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复旦大学开了门“AI考古”课

AI遇上考古,会擦出哪些火花

“AI驱动的甲骨文校重和破译”“利用AI技术识别纸质文物上的霉菌”“基于深度学习的青铜器年代判定”……这些是复旦大学研究生选修课“AI考古”的学生期末作业。

2024年9月,复旦大学启动首批“AI大课”课程,目前已完成一学期教学。复旦大学分子考古实验室负责人文少卿联合计算机系教师钱振兴、金城开设了“AI考古”课。这门选修课在16周内安排了48个课时,主要讲授AI考古学的发展历史和研究、AI考古前沿、AI原理、图像处理、AI考古专业数据库等内容。

中青报·中青网记者了解到,11名学生选修了这门课,其中6名是来自文物与博物馆学系、历史学系、出土文献与古文字研究中心的文科学生,5名是来自脑科学、物理学、神经微电子、生命科学等学科的理工科学生,此外还有6名学生旁听。期末考核方式较为灵活,可以在助教指导下制作一个基于AI的程序demo(demonstration的缩写,意为“初始模板示例”——记者注)作品,也可以写一篇文献综述。最后,有7名同学选择完成更有挑战性的程序demo作品。

文少卿起初学的是生物学专业,目前从事分子考古学,这是一门生物学与考古学交叉的学科。文少卿团队的实验室曾主要研究古代遗骸,在鉴定方面积累了一定经验后,2015年开始投入近代烈士遗骸的鉴定工作。

在实际工作中,文少卿感受到,在发掘、保护、研究文物过程中,需要用到AI技术。“比如一些无人区的遗址,人进去调查很困难,考古学家可以利用数字遥感技术,通过AI自动识别;考古遗址出土的大量人骨、动物骨、青铜器、陶片等,人工整理、鉴别费时费力,这个过程其实AI可以深度介入。另外,研究人员还可以借助AI做数据挖掘、出报告,利用数智技术进行文物的展示和传播。”

文少卿希望结合考古实践丰富课程内容,将AI技术介绍给学生,引导学生自己寻找感兴趣的研究课题,结合AI提高考古过程中的研究效率、准确性和客观性,有助于他们未来的工作。

期末提交作业时,文博系学生张馨予完成了“基于深度学习的青铜器年代判定”程序demo。她先把青铜器分为黄河上游、长江中游、长江下游等5个类别,建立图片训练集和测试集,然后搭建大模型框架,让大模型对训练集中的青铜鼎图片进行学习,以达到高精度的辨识归类效果。在测试中,这个程序demo正确识别了21张青铜鼎图片中的16张,准确率约为76%。如果通过建立图片数量更多的数据训练集,并对模型框架进行微调,还可以进一步提高识别准确率。

同样基于图像识别技术,文博系学生李元瑾制作的程序demo是“利用AI技术识别纸质文物上的霉菌”。她介绍,古籍、字画等纸质文物容易受到霉菌和虫害侵袭,霉菌一旦感染纸质文物,就会形成难以去除的霉斑,损害纸张的物理性能。传统文物修复主要依赖修复者的经验去肉眼鉴别,再选择相应的修复方法,耗时耗力,且难以保证准确率。这款模型可以通过图像鉴别健康纸张、墨迹或霉菌,帮助人们保护书籍和字画,为文物工作者提供更高效的修复辅助。

此外,有的学生制作了“AI驱动的甲骨文校重和破译”程序demo,来判断出某个甲骨文最有可能是哪个现代汉字;有的制作了“人工智能在近代遗骸分析流程中的应用”,可读取基因数据,用于推断个体所属的Y染色体单倍群;有的制作了对9种不同材质玉料的红外光谱数据进行识别的模型,旨在解决玉料的识别问题。

文少卿告诉记者,在教学过程中,教师遇到的最大问题是“理科学生觉得太简单、文科学生又觉得太困难”。他发现,部分学生并不了解查找文献的工具。于是,他暂停了一次文献讨论课,专门开了一堂以AI为中心的科研工具课,拓展学生的“工具包”,教大家使用AI工具检索和分析的进阶技巧。

在提交期末作业时,文理科学生的思路和编程能力也呈现出很大差异。文少卿观察到,理工科学生的计算机水平更高,而文科学生挑选的题目更有意思。由于从头开始写程序对文科学生来说难度较高,部分学生在助教的帮助下完成了作品。

记者从复旦大学获悉,“AI大课”的目标是实现AI课程覆盖全体本科生和研究生、AI+教育覆盖全部一级学科、AI素养能力要求覆盖全部专业的“三个100%”渗透。目前,刚实施一学期的AI课程还存在一些问题,会在下一阶段的建设中不断改进。预计到2025年春季学期,首批建设的116门AI课程将全部完成首轮开课,还将有6-8门AI课程与同济大学共建共享。

中青报·中青网记者 魏其濛 来源:中国青年报

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