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In Peru arbeitende Archäologen haben mithilfe künstlicher Intelligenz 303 bisher unbekannte Riesensymbole entdeckt, die in die Nazca-Wüste gehauen wurden.
Zu den Skulpturen gehören Vögel, Pflanzen, Spinnen, behaarte menschliche Figuren, enthauptete Köpfe und ein messerschwingender Orca.
Wie in einer am Montag in der Fachzeitschrift PNAS veröffentlichten Studie beschrieben, verdoppelt die Entdeckung nahezu die Zahl der bekannten Nazca-Geoglyphen, mysteriösen Kunstwerken, die durch die Bewegung von Steinen oder Kies im Boden entstanden sind und etwa 2.000 Jahre alt sind. Die Erkenntnisse der Forscher geben auch Aufschluss über die rätselhafte Funktion dieser Symbole.
Diese riesigen Symbole liegen 50 Kilometer (31 Meilen) landeinwärts von der Südküste Perus entfernt und wurden zu Beginn des 20. Jahrhunderts in der Wüste entdeckt. Etwa 500 Meter (1.640 Fuß) über dem Meeresspiegel haben die Geoglyphen die Jahrhunderte überdauert, da die trockene Wüstenregion dünn besiedelt, von Überschwemmungen verschont und für den Anbau ungeeignet ist.
Die Rate neuer Entdeckungen ist in den letzten Jahren durch den Einsatz hochauflösender Fernbildgebung gestiegen, wobei der Studie zufolge zwischen 2000 und 2020 durchschnittlich 19 Geoglyphen pro Jahr entdeckt wurden. Allerdings hat der Einsatz von KI zur Überprüfung potenzieller Kandidaten seitdem an Fahrt gewonnen und verspricht laut der Studie im weiteren Sinne „eine Revolution bei archäologischen Entdeckungen“.
Eine Gruppe von Forschern unter der Leitung von Masato Sakai, Professor für Archäologie an der japanischen Yamagata-Universität, machte die neueste Geoglyphenentdeckung, indem sie ein KI-Modell zur Objekterkennung mit hochauflösenden Bildern der 430 im Jahr 2020 kartierten Nazca-Symbole trainierte. Dem Team gehörten Forscher an. vom IBM Thomas J. Watson Research Center in Yorktown Heights, New York.
Ihre größte Herausforderung war die begrenzte Anzahl an Bildern. Laut der Studie werden diese Modelle typischerweise anhand von Zehntausenden Bildern trainiert.
Lass das Nazca-Feld einstürzen
Das Team konzentrierte sich auf die kleinere und figurativere der beiden in der Wüste entdeckten Symboltypen. Bildliche Geoglyphen sind typischerweise etwa 9 Meter (30 Fuß) lang und waren schwieriger zu identifizieren als größere Geoglyphen, die 90 Meter (98 Yards) lang sind und daher bei Luftaufnahmen leichter entdeckt werden konnten.
Das KI-Modell war keineswegs perfekt. Es werden mehr als 47.000 potenzielle Standorte in der Wüstenregion vorgeschlagen, die eine Fläche von 629 Quadratkilometern (243 Quadratmeilen) umfasst.
Das Team überprüfte und bewertete diese Vorschläge und identifizierte 1.309 Kandidatenstandorte mit „hohem Potenzial“. Für 36 Vorschläge des KI-Modells identifizierten die Forscher „einen vielversprechenden Kandidaten“.
Dennoch stellten die Studienautoren fest, dass der Einsatz von KI ein „Game Changer“ sei, da der Arbeitsaufwand für die Verfeinerung der Forschung reduziert werde. Dies ermöglichte laut der Studie „eine Konzentration auf wertvolle und gezielte Feldforschung in der Nazca-Pampa“.
Zwischen September 2022 und Februar 2023 testete das Team die Genauigkeit seines Modells in der Nazca-Wüste, indem es vielversprechende Standorte zu Fuß und mit Drohnen untersuchte und schließlich 303 figurative Geoglyphen „bodennah“ ermittelte.
„Die Geoglyphen in gutem Zustand wurden sofort als das erkannt, was sie waren“, sagte Sakai in einer E-Mail. „Bei denen, die sich in einem schlechten Zustand befinden, untersuchen wir den Zustand durch detaillierte Feldforschung. »
Von den 303 kürzlich entdeckten figurativen Geoglyphen wurden 178 vom Modell vorgeschlagen und 125 waren zusätzliche Funde. Davon wurden 66 als Teil einer Gruppe von KI-entdeckten Geoglyphen entdeckt, während 59 bei Feldarbeiten ohne KI-Unterstützung entdeckt wurden.
Viele weitere Geoglyphen konnten entdeckt werden.
Das Team war nicht in der Lage, 968 der vielversprechenden Kandidaten während der in der Studie beschriebenen Feldforschungssaison zu befragen. Angesichts der anfänglichen Erfolgsquote der auf KI-Modellen basierenden Feldforschung könnten einer Schätzung der Studie zufolge mindestens 248 zusätzliche figurative Geoglyphen entdeckt werden.
Es sei „unglaublich“, die Zahl der bekannten Geoglyphen verdoppelt zu haben, insbesondere angesichts der begrenzten Trainingsdaten, sagte Amina Jambajantsan, Forscherin und Datenwissenschaftlerin in der Archäologieabteilung des Max-Planck-Instituts für Geoanthropologie in Jena. Jambajantsan war nicht an der Nazca-Forschung beteiligt, nutzt aber ein KI-Modell, um Grabhügel in der Mongolei anhand von Satellitenbildern zu identifizieren.
Ihre eigene Arbeit folgte oft einem ähnlichen Modell wie die des Nazca-Teams, sagte sie, wobei KI-basierte Vorschläge oft zu zusätzlichen Feldentdeckungen während der Feldarbeit führten. „KI ist großartig, aber Menschen werden immer noch gebraucht“, sagte sie.
KI habe das Potenzial, enorme Beiträge zur Archäologie zu leisten, auch wenn die Modelle noch nicht vollkommen genau seien, sagte sie.
„Das Problem ist, dass Archäologen nicht wissen, wie man ein Modell für maschinelles Lernen erstellt, und Datenwissenschaftler im Allgemeinen kein wirkliches Interesse an Archäologie haben, weil sie woanders viel mehr Geld bekommen können“, fügte Jambajantsan hinzu.
Entschlüsselung des Zwecks der Nazca-Symbole
Es ist unklar, warum die Menschen in Nazca diese Symbole geschaffen haben. Die Haupthypothese ist, dass sie einen heiligen Raum bildeten, der vielleicht ein Wallfahrtsort war. Andere Theorien gehen davon aus, dass sie eine Rolle in Kalendern, Astronomie, Bewässerung oder Bewegung wie Laufen, Tanzen oder Kommunikation spielen, heißt es in der Studie.
Eine Analyse der kürzlich entdeckten und bereits bekannten Symbole habe einige interessante Trends ergeben, sagte Sakai.
Größere Geoglyphen vom Linientyp, die von oben gut sichtbar sind, stellen typischerweise Wildtiere wie Tiere oder Pflanzen dar, während kleinere Geoglyphen vom Relieftyp Menschen oder Dinge mit Menschenbezug wie Menschenopfer oder Hauslamas darstellen.
Die Untersuchung ergab auch deutlicher ein Netz von Wanderwegen in der Wüste, von denen viele in der Nähe verschiedener Symbolgruppen lagen.
Die kleineren Geoglyphen wurden entlang alter, gewundener Pfade gefunden, die wahrscheinlich von Nazca-Leuten durch die Wüste angelegt wurden, die die Symbole in kleinen Gruppen beobachteten, so die Studie. Die größten Symbole von Nazca waren in die Erde gehauene Netzwerke aus geraden Linien, Quadraten und Trapezen.
Der Studie zufolge wurden diese Symbole wahrscheinlich für zeremonielle Aktivitäten verwendet, vielleicht am Ende einer Pilgerreise, und könnten als geplante öffentliche Architektur betrachtet werden.
Sakai sagte, es werde daran gearbeitet, die genaue Bedeutung der Geoglyphen und ihren mysteriösen Zweck zu entschlüsseln, die Forscher hoffen, in Zukunft veröffentlichen zu können.
„Unsere Ergebnisse legen nahe, dass ihre Bedeutung durch ihre Kombinationen entsteht“, sagte er und bezog sich dabei auf die Art und Weise, wie die Nazca-Geoglyphen gruppiert sind.
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