马斯克点赞SpaceX天才实习生：课余用AI破解上古卷轴，获Nature头版关注

克雷西 2024-02-06 15:28:20 来源：量子位

克雷西 发自 凹非寺

量子位 | 公众号 QbitAI

Nature官网头版，最新刊发的是最新考古成果，轰动全球的成果——

时隔2000年，上古卷轴（赫库兰尼姆卷轴）的神秘面纱，终于被揭开！

而且，这项研究还是AI完成的，背后的背后则是一名年仅21岁的天才少年，马斯克点赞的SpaceX实习生。

不同于一般的密码破解，分析这份卷轴之难，无异于解读一本“无字天书”——

因为在公元79年，这组卷轴在一次火山爆发中被烧成了碳，1752年才被挖掘出土。只要稍有不慎，脆弱的卷轴就会分分钟变成残片，想要通过物理方式展开，难如登天。

直到今时今日，三名大学生，终于借助AI的力量，成功破译了其中的段落，打开了全新的考古研究范式。

他们通过给卷轴拍摄CT影像并借助机器学习技术分割识别，把卷轴中的2000余个字符，揭示开来。

这一消息也迅速引发了全球轰动，目前为止，浏览量已经超过了1500万次，转评赞接近6万。

马斯克也给三人团队点了赞，表示这实在是泰裤辣。

DeepMind的创始人Demis也大为赞叹，还表示自己已经迫不及待地想要读一读这段神秘的文字了。

那么，这份神秘的卷轴是如何一步步被破译的呢？

不用打开，也能破译内容

交出这份成果的，是三名学生组成的队伍，他们分别是：

• Youssef Nader，来自埃及，在德国柏林的一家院校攻读博士
• Luke Farritor，SpaceX 实习生，在内布拉斯加大学林肯分校计算机专业读本科
• Julian Schilliger，瑞士苏黎世联邦理工学院机器人专业硕士

想要在没有损伤的前提下破译这团被烧成碳的卷轴，打开看几乎是不可能的。

1865年，有人尝试用物理方式把卷轴打开，结果以失败告终，一部分卷轴直接成为了碎片。

此后近两百年，便再也没有人敢尝试物理展开了。

直到2019年，肯塔基大学EduceLab的Brent Seales教授通过粒子加速器给卷轴拍摄了分辨率高达4μm的三维CT影像。

Seales教授的博士生Stephen Parsons长期致力于使用机器学习模型检测CT图像中的墨水，他利用已经展开的部分带有可见墨水的卷轴碎片，建立了一个ground-truth数据集。

网友们对此事展开了热烈讨论，并通过一场播客中传到了Luke的耳朵。

这引起了他极大兴趣，开始利用空余时间训练机器学习模型，以便对墨迹进行分析。

最终，Luke的模型成功分析出了卷轴中肉眼不可见的符号，并发现了一个完整的单词。

这个词是希腊语的“ΠΟΡΦΥΡΑϹ”（小写：πορφυ̣ρ̣ας̣，拉丁转写：porphyras），意思与“紫色”相关。

这一发现，让他成为历史上第一个从赫库兰尼姆古卷内部读出整个单词的人。

Youssef是第二个破译出这个单词的人，他采用了不同的方法，但得到了内容相同且更为清晰的结果。

也正是看到Youssef提交的结果之后，专家们对Luke的发现，更加确认了。

Julian则参与研发了EduceLab的3D模型分割工具Volume Cartographer。

Volume Cartographer将三维CT图像沿卷轴展开，并映射到了二维平面，为Luke和Youssef的破译工作奠定了基础。

此后，Julian又提出了新的分割方法ThaumatoAnakalyptor，通过重新分割的方式对已破解区域进行了验证，并探索了更多未知片段。

此后，为了更快破译出更多内容，三人组成了超级团队，最终成功解读出了2000多个字符。

他们使用了三种不同模型架构进行了分析，之间的结果可以相互印证，墨水检测程序代码还直接在GitHub上做了开源。

他们分析出的这两千多个字符，位于其中一卷的结尾，篇幅大约是该卷的5%，内容被认为与伊壁鸠鲁哲学有关。伊壁鸠鲁（Epicurus）是古希腊哲学家，主要关注个人的幸福和心灵的平静，但讲理性、在自然科学领域提出了原子论，对后世的伦理学和心理学发展都产生了重要影响。

而在这个卷轴的两个连续片段中，作者提及了商品（例如食物）的可获得性（availability）是否以及如何影响它们能带来的快乐（pleasure）。

所以这次考古发现，实际上或许能进一步帮助了解古人对于世界的认知和探究。

一场挑战赛，三名学生，500万奖金

而让这三名学生走到一起的，是一场名为“维苏威火山”的挑战赛。

在Stephen建立了数据集之后，硅谷企业家、GitHub前CEONat Friedman对此产生了浓厚兴趣，并出资赞助了这场比赛。

主办方于去年3月公布了评选标准，参赛者需要破译至少4个段落，每个段落140个字符，其中至少85%的字符可恢复。

当时，专家组普遍认为一年之内有人挑战成功的概率还不到三成，但结果却出乎意料——

据介绍，比赛的消息发布后他们收到了许多作品，直到ddl之前几分钟还有团队交出成果。

经过为期一个月的审查，这份包含了2000个字符的文本，被认定破译成功。

这三位获奖者将瓜分70万美元的奖金，折合人民币500多万。

此外，还有三个团队因提交的结果具有显著可读性，获得了二等奖，这三个团队将各获得5万美元的奖励。

其中就包括谷歌华人工程师Shao-Qian Mah所带领的团队。

下一步，比赛主办方希望在一年的时间内破译四组卷轴的90%，后续比赛信息也将在3月份公布。

当然，这样的挑战赛奖金只是一方面，更重要的是展现了如何用AI解决各行各业挑战的可能性和可行性，包括考古这样的学科。

或许你也有所耳闻，更早之前，AI对于甲骨文的研究也开始了。你要还知道其他的项目？也欢迎分享分享～～

参考链接：
[1]https://scrollprize.org/grandprize
[2]https://twitter.com/natfriedman/status/1754519304471814555