Ενώ σχεδόν όλοι είναι εξοικειωμένοι με τις εφαρμογές της τεχνητής νοημοσύνης (ΤΝ) στην καθημερινή μας ζωή -από τις προτάσεις διασκέδασης μέχρι τα «έξυπνα» κινητά και αυτοκίνητα- ελάχιστοι γνωρίζουν ότι η ΤΝ αρχίζει να αλλάζει και τον τρόπο με τον οποίο «αποκωδικοποιούμε» το παρελθόν μας μέσω της αρχαιολογίας, σχεδιάζουμε νέα υλικά για την προστασία της πολιτιστικής κληρονομιάς, προβλέπουμε την επίδραση του μικροκλίματος και της κλιματικής αλλαγής στα μνημεία. Μόλις πριν από λίγα χρόνια, οι αλγόριθμοι Μηχανικής Μάθησης και τα Νευρωνικά Δίκτυα ήταν έννοιες άγνωστες στους αρχαιολόγους.
Σήμερα, η ΤΝ έχει εφαρμογή σε πολλούς αρχαιολογικούς τομείς, από τον εντοπισμό αρχαιολογικών θέσεων, την αναγνώριση και επανασυναρμολόγηση αρχαιολογικών ευρημάτων όπως κεραμικά θραύσματα και ογκώδη μαρμάρινα σπαράγματα, μέχρι την εξόρυξη κειμένου και πληροφοριών από ιστορικά έγγραφα και επιγραφές. Η ομάδα Κεραμικών και Σύνθετων Υλικών, στο Ινστιτούτο Νανοεπιστήμης Νανοτεχνολογίας του ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος», αξιοποιεί τις εφαρμογές ΤΝ και μηχανικής μάθησης για την επεξεργασία και ερμηνεία μεγάλου όγκου ετερογενών δεδομένων, με στόχο τη διερεύνηση της προέλευσης των πρώτων υλών και των κέντρων παραγωγής (εργαστήρια) αρχαιολογικών ευρημάτων (τέχνεργων) όπως π.χ. τα κεραμικά.
Οι αλγόριθμοι ΤΝ και μηχανικής μάθησης είναι πλέον απαραίτητοι για την άντληση και κατηγοριοποίηση των δεδομένων που έχουν καταχωρηθεί σε μεγάλα αποθετήρια και βάσεις δεδομένων που έχουν δημιουργηθεί στα εργαστήρια του ΕΚΕΦΕ Δημόκριτος τις τελευταίες δεκαετίες. Ομως, οι εφαρμογές τεχνητής νοημοσύνης (ΤΝ) στην αρχαιολογία εκτός από εντυπωσιακές ευκαιρίες, έφεραν και σημαντικές προκλήσεις. Εχοντας καταξιώσει μια σημαντική συνεισφορά και αναγνωρισιμότητα στο επιστημονικό πεδίο της Αρχαιομετρίας και της έρευνας για την πολιτιστική κληρονομιά, η ομάδα Κεραμικών και Σύνθετων Υλικών συμμετέχει στο ευρωπαϊκό πρόγραμμα COST-Action με τίτλο «Managing Artificial Intelligence in Archaeology (MAIA)». Το Ευρωπαϊκό δίκτυο «ΜΑΙΑ» δημιουργήθηκε μέσα από την ανάγκη για πιο ουσιαστική κατανόηση των αρχαιολογικών ερωτημάτων που μπορούν να αντιμετωπιστούν πιο αποδοτικά μέσω της ΤΝ, καθώς και των ηθικών, επιστημολογικών και ερμηνευτικών διαστάσεων των προκλήσεων που θέτει η ΤΝ.
Ένα επίσης σημαντικό ζήτημα που διαπραγματεύεται το δίκτυο του COST-Action «MAIA» είναι η ανάγκη διασφάλισης πρόσβασης στους απαραίτητους πόρους για την αξιοποίηση της ΤΝ, ένα θέμα που απαιτεί πλέον εις βάθος συζήτηση και διερεύνηση. Ερευνητές από την ομάδα Κεραμικών και Σύνθετων Υλικών συμμετέχουν ενεργά στην Ομάδα Εργασίας που αφορά τις Ψηφιακές Συλλογές και την προσβασιμότητα στα Δεδομένα που χρησιμοποιούνται για την Εκπαίδευση των αλγορίθμων ΤΝ για τις ανάγκες της Αρχαιολογίας.
Η εν λόγω Ομάδα Εργασίας θα διερευνήσει σημαντικά εμπόδια, όπως τα ζητήματα πνευματικών δικαιωμάτων, και θα αναπτύξει καλές πρακτικές σχετικά με την κατανόηση των παραμέτρων που επηρεάζουν τη βελτιστοποίηση των δεδομένων, καθώς και τις τεχνικές προκλήσεις που δημιουργούνται. Αν το «MAIA» επιτύχει τους στόχους του, η ΤΝ δεν θα είναι απλώς άλλο ένα εντυπωσιακό τεχνολογικό εργαλείο, αλλά ένας υπεύθυνος, διαφανής συνεργάτης στη μελέτη και προστασία της πολιτιστικής μας κληρονομιάς.
Ταυτόχρονα, σε ένα δεύτερο ευρωπαϊκό έργο που συντονίζει η ομάδα Κεραμικών και Σύνθετων Υλικών και το Εργαστήριο Περιβαλλοντικών Μελετών, η ΤΝ και τα μοντέλα μηχανικής μάθησης αξιοποιούνται για την ανάπτυξη νέων, καινοτόμων υλικών που εξασφαλίζουν την ενεργειακή αναβάθμιση των ιστορικών κτιρίων του 20ού αιώνα, λαμβάνοντας υπόψη διαφορετικά σενάρια για τις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής στις ενεργειακές ανάγκες των κτιρίων.
Επίσης, συνδυάζοντας δεδομένα από πειραματικές μετρήσεις, δοκιμές τεχνητής γήρανσης και αλγορίθμους ΤΝ και μηχανικής μάθησης για την εκτίμηση της ανθεκτικότητας και του χρόνου ζωής των δομικών υλικών, σχεδιάζουμε και βελτιστοποιούμε νέα υλικά, που εξασφαλίζουν την αυτόνομη επισκευή των φθορών (μικρο-ρωγμών), επεκτείνοντας τον χρόνο ζωής των επεμβάσεων στα ιστορικά κτίρια, μειώνοντας ταυτόχρονα το κόστος και το περιβαλλοντικό αποτύπωμα των επεμβάσεων αποκατάστασης.
*Ο Ιωάννης Καρατάσιος είναι ερευνητής στο ΕΚΕΦΕ Δημόκριτος
