AI mở hướng mới trong phục dựng di sản cổ đại Trung Quốc

Trí tuệ nhân tạo đang tạo thuận lợi trong phục dựng và bảo tồn di sản Trung Quốc. Ảnh minh hoạ: AI

Một phát hiện mới từ những mảnh xương khắc chữ thời nhà Thương cho thấy hiệu quả rõ nét của việc kết hợp công nghệ với phương pháp nghiên cứu truyền thống. 

Các nhà nghiên cứu đã ghép nối những mảnh xương rời rạc và phát hiện một bản ghi chép về nhật thực có niên đại từ thời nhà Thương (khoảng 1600-1046 trước Công nguyên).

Phát hiện này cho thấy các nhà thiên văn học Trung Quốc thời nhà Thương có khả năng phân biệt nhiều dạng nhật thực, trong đó có nhật thực toàn phần, nhật thực hình khuyên và nhật thực một phần.

AI hỗ trợ "ghép" những mảnh lịch sử

Trong nhiều thập kỷ, việc phục dựng các hiện vật bị vỡ hoặc phân tán chủ yếu dựa vào kinh nghiệm và phương pháp đối chiếu thủ công của các chuyên gia. Công việc này mất nhiều thời gian và còn tiềm ẩn nguy cơ làm hư hại thêm những hiện vật vốn rất dễ bị vỡ.

Từ những mảnh xương khắc chữ cổ đến hàng triệu mảnh gốm sứ, trí tuệ nhân tạo (AI) đang đẩy nhanh quá trình phục dựng những dấu tích rời rạc của các nền văn minh cổ, đồng thời mở ra hướng ứng dụng công nghệ mới trong công tác bảo tồn văn hóa cổ đại.

Đối với các mảnh xương khắc chữ từ thời nhà Thương, công việc phục dựng đặc biệt khó khăn khi có khoảng 160.000 mảnh hiện vật được cho là đang lưu giữ tại nhiều nơi trên thế giới.

Các nhà nghiên cứu phải xác định những mảnh có khả năng ghép nối với nhau, trong khi phần lớn các mảnh không có phần tương ứng.

Trước đây một chuyên gia hàng đầu cũng chỉ có thể ghép được vài chục mảnh mỗi năm. Việc so sánh từng mảnh bằng mắt thường đòi hỏi rất nhiều thời gian, công sức và sự kiên nhẫn. Nhưng giờ đây, sự phát triển của AI đang giúp giảm đáng kể gánh nặng này.

Thay vì chỉ dựa vào nội dung chữ khắc và các dấu hiệu ngôn ngữ, hệ thống AI có thể phân tích những đặc điểm riêng biệt ở phần rìa của từng mảnh để tìm kiếm khả năng tương thích, điều mà con người rất khó thực hiện khi số lượng hiện vật quá lớn.

Trung tâm Nghiên cứu Xương Tiên tri thuộc Đại học Sư phạm Thủ đô đã phục dựng hơn 1.500 nhóm mảnh xương khắc chữ. Việc ứng dụng AI đang tiếp tục hỗ trợ các chuyên gia đẩy nhanh quá trình này, đồng thời bổ sung cho phương pháp nghiên cứu dựa trên kinh nghiệm của con người.

Công nghệ phục dựng hàng triệu mảnh sứ

Không chỉ được ứng dụng với xương khắc chữ, AI còn đang hỗ trợ phục dựng các hiện vật gốm sứ tại Kinh Đức Trấn, tỉnh Giang Tây, nơi được mệnh danh là "thủ phủ sứ" của Trung Quốc và có lịch sử sản xuất gốm sứ hơn 1.700 năm.

Với gần 20 triệu mảnh gốm sứ đã được khai quật từ các lớp trầm tích khảo cổ sâu trong thành phố. Trong số này có những mảnh vỡ của các sản phẩm gốm sứ hoàng gia từng được sản xuất tại các lò nung dành riêng cho triều đình.

Một ví dụ tiêu biểu là các loại bình sứ lớn trang trí họa tiết rồng và mây. Do kích thước lớn và yêu cầu kỹ thuật cao, việc sản xuất những sản phẩm này có tỷ lệ thành công rất thấp.

Theo quy định thời đó, những sản phẩm bị lỗi phải được đập vỡ và chôn tại chỗ để ngăn việc đưa ra thị trường tư nhân. Cho nên, việc phục dựng những sản phẩm này từ hàng triệu mảnh vỡ là nhiệm vụ đặc biệt khó khăn.

Trong 38 năm kể từ khi những mảnh vỡ đầu tiên của một loại bình sứ trang trí rồng được phát hiện, các chuyên gia bảo tồn mới phục dựng được ba chiếc bình hoàn chỉnh.

Hiện nay, AI đang hỗ trợ giải quyết một trong những công đoạn khó nhất là xác định những mảnh vỡ có khả năng thuộc cùng một hiện vật trong kho dữ liệu khổng lồ. Công nghệ này giúp các nhà bảo tồn thu hẹp phạm vi tìm kiếm và nâng cao hiệu quả ghép nối các mảnh vỡ.

Từ cơ sở dữ liệu đến bảo tồn thông minh

Nền tảng quan trọng để AI phát huy hiệu quả là hệ thống dữ liệu đồ sộ về gốm sứ cổ. Năm 2022, Viện Lò nung Hoàng gia Kinh Đức Trấn tỉnh Giang Tây phối hợp với một số cơ quan nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu gốm sứ cổ đại, được xem là cơ sở dữ liệu đầu tiên thuộc loại này trên thế giới.

Dữ liệu được xây dựng dựa trên 12.000 mẫu vật trong số khoảng 20 triệu mảnh gốm sứ khai quật tại Kinh Đức Trấn, tỉnh Giang Tây. Hệ thống lưu trữ nhiều đặc điểm của hiện vật như hình dạng, hoa văn, chất liệu, men, màu sắc, dấu nung và chữ khắc.

Ngoài ra, cơ sở dữ liệu còn được bổ sung thông tin từ các bảo tàng lớn trên thế giới, những phát hiện khảo cổ liên quan và các công trình nghiên cứu học thuật. Đây là nguồn dữ liệu quan trọng giúp AI nhận diện đặc điểm và tìm kiếm sự tương đồng giữa các mảnh hiện vật.

AI cũng đang được nghiên cứu để nhận dạng hoa văn trang trí, hỗ trợ xây dựng hình minh họa khảo cổ và tự động phân loại các mảnh gốm sứ. Viện Lò nung Hoàng gia Kinh Đức Trấn hiện phối hợp với Đại học Phúc Đán nghiên cứu hệ thống kết hợp robot và AI nhằm giảm bớt khối lượng công việc thủ công trong quá trình phân loại.

Sự phát triển của công nghệ đang giúp thay đổi phương thức nghiên cứu di sản. Nếu trước đây việc phục dựng phụ thuộc phần lớn vào khả năng quan sát, kinh nghiệm và sự kiên nhẫn của chuyên gia, thì nay AI có thể đảm nhiệm một phần công việc phân tích, nhận diện và đối sánh trên quy mô lớn.

Việc kết hợp giữa kinh nghiệm của con người và năng lực xử lý dữ liệu của AI đã giúp rút ngắn thời gian phục dựng, đồng thời còn hạn chế việc phải tác động trực tiếp lên hiện vật.

Qua đó, công nghệ đang trở thành một công cụ hữu ích giúp các nhà nghiên cứu từng bước ghép lại những "mảnh ghép" rời rạc của lịch sử và mở rộng khả năng bảo tồn di sản văn hóa trong thời đại số.