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Die geheimnisvollen Nazca-Linien in Peru faszinieren Archäologen seit Jahrzehnten. Diese in den Wüstenboden eingravierten Geoglyphen erstrecken sich über hunderte Quadratkilometer und bilden ein komplexes Netz aus gigantischen Figuren und Linien. Viele dieser Erdbilder sind nur aus großer Höhe sichtbar, was sie zu einem der größten Rätsel antiker Zivilisationen macht. Nun hat die Kombination aus archäologischer Forschung und künstlicher Intelligenz (KI) einen bedeutenden Durchbruch erzielt: 303 neue, zuvor unbekannte Nazca-Geoglyphen wurden entdeckt, und das mithilfe eines speziell trainierten KI-Systems. Diese Entdeckung könnte unser Verständnis der Nazca-Kultur grundlegend verändern und bietet wertvolle Hinweise auf die möglichen Funktionen dieser Erdbilder.
Technologische Innovation im Dienste der Archäologie
Die neuen Entdeckungen sind das Ergebnis eines hochentwickelten KI-Systems, das auf der Analyse von Luftaufnahmen basiert. Diese Technologie ermöglicht es, Muster zu erkennen, die für das menschliche Auge kaum wahrnehmbar sind – insbesondere, wenn es sich um subtile, jahrhundertealte Spuren im Wüstenboden handelt.
Die KI, die von einem Team der Yamagata Universität unter der Leitung von Masato Sakai entwickelt wurde, basiert auf neuronalen Netzwerken. Diese Netzwerke sind besonders effektiv darin, in sogenannten „verrauschten“ Daten – also in Informationen mit starkem Hintergrundrauschen – Muster zu erkennen. Dies machte die KI ideal für die Analyse der verblassten Nazca-Linien, die oft nur schwer vom umgebenden Gelände zu unterscheiden sind.
Für die Analyse wurden der KI hochauflösende Luftaufnahmen der Nazca-Pampa präsentiert. Das System, das zuvor auf bekannte Geoglyphen trainiert wurde, konnte über 1.300 potenzielle neue Geoglyphen-Kandidaten identifizieren. Ein Teil dieser Kandidaten wurde bereits durch Feldexpeditionen bestätigt, wobei 303 neue figürliche Geoglyphen entdeckt wurden. Dieser KI-basierte Ansatz revolutioniert die archäologische Forschung, indem er den zeitaufwändigen manuellen Suchprozess erheblich beschleunigt.
Zusammenarbeit von Yamagata Universität und IBM: Ein technischer Durchbruch
Die spektakulären neuen Entdeckungen von Nazca-Geoglyphen basieren nicht nur auf den Bemühungen der Archäologen, sondern auch auf der fortschrittlichen KI-Technologie, die durch eine Kooperation zwischen der Yamagata Universität und IBM Research entwickelt wurde. Diese Zusammenarbeit führte zu einer erheblichen Beschleunigung der Entdeckungsrate und einem besseren Verständnis der Motive und Funktionen der Nazca-Linien.
IBM Research trug entscheidend dazu bei, die KI so zu verbessern, dass sie selbst mit einer geringen Menge an Trainingsdaten effizient arbeiten konnte. Dieser Ansatz ermöglichte es, hochauflösende Luftbilddaten zu analysieren und potenzielle Geoglyphen mit hoher Genauigkeit zu identifizieren. Statt die gesamte 400 Quadratkilometer große Nazca-Pampa manuell zu durchsuchen, konzentrierte sich die KI auf priorisierte Gebiete, die vielversprechend erschienen. Durch diese Technologie mussten die Forscher nur etwa 36 von der KI vorgeschlagene Gebiete durchsuchen, um eine Geoglyphe zu finden – ein enormer Fortschritt in Bezug auf Effizienz.
In nur sechs Monaten ermöglichte diese Methode die Entdeckung von 303 neuen figürlichen Geoglyphen, was einer 16-fachen Steigerung der bisherigen Entdeckungsrate entspricht. Diese Ergebnisse heben auch die Unterschiede zwischen den beiden Haupttypen von Nazca-Geoglyphen hervor: die größeren „Linien-Geoglyphen“, die wahrscheinlich für Gemeinschaftsrituale verwendet wurden, und die kleineren „Relief-Geoglyphen“, die als eine Art „Werbetafel“ entlang von Wegen dienten, um Informationen über menschliche Aktivitäten wie die Haltung domestizierter Tiere oder die Darstellung abgetrennter Köpfe zu vermitteln.
Die Partnerschaft zwischen der Yamagata Universität und IBM zeigt, wie moderne KI-Technologien das Feld der Archäologie revolutionieren können, indem sie Prozesse beschleunigen, die früher Jahre oder sogar Jahrzehnte in Anspruch genommen hätten.
Die Funktionsweise der KI-Analyse
Die technische Grundlage der verwendeten KI lässt sich auf sogenannte „Convolutional Neural Networks“ (CNNs) zurückführen. Diese spezielle Form neuronaler Netzwerke ist besonders gut darin, Bilddaten zu verarbeiten. Die KI wurde mit bekannten Geoglyphen trainiert, um deren typische Merkmale – wie Linienführung und Form – zu erkennen. Durch diesen Trainingsprozess konnte die KI später Luftbilder analysieren und neue, bislang unentdeckte Geoglyphen identifizieren.
Dieser Prozess, bekannt als „Supervised Learning“, stellt sicher, dass das KI-System nicht nur zufällig Muster identifiziert, sondern spezifisch nach den Merkmalen sucht, die für Nazca-Geoglyphen charakteristisch sind. Eine der Herausforderungen bestand darin, dass die Geoglyphen über Jahrhunderte verwittert und teilweise kaum noch sichtbar waren. Die KI war in der Lage, diese subtilen Spuren im Wüstenboden zu erkennen und von natürlichen Formationen zu unterscheiden.
Die KI-Kategorien im Überblick
Für die Entdeckung der Nazca-Geoglyphen kamen verschiedene KI-Kategorien und Techniken zum Einsatz, die jeweils spezifische Aufgaben erfüllten:
- Convolutional Neural Networks (CNNs): Diese Form der KI wird in der Bildverarbeitung eingesetzt, um visuelle Muster zu erkennen. Durch die Analyse der Luftaufnahmen halfen die CNNs, neue Geoglyphen zu identifizieren.
- Supervised Learning: Bei dieser Methode wurde die KI auf der Basis bereits bekannter Geoglyphen trainiert, um spezifische Merkmale zu erkennen. Dieser Prozess ermöglichte es der KI, ähnliche Muster in neuen Luftbildern zu entdecken.
- Anomalieerkennung: Diese KI-Kategorie half dabei, ungewöhnliche Formationen oder Anomalien in den Bilddaten zu erkennen, die auf mögliche Geoglyphen hinweisen könnten.
Diese Kombination aus verschiedenen KI-Techniken ermöglichte es den Forschern, in kürzester Zeit eine enorme Menge an Daten zu analysieren und so die Entdeckung von 303 neuen Nazca-Figuren zu ermöglichen.
Nutzen der KI-Technologie in der Archäologie
Der Einsatz von KI in der Archäologie eröffnet neue Möglichkeiten, große und unzugängliche Gebiete systematisch zu erforschen. Während die traditionelle Archäologie oft auf mühsame manuelle Untersuchungen angewiesen ist, beschleunigt die KI den Prozess erheblich. Sie ermöglicht es, riesige Datenmengen in kürzester Zeit zu verarbeiten und potenzielle Funde zu identifizieren, die mit bloßem Auge oft übersehen werden. Diese Technologie erweitert nicht nur das Wissen über die Nazca-Kultur, sondern könnte auch in anderen archäologischen Bereichen weltweit zum Einsatz kommen.
Ein weiterer Vorteil ist die erhöhte Genauigkeit und Effizienz: KI-Systeme wie das von Sakai und seinem Team entwickelten minimieren das Risiko von menschlichen Fehlern bei der Identifizierung von Geoglyphen und ermöglichen es, Entdeckungen schneller und systematischer zu verifizieren.
Zusammenfassung: Ein Durchbruch durch KI
Die Verwendung künstlicher Intelligenz hat in der Erforschung der Nazca-Linien einen bedeutenden Durchbruch gebracht. 303 neue Geoglyphen wurden entdeckt, was nahezu einer Verdopplung der bisher bekannten Relief-Geoglyphen entspricht. Die neu entdeckten Figuren, die größtenteils menschenähnliche Gestalten und Nutztiere wie Lamas darstellen, unterscheiden sich sowohl in Motiv als auch in Lage von den größeren, abstrakten Nazca-Linien.
Technisch basiert die Entdeckung auf neuronalen Netzwerken, die auf die Analyse von Luftaufnahmen spezialisiert sind. Mithilfe von Convolutional Neural Networks und Supervised Learning konnte die KI selbst kleinste, verblasste Geoglyphen aufspüren, die für das menschliche Auge kaum erkennbar waren. Diese neue Technologie verändert die Archäologie grundlegend, da sie eine präzisere und effizientere Entdeckung von historischen Artefakten ermöglicht.
Insgesamt liefert der Einsatz von KI nicht nur neue Einblicke in die Nazca-Kultur, sondern zeigt auch das enorme Potenzial dieser Technologie für die zukünftige Erforschung historischer Stätten weltweit. In einfacher Sprache zusammengefasst: Eine spezielle KI hat über 300 neue Geoglyphen in Peru entdeckt, die Archäologen bisher übersehen haben. Das System analysierte Luftbilder und fand auch sehr verblasste Linien, die neue Hinweise auf die rätselhafte Kultur der Nazca liefern.
Quellen:
