Die Wissenschaft des Ur-Alten trifft auf hochmoderne Technologie. So nutzt die Archäologie Künstliche Intelligenz, um jahrtausendalte Rätsel zu lösen und neue Stätten zu finden.
Wie finden Archäologen eigentlich ihre Ausgrabungsstätten? Und wie ermitteln sie, wie Menschen vor tausenden von Jahren gelebt haben? Bislang: Mit etablierten Mustern und dem manuellen Auswerten von sehr vielen Daten.
In gewissen Regionen und Kulturen finden sich antike Stätten zum Beispiel unter bestimmten Erdformationen. Mit diesem Wissen sondieren Archäologen dann zig Erdhügel in einer Region, um daraus zu ermitteln, wo sich mögliche Grabstätten befinden könnten.
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Das ist kleinteilig, aufwendig, dauert recht lange – und klingt eigentlich nach einer Aufgabe, die Künstliche Intelligenz (KI) besser übernehmen könnte.
Wenn KI für selbstfahrende Autos funktioniert, warum nicht für Archäologie?
Diese Erkenntnis hatten mehrere Archäologen in den vergangenen Jahren. Eine davon ist Iris Kramer. Sie hat einen Bachelor-Abschluss in Archäologie. In ihrem Master-Studiengang wurde ihr aber bewusst, wie sehr Archäologen von KI profitieren könnten.
Sie fragte sich dabei Folgendes: „Ich habe die Entwicklung von Deep Learning gesehen und wenn selbstfahrende Autos damit auf der Straße sein können, warum können wir das dann nicht vielleicht auch mit Archäologie tun?“
So entwickelte sie „mal eben“ zwischen Masterstudium und Doktorat einen entsprechenden Algorithmus. Nun macht sie ihren Doktor an der University of Southampton im Vereinigten Königreich und kombiniert dabei Informatik und Archäologie. Ihr Programm stützt sich dabei auf Lidar.
Lidar ist eine Sensortechnologie, mit der der Abstand zu einem Objekt ermittelt werden kann. Dazu sendet der Lidarsensor Lichtimpulse aus. Treffen diese auf ein Objekt, werden sie reflektiert. Aus der Zeit, die vergeht, bis die Reflexion zurückkommt, kann dann der Abstand zu dem Objekt ermittelt werden.
Kombiniert man dies nun mit archäologischen Daten zur Mustererkennung – etwa wie tief üblicherweise Objekte einer bestimmten Ära begraben sein müssten – kann man daraus relativ schnell potenzielle archäologische Stätten identifizieren.
Archäologie: Künstliche Intelligenz hat entscheidenden Vorteil
Auch Dylan Davis hat erkannt, wie sehr die Archäologie Künstliche Intelligenz für sich nutzen kann.
In seinem Fall hat der Anthropologie-Doktorant einen Algorithmus entwickelt, der anhand von Kartendaten spezifische Erdhügel ausmachen kann, die von der indigenen Bevölkerung in den USA lange vor Ankunft der Europäer errichtet wurden und nun größtenteils verschüttet sind.
Theoretisch können Archäologen auch selbst die mittlerweile reichlich verfügbaren Satellitenaufnahmen solcher Hügel durchforsten. Doch die Datenmengen sind riesig und genau hier bieten KIs einen riesigen Vorteil: Sie können Big Data in kürzester Zeit auswerten. Und Zeit ist in der Archäologie ein extrem wichtiger Faktor.
Denn antike Stätten oder Gegenstände sind stets von natürlichen Elementen bedroht. Der Klimawandel beschleunigt diesen Effekt zusätzlich. Umso wichtiger ist es für Archäologen daher, wichtige Stätten zu finden, bevor sie für immer verschwinden.
Denn die Informationen, die sie so aus der Vergangenheit ziehen, sind nicht nur für das Verständnis der menschlichen Geschichte, sondern auch für die Gegenwart wichtig.
In einem Fall nutzten Wissenschaftler des Institut Català d’Archeologia Clàssica Künstliche Intelligenz, um damit rund 20.000 Kilometer einer Flusszivilisation im heutigen Gebiet von Indien und Pakistan nachzubilden.
Damit gewannen sie nicht nur spannende Erkenntnisse zur Lebensweise in der Region in der Bronzezeit. Sie konnten damit auch besser klimatische Veränderungen verstehen. Erkenntnisse, die auch für Klimaforscher heute wichtige Informationen bieten.
Archäologie und Künstliche Intelligenz fanden auch bei der Suche nach 3.000 Jahre alten Gräbern in Eurasien zusammen. Pablo Crespo, ein Computerspezialist, entwickelte für seinen Forscherkollegen, dem Archäologen Gino Caspari, ein hochspezialisiertes neuronales Netzwerk.
Dieses konnte anhand von Satellitenbildern auf einer Fläche von über 5000 Quadratkilometern mit einer Genauigkeit von 98 Prozent die gesuchten Gräber ausmachen.
In der Archäologie hilft Künstliche Intelligenz somit in erster Linie beim Auffinden von Gegenständen oder antiken Stätten. Es gibt aber auch andere Anwendungen.
Sprache, Texte und 7.000 Jahre alte Kothaufen
Einige Archäologen haben Programme entwickelt, um die chemische Zusammensetzung von Artefakten zu ermitteln. Linguistische Archäologie nutzt Künstliche Intelligenz, um die Entwicklung und Verbreitung von Sprachen nachzuvollziehen oder alte Texte zu entschlüsseln.
In einem Fall haben Wissenschaftler KI sogar genutzt, um herauszufinden, ob ein 7.000 Jahre alter Kothaufen von einem Hund oder einem Menschen stammt. Dieses Wissen wiederum liefert wichtige Erkenntnisse zur Lebensweise unserer Vorfahren.
Natürlich kann selbst KI nicht alle Rätsel der Vergangenheit lösen. Doch sie bietet Archäologen ein neues, wertvolles Werkzeug im Rennen gegen die Zeit.
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