復(fù)旦大學(xué)開了門“AI考古”課

AI遇上考古，會擦出哪些火花

“AI驅(qū)動的甲骨文校重和破譯”“利用AI技術(shù)識別紙質(zhì)文物上的霉菌”“基于深度學(xué)習(xí)的青銅器年代判定”……這些是復(fù)旦大學(xué)研究生選修課“AI考古”的學(xué)生期末作業(yè)。

2024年9月，復(fù)旦大學(xué)啟動首批“AI大課”課程，目前已完成一學(xué)期教學(xué)。復(fù)旦大學(xué)分子考古實驗室負責人文少卿聯(lián)合計算機系教師錢振興、金城開設(shè)了“AI考古”課。這門選修課在16周內(nèi)安排了48個課時，主要講授AI考古學(xué)的發(fā)展歷史和研究、AI考古前沿、AI原理、圖像處理、AI考古專業(yè)數(shù)據(jù)庫等內(nèi)容。

中青報·中青網(wǎng)記者了解到，11名學(xué)生選修了這門課，其中6名是來自文物與博物館學(xué)系、歷史學(xué)系、出土文獻與古文字研究中心的文科學(xué)生，5名是來自腦科學(xué)、物理學(xué)、神經(jīng)微電子、生命科學(xué)等學(xué)科的理工科學(xué)生，此外還有6名學(xué)生旁聽。期末考核方式較為靈活，可以在助教指導(dǎo)下制作一個基于AI的程序demo(demonstration的縮寫，意為“初始模板示例”——記者注)作品，也可以寫一篇文獻綜述。最后，有7名同學(xué)選擇完成更有挑戰(zhàn)性的程序demo作品。

文少卿起初學(xué)的是生物學(xué)專業(yè)，目前從事分子考古學(xué)，這是一門生物學(xué)與考古學(xué)交叉的學(xué)科。文少卿團隊的實驗室曾主要研究古代遺骸，在鑒定方面積累了一定經(jīng)驗后，2015年開始投入近代烈士遺骸的鑒定工作。

在實際工作中，文少卿感受到，在發(fā)掘、保護、研究文物過程中，需要用到AI技術(shù)?！氨热缫恍o人區(qū)的遺址，人進去調(diào)查很困難，考古學(xué)家可以利用數(shù)字遙感技術(shù)，通過AI自動識別；考古遺址出土的大量人骨、動物骨、青銅器、陶片等，人工整理、鑒別費時費力，這個過程其實AI可以深度介入。另外，研究人員還可以借助AI做數(shù)據(jù)挖掘、出報告，利用數(shù)智技術(shù)進行文物的展示和傳播?！?/p>

文少卿希望結(jié)合考古實踐豐富課程內(nèi)容，將AI技術(shù)介紹給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生自己尋找感興趣的研究課題，結(jié)合AI提高考古過程中的研究效率、準確性和客觀性，有助于他們未來的工作。

期末提交作業(yè)時，文博系學(xué)生張馨予完成了“基于深度學(xué)習(xí)的青銅器年代判定”程序demo。她先把青銅器分為黃河上游、長江中游、長江下游等5個類別，建立圖片訓(xùn)練集和測試集，然后搭建大模型框架，讓大模型對訓(xùn)練集中的青銅鼎圖片進行學(xué)習(xí)，以達到高精度的辨識歸類效果。在測試中，這個程序demo正確識別了21張青銅鼎圖片中的16張，準確率約為76%。如果通過建立圖片數(shù)量更多的數(shù)據(jù)訓(xùn)練集，并對模型框架進行微調(diào)，還可以進一步提高識別準確率。

同樣基于圖像識別技術(shù)，文博系學(xué)生李元瑾制作的程序demo是“利用AI技術(shù)識別紙質(zhì)文物上的霉菌”。她介紹，古籍、字畫等紙質(zhì)文物容易受到霉菌和蟲害侵襲，霉菌一旦感染紙質(zhì)文物，就會形成難以去除的霉斑，損害紙張的物理性能。傳統(tǒng)文物修復(fù)主要依賴修復(fù)者的經(jīng)驗去肉眼鑒別，再選擇相應(yīng)的修復(fù)方法，耗時耗力，且難以保證準確率。這款模型可以通過圖像鑒別健康紙張、墨跡或霉菌，幫助人們保護書籍和字畫，為文物工作者提供更高效的修復(fù)輔助。

此外，有的學(xué)生制作了“AI驅(qū)動的甲骨文校重和破譯”程序demo，來判斷出某個甲骨文最有可能是哪個現(xiàn)代漢字；有的制作了“人工智能在近代遺骸分析流程中的應(yīng)用”，可讀取基因數(shù)據(jù)，用于推斷個體所屬的Y染色體單倍群；有的制作了對9種不同材質(zhì)玉料的紅外光譜數(shù)據(jù)進行識別的模型，旨在解決玉料的識別問題。

文少卿告訴記者，在教學(xué)過程中，教師遇到的最大問題是“理科學(xué)生覺得太簡單、文科學(xué)生又覺得太困難”。他發(fā)現(xiàn)，部分學(xué)生并不了解查找文獻的工具。于是，他暫停了一次文獻討論課，專門開了一堂以AI為中心的科研工具課，拓展學(xué)生的“工具包”，教大家使用AI工具檢索和分析的進階技巧。

在提交期末作業(yè)時，文理科學(xué)生的思路和編程能力也呈現(xiàn)出很大差異。文少卿觀察到，理工科學(xué)生的計算機水平更高，而文科學(xué)生挑選的題目更有意思。由于從頭開始寫程序?qū)ξ目茖W(xué)生來說難度較高，部分學(xué)生在助教的幫助下完成了作品。

記者從復(fù)旦大學(xué)獲悉，“AI大課”的目標是實現(xiàn)AI課程覆蓋全體本科生和研究生、AI+教育覆蓋全部一級學(xué)科、AI素養(yǎng)能力要求覆蓋全部專業(yè)的“三個100%”滲透。目前，剛實施一學(xué)期的AI課程還存在一些問題，會在下一階段的建設(shè)中不斷改進。預(yù)計到2025年春季學(xué)期，首批建設(shè)的116門AI課程將全部完成首輪開課，還將有6-8門AI課程與同濟大學(xué)共建共享。

中青報·中青網(wǎng)記者 魏其濛 來源：中國青年報