l'archéologie :

• Améliore la précision de l'identification et de la classification des artefacts.
• Réduit les erreurs humaines, ce qui permet d'obtenir des interprétations plus précises.
• Veille à ce que les conclusions soient fondées sur des données solides plutôt que sur des préjugés personnels.
• L'IA aide à créer des dossiers détaillés sur les artefacts qui peuvent être partagés dans le monde entier.
• Les innovations intelligentes permettent aux chercheurs de collaborer plus facilement et de préserver une histoire culturelle précieuse pour les générations futures.

Malgré les nombreux avantages, il existe également des défis liés au fait de s'appuyer sur l'IA en archéologie. Voici quelques-uns des principaux défis de l'IA dans l'archéologie :

• Les outils numériques pourraient faire de l'ombre aux méthodes archéologiques traditionnelles.
• Les compétences pratiques et les techniques développées au fil des siècles pourraient perdre de leur importance.
• Les préoccupations éthiques, telles que la protection du patrimoine culturel et des droits des indigènes, doivent être soigneusement prises en compte.
• Une dépendance excessive à l'égard de la technologie pourrait réduire la pensée critique et la créativité que l'expertise humaine ajoute à l'archéologie.

Dans l'ensemble, il est important de trouver un équilibre qui soutienne les pratiques archéologiques traditionnelles plutôt que de les remplacer. Une communication ouverte entre les spécialistes de l'IA et les archéologues est essentielle pour maintenir un équilibre.

Quels sont les facteurs qui influencent la mise en œuvre de l'IA en archéologie ?

L'intégration de l'IA dans l'archéologie nécessite une planification minutieuse pour s'assurer qu'elle complète les méthodes traditionnelles plutôt que de les remplacer. Pour réussir à intégrer des outils d'IA dans la recherche archéologique, il est important de suivre quelques étapes clés. Tout d'abord, fixe des objectifs clairs pour l'utilisation de l'IA, qu'il s'agisse d'accélérer l'analyse des données, d'améliorer la classification des artefacts ou d'aider à la cartographie des sites. Le fait d'avoir des objectifs précis t'aide à choisir les outils d'IA qui conviennent à tes besoins de recherche.

Ensuite, lors de la sélection des outils d'IA, réfléchis à la façon dont ils s'intègrent à tes objectifs archéologiques. Les outils doivent idéalement être évolutifs, capables de traiter des quantités croissantes de données, et conviviaux pour que les archéologues puissent les utiliser efficacement sans avoir besoin de connaissances techniques approfondies. Il est également important de prendre en compte la rentabilité, car les solutions d'IA peuvent être coûteuses à mettre en œuvre et à entretenir.

Récapitulation de nos conclusions

L'IA est en train de changer le visage de l'archéologie, en la rendant plus rapide, plus précise et plus accessible. En analysant de grandes quantités de données, en découvrant des sites cachés et en restaurant des objets anciens, l'IA améliore la façon dont nous explorons et comprenons le passé. Sa capacité à traiter rapidement et précisément les informations permet aux archéologues de faire des découvertes qui prenaient autrefois des années à réaliser avec les méthodes traditionnelles. À mesure que l'IA continue d'évoluer, son potentiel pour révéler encore plus de choses sur notre histoire est illimité. L'avenir de l'archéologie s'annonce prometteur, l'IA jouant un rôle clé dans la préservation de notre patrimoine culturel et l'approfondissement de notre compréhension des civilisations anciennes.

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