Inteligência artificial lê texto dos pergaminhos de Herculano pela primeira vez

Um estudante de ciência da computação de 21 anos venceu uma competição global ao ler o primeiro texto de um pergaminho carbonizado na antiga cidade romana de Herculano, que está ilegível desde a erupção vulcânica de 79 d.C. que também enterrou a vizinha Pompéia. A descoberta poderia desbloquear centenas de textos da única biblioteca bem preservada da antiguidade greco-romana.

Luke Farritor, da Universidade de Nebraska-Lincoln, desenvolveu um algoritmo de aprendizado de máquina que detectou várias linhas de letras gregas no papiro enrolado, incluindo πορjυρας (pórfiras), que significa "roxo". Farritor usa as nuances da textura da superfície para treinar uma rede neural e destacar marcas de tinta.

“Quando vi a primeira imagem, fiquei chocada”, disse Federica Nicolaardi, papirologista da Universidade de Nápoles, em Itália, e membro do comité académico que analisou as descobertas de Farritor. "Foi como um sonho. Agora posso ver algo dentro do pergaminho."

Em outubro de 79 DC, o Monte Vesúvio entrou em erupção e Herculano foi soterrado sob 20 metros de cinzas vulcânicas, e centenas de pergaminhos foram enterrados. As primeiras tentativas de abrir o papiro falharam, resultando em uma pilha de fragmentos, e os estudiosos temiam que os papiros restantes nunca fossem desdobrados ou lidos.

O Desafio Vesúvio oferece uma série de prêmios, sendo o prêmio principal de US$ 700 mil concedido pela leitura de quatro ou mais passagens do pergaminho. Em 12 de outubro, os organizadores anunciaram que Faritor havia ganhado o prêmio "Primeira Carta" de US$ 40 mil por ler mais de 10 caracteres em um pedaço de papiro de 4 centímetros quadrados. Youssef Nader, estudante de pós-graduação da Freie Universität Berlin, ficou em segundo lugar e recebeu um bônus de US$ 10 mil.

Thea Sommerschield, historiadora da Grécia e Roma antigas da Universidade Ca' Foscari de Veneza, na Itália, disse que foi "muito emocionante" finalmente ver as letras e palavras no pergaminho. Os pergaminhos foram descobertos no século XVIII, quando trabalhadores descobriram os restos de uma luxuosa villa que pode ter pertencido à família do sogro de Júlio César. Decifrar os papiros poderia “revolucionar a nossa compreensão da história e da literatura antigas”, disse Somerhild. A maioria dos textos clássicos conhecidos hoje são o resultado de repetidas cópias feitas por escribas ao longo dos séculos. Em contrapartida, as obras conservadas na Biblioteca de Herculano não têm outra fonte, mas provêm diretamente dos seus autores.

Até agora, os pesquisadores só conseguiram estudar clipes que foram abertos. Algumas obras latinas foram descobertas, mas a maioria delas são gregas, relacionadas à escola epicurista de filosofia. Inclui partes de De Nature escritas pelo próprio Epicuro, bem como obras de um filósofo pouco conhecido, Filodemo, sobre temas como vício, música, retórica e morte. Alguns acreditam que esta biblioteca pode ter sido sua coleção de trabalho. Mas mais de 600 rolos de papiro – a maioria na Biblioteca Nacional de Nápoles e alguns na Inglaterra e na França – permanecem intactos e fechados. Mais papiros também podem ser encontrados nos inexplorados andares inferiores da vila.

Brent Seales, um cientista da computação que ajudou a criar o Desafio do Vesúvio, e sua equipe passaram vários anos desenvolvendo métodos para "descobrir virtualmente" as finas camadas de papiro usando tomografia computadorizada (TC) de raios X e visualizá-las como uma série de imagens planas. Em 2016, Seales, da Universidade de Kentucky em Lexington, relatou o uso desta tecnologia para ler os pergaminhos carbonizados de En-Gedi em Israel, revelando partes do Livro de Levítico (parte da Torá judaica e do Antigo Testamento cristão) escritas nos séculos III e IV DC. Mas a tinta no pergaminho de N'Gedi contém metal, por isso brilha intensamente nas tomografias computadorizadas. A tinta nos pergaminhos de Herculano é à base de carbono, essencialmente carvão e água, e tem a mesma densidade do papiro na digitalização, por isso nem aparece.

Sears percebeu que mesmo que não houvesse diferenças no brilho, as tomografias computadorizadas poderiam detectar pequenas diferenças na textura que distinguiriam áreas de papiro cobertas de tinta. Para provar isso, ele treinou uma rede neural artificial para ler letras em imagens de raios X de fragmentos abertos de Herculano. Então, em 2019, ele levou dois pergaminhos completos do Collège de France em Paris para a Diamond Light Source, uma instalação de raios X de radiação síncrotron perto de Oxford, Inglaterra, para digitalizá-los na resolução mais alta já disponível (4-8 mícrons por elemento de imagem tridimensional, ou voxel).

No entanto, ler o pergaminho inteiro ainda era uma tarefa difícil, então a equipe divulgou todos os scans e códigos ao público e lançou o Desafio Vesúvio. “Todos concordamos que, em vez de tentar acumular tudo, seria melhor acessar o que está dentro o mais cedo possível”, disse Sears.

Cerca de 1.500 equipes logo estavam discutindo e colaborando por meio da plataforma de chat de jogadores Discord. Os prêmios são elaborados em etapas e, sempre que um marco for alcançado, o código vencedor será divulgado para que todos continuem a se desenvolver nesta base. Farritor sempre se interessou por história e se envolveu com ela desde cedo, quando aprendeu latim sozinho quando criança.

Enquanto isso, a equipe de Seales também está trabalhando na descompactação virtual, divulgando imagens dos fragmentos planos para análise dos competidores. O momento chave ocorreu no final de junho, quando um concorrente destacou que em algumas imagens, texturas sutis de tinta, conhecidas como “rachaduras”, eram ocasionalmente visíveis a olho nu. Farito imediatamente concentrou sua atenção em encontrar mais pistas sobre as cartas.

Uma noite de agosto, ele estava participando de uma festa quando de repente recebeu uma notificação de que um novo clipe havia sido lançado, no qual as rachaduras eram particularmente óbvias. Conectado por meio de um celular, ele executou o algoritmo nas novas imagens. Uma hora depois, enquanto caminhava para casa, ele pegou o telefone e viu cinco letras aparecerem na tela. "Eu estava pulando para cima e para baixo tipo, oh meu Deus, isso realmente vai funcionar." A partir daí, levou apenas alguns dias para aperfeiçoar o modelo e identificar as dez letras necessárias para vencer.