一支學生研究團隊為解決考古學界最大的謎團之一做出了巨大貢獻，他們揭示了公元79年維蘇威火山爆發時被掩埋的炭化卷軸中隱藏的希臘文字內容。“維蘇威挑戰賽”的獲勝者們利用機器學習演算法分析了捲曲紙莎草紙的掃描影像，從而揭示了一部此前不為人知的哲學著作，探討了感官與享樂。這項成就為人工智慧（AI）技術全面解讀剩餘卷軸鋪平了道路，研究人員認為，這可能對我們理解古代世界產生革命性影響。
這項成就點燃了向來進展緩慢的古代研究領域。未參與此次競賽的加州洛杉磯 J. Paul Getty 博物館文物館長 Kenneth Lapatin 表示，這“就像我一直認為的白日夢變成了現實”。 揭示的文字探討了包括音樂、刺山柑的味道和紫色等在內的快樂來源。英國布里斯托大學的古典學家 Bob Fowler 是本次獎項的評委之一，他表示：“這是一個歷史性時刻。” 來自埃及、瑞士和美國的三名學生揭示了文字內容，他們將共同分享 70 萬美元的特等獎。
這卷卷軸是18世紀在義大利赫庫蘭尼姆古城一處豪華羅馬別墅中出土的數百卷完整紙莎草紙之一。這些碳化灰燼團塊，即著名的赫庫蘭尼姆卷軸，是古代世界唯一倖存的圖書館，但由於其脆弱性，一直無法展開。
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2月5日公佈的獲獎成果揭示了超過15列文字的數百個單詞，約佔完整卷軸的5%。肯塔基大學列剋星敦分校的計算機科學家、本次獎項的聯合創始人 Brent Seales 表示：“本次競賽有力地回擊了所有質疑其可行性的人。” “現在沒有人再對此表示懷疑了。”
二十年來的使命
自這些卷軸被發現以來的數個世紀裡，許多人嘗試將其展開，結果損壞了一部分，並將另一部分弄成了碎片。紙莎草紙學家們仍在努力解讀和拼接這些支離破碎的文字殘片。但狀況最糟糕的部分，也就是最令人絕望的情況，總計約280卷完整的卷軸，則被完整地儲存了下來。它們主要收藏於義大利那不勒斯國家圖書館，少數則存放於巴黎、倫敦和英國牛津。
Seales 教授近20年來一直致力於解讀這些塵封的文字。他的團隊開發出一款軟體，利用三維計算機斷層掃描（CT）影像對捲曲的紙莎草紙表面進行“虛擬展開”。2019年，他將兩卷卷軸從巴黎法蘭西學院運至牛津附近的“鑽石光源”粒子加速器，進行高解析度掃描。
然而，繪製表面圖譜非常耗時。此外，由於書寫卷軸所用的碳基墨水在CT掃描中與紙莎草紙的密度相同，因此在成像過程中難以區分。Seales 教授和他的同事們開始思考，是否可以訓練機器學習模型來“展開”卷軸並識別墨跡。然而，對於他的小型團隊而言，理解所有資料仍然是一項艱鉅的任務。
矽谷企業家 Nat Friedman 在觀看 Seales 教授的線上講座後，對赫庫蘭尼姆卷軸產生了濃厚的興趣，並主動聯絡了 Seales 教授。 Friedman 提議發起挑戰賽，向公眾徵集解決方案。他捐贈了 12.5 萬美元啟動該專案，並在推特上又籌集了數十萬美元。Seales 教授也公開了他的軟體和高解析度掃描資料。2023年3月，團隊正式啟動了維蘇威挑戰賽，並設立了特等獎，獎勵在年底前成功解讀至少4段文字（每段至少140個字元）的參賽者。
Friedman 認為，本次挑戰賽成功的關鍵在於“競爭與合作相結合”的模式。比賽過程中還設定了階段性小獎，以激勵參賽者不斷進步。每個階段獲勝的機器學習程式碼都會被公開，以“提升”整個社群的技術水平，方便參賽者在前人的基礎上繼續深入研究。
紫色
去年年中，一項關鍵創新應運而生。美國企業家、前物理學家 Casey Handmer 在掃描影像中注意到一種細微的紋理，類似於龜裂的泥土，他稱之為“裂紋”。這種“裂紋”似乎構成了希臘字母的輪廓。內布拉斯加大學林肯分校的計算機科學專業本科生 Luke Farritor 利用這種“裂紋”訓練了一個機器學習演算法，成功識別出單詞 porphyras，意為“紫色”，並因此獲得了10月底揭示首批字母的獎項。隨後，柏林的一位埃及籍博士生 Youssef Nader 提交了影像質量更佳的文字，榮獲第二名。
他們的程式碼被公開，距離12月31日最終大獎的截止日期僅剩不到三個月的時間，參賽者們需要在短時間內提升解讀能力。“那段時間我們都非常緊張。” Friedman 回憶道。但在最後一週，大賽收到了18份參賽作品。技術評審團首先對參賽程式碼進行了稽核，隨後將12份作品移交給了由紙莎草紙學家組成的委員會，由他們負責轉錄文字，並評估每份作品的可讀性。最終，只有一支隊伍完全符合獲獎標準：由 Farritor、Nader 以及蘇黎世聯邦理工學院的瑞士機器人學學生 Julian Schilliger 組成的團隊。
那不勒斯費德里科二世大學的紙莎草紙學家、本次大賽評委 Federica Nicolardi 稱讚道，研究成果“令人難以置信”。“他們展示的影像讓我們所有人都感到無比震撼。” 她和她的同事們正爭分奪秒地分析新破譯出的文字。
音樂、享樂與刺山柑
此前已展開的赫庫蘭尼姆卷軸，其內容大多與伊壁鳩魯學派哲學相關，似乎是雅典哲學家伊壁鳩魯（公元前341-公元前270年）的追隨者菲洛德姆斯的工作圖書館藏書。新破譯出的文字雖未提及作者姓名，但 Fowler 和 Nicolardi 根據初步解讀推測，很可能也出自菲洛德姆斯之手。除了令人愉悅的味覺和視覺體驗，文字中還提到了一個名為 Xenophantus 的人物，可能就是古代作家塞內卡和普魯塔克筆下那位同名的長笛演奏家。據說他動人心魄的演奏甚至令亞歷山大大帝也為之動武。
Lapatin 表示，菲洛德姆斯和伊壁鳩魯探討的議題在今天依然具有現實意義。“伊壁鳩魯提出的基本問題，正是我們每個人作為人類都面臨的：我們該如何才能活得幸福？如何才能避免痛苦？” 但他也指出，“真正的收穫還在前方”。“對我而言，最令人興奮的並非這卷卷軸本身的內容，而是它的成功破譯預示著，我們有望解讀此前已放棄的數百卷卷軸。”
卷軸中很可能還蘊藏著更多希臘哲學著作。密歇根大學安 Arbor 分校的紙莎草紙學家、本次獎項評委 Richard Janko 表示：“如果能從中發現亞里士多德的著作，我將無比欣喜。” 與此同時，部分已展開的拉丁文卷軸涵蓋了更廣泛的主題領域，這令人猜想其中是否包含著從荷馬到薩福等偉大作家失傳的詩歌和文學作品。Fowler 興奮地表示，這些卷軸“將揭示出誰也無法預料的全新秘密”。“我們都對此感到無比激動。”
這項成就也可能引發人們對是否應在赫庫蘭尼姆別墅遺址進行更深入勘探的討論，因為該遺址的多個層面至今尚未發掘。Janko 和 Fowler 堅信，別墅的主圖書館從未被發現，數千卷卷軸可能仍然埋藏在地下。更廣泛而言，Seales 教授和維蘇威挑戰賽參賽者們開創的機器學習技術，未來或可應用於研究其他型別的隱藏文字，例如埃及木乃伊外包裹的紙莎草紙再造物——卡紙。
下一步的目標是解讀一部完整的作品。Friedman 宣佈了2024年新一輪的維蘇威挑戰賽獎項，目標是在今年年底前解讀出一卷卷軸85%的內容。但他表示，就目前而言，僅僅取得這樣的進展就“感覺像是個奇蹟”。“我簡直不敢相信真的成功了。”
本文已獲授權轉載，並於2024年2月5日首次發表。