Không cần mở hiện vật: AI lần đầu tiên đọc xuyên thấu cổ thư hóa than từ thảm họa Pompeii

Vào năm 79 sau Công nguyên, thảm họa phun trào kinh hoàng của núi lửa Vesuvius đã nhấn chìm thành phố Pompeii. Tại thành phố ven biển lân cận Herculaneum, một thư viện tư nhân cũng bị tro bụi núi lửa chôn vùi ngay lập tức, khiến hàng trăm cuộn giấy thảo quý giá bị thiêu rụi hoàn toàn và biến thành những khối than củi dễ vỡ.

Suốt nhiều thế kỷ kể từ khi được phát hiện vào năm 1752, các cuộn cổ thư này luôn là một thách thức lớn đối với giới khảo cổ. Mọi nỗ lực mở chúng bằng phương pháp vật lý hay hóa học như dùng dao cạo, bơm thủy ngân hay ngâm gelatin đều thất bại và có nguy cơ phá hủy vĩnh viễn hiện vật.

Tuy nhiên, một bước đột phá mang tính lịch sử vừa diễn ra khi các nhà nghiên cứu ứng dụng thành công trí tuệ nhân tạo để triển khai ảo hoàn chỉnh một cuộn cổ thư mà không gây ra bất kỳ tổn hại nào.

"Tôi nghĩ đây là một thời khắc mang tính cột mốc, bởi vì từ bây giờ, chúng ta sẽ thảo luận nhiều hơn về văn bản thay vì thảo luận về công nghệ", nhà khoa học máy tính Brent Seales tại Đại học Kentucky - người tiên phong trong lĩnh vực số hóa cổ thư - khẳng định.

Để đạt được thành quả này, nhóm nghiên cứu đã áp dụng một quy trình kỹ thuật vô cùng phức tạp và tốn kém. Đầu tiên, họ sử dụng công nghệ quét micro-CT độ phân giải cao tại máy gia tốc hạt của tổ chức nghiên cứu bức xạ đồng bộ châu Âu (ESRF) tại Pháp và cơ sở diamond light source tại Anh. Chùm tia X cực mạnh từ các thiết bị này cho phép chụp cắt lớp và xây dựng mô hình kỹ thuật số ba chiều của cuộn giấy với độ chi tiết lên tới 2 micron cho mỗi pixel.

Tuy nhiên, do các lớp giấy thảo đã bị nén chặt và cháy đen sau hai thiên niên kỷ, vết mực trên đó hoàn toàn vô hình trước mắt thường. Lúc này, vai trò của học máy trở nên quyết định. Các nhà khoa học đã huấn luyện mô hình AI dựa trên các mảnh vỡ có sẵn để thuật toán tự học cách nhận diện và khôi phục các dấu vết mực cực kỳ mờ nhạt trên bề mặt carbon.

Cuộn cổ thư được lựa chọn cho thử thách lần này mang số hiệu PHerc.1.667, có cấu trúc hình trụ tương đối nguyên vẹn với chiều rộng 2 cm và chiều cao 8 cm. Sau khi được AI bóc tách từng lớp ảo và ghép nối lại, văn bản đã lộ diện với chiều dài khoảng 1,5 mét, bao gồm khoảng 20 cột chữ viết bằng tiếng Hy Lạp cổ đại.

Chuyên gia Federica Nicolardi thuộc nhóm nghiên cứu chia sẻ rằng việc đọc các văn bản này rất khó khăn do cổ tự được viết toàn bộ bằng chữ in hoa, không có dấu cách giữa các từ và hầu như không có dấu câu.

Dù vậy, việc xuất hiện các thuật ngữ đặc trưng như "horme" (xung động) và "phronesis" (trí tuệ thực hành) đã giúp các học giả xác định nội dung cuộn giấy đang thảo luận về chủ nghĩa khắc kỷ - một trường phái triết học cổ đại nhấn mạnh vào lý tính và sự tự kiểm soát của con người.

Đặc biệt, công nghệ mới này còn giúp phát hiện thêm nhiều chương mục mới chưa từng được biết đến trong tác phẩm "Bàn về các vị thần" của nhà triết học Philodemus vùng Gadara.

Trước đây, giới học thuật tin rằng tác phẩm này chỉ có một chương duy nhất, nhưng dữ liệu AI đã chứng minh tài liệu gốc có quy mô lên tới tám chương, tập trung sâu vào hệ thống thần học Epicurus thông qua các manh mối như "thiên ý" hay "vật vô hình".

Học giả Jeffrey Fish từ Đại học Baylor chỉ ra một nghịch lý thú vị: chính sức nóng khủng khiếp của núi lửa Vesuvius đã làm carbon hóa các cuộn giấy tại Herculaneum, biến chúng thành than và vô tình bảo vệ chúng khỏi sự xói mòn, phong hóa của thời gian, khác hẳn với số phận bị thiêu rụi hoàn toàn của các tài liệu tại Pompeii.

Hiện tại, công nghệ phục dựng này vẫn đang đối mặt với thách thức lớn về chi phí khi thời gian vận hành máy gia tốc hạt tiêu tốn tới 250.000 đô la mỗi tuần, khiến các nhà khoa học mới chỉ quét được khoảng 10% số lượng cổ thư hiện có.

Nhằm đẩy nhanh tiến độ, cuộc thi Thử thách Vesuvius (Vesuvius Challenge) do Brent Seales cùng các nhà đầu tư tại Thung lũng Silicon khởi xướng đã công bố một giải thưởng mới trị giá 1 triệu đô la cho bất kỳ ai giải mã hoàn chỉnh được một cuộn thư tịch cổ trong vòng một năm tới.

Với hơn 600 cuộn giấy thảo vẫn chưa được mở ra, sự kết hợp giữa thuật toán thông minh và nguồn lực cộng đồng hứa hẹn sẽ hồi sinh toàn bộ một kho tàng tinh thần cổ đại đồ sộ, giúp nhân loại kết nối lại sợi dây tư duy triết học xuyên suốt hàng nghìn năm lịch sử.