Archäologen in Peru, unterstützt von künstlicher Intelligenz (KI), haben 303 zuvor unbekannte riesige Symbole im Nazca-Wüste entdeckt. Diese Geoglyphen umfassen Vögel, Pflanzen, Spinnen, menschliche Figuren mit Kopfbedeckungen, abgetrennte Köpfe und einen messerhaltenden Orca.
In einer am Montag in der Zeitschrift PNAS veröffentlichten Studie wurde diese Entdeckung fast verdoppelt die Anzahl der bekannten Nazca-Geoglyphen, geheimnisvolle Kunstwerke, die durch die Bewegung von Steinen oder Kies auf dem Boden entstanden sind und die etwa 2000 Jahre alt sind. Die Ergebnisse werfen Licht auf den rätselhaften Zweck dieser Symbole.
Die großen Symbole, die 50 Kilometer von der südlichen Küste Perus entfernt liegen, wurden erstmals im frühen 20. Jahrhundert entdeckt. In 500 Metern Höhe über dem Meeresspiegel haben die Geoglyphen die Jahrhunderte überdauert, weil die trockene Wüstenregion wenig besiedelt ist, nicht von Überschwemmungen betroffen ist und ungeeignet für den Anbau ist.
Die Zunahme neuer Funde wird auf die Nutzung hochauflösender Fernerkundungsbilder zurückgeführt, mit einer durchschnittlichen Entdeckung von 19 Geoglyphen pro Jahr von 2000 bis 2020. Die Anwendung von KI zur Eingrenzung potenzieller Kandidaten hat jedoch das Tempo der Entdeckung erheblich beschleunigt und verspricht eine 'Revolution in der archäologischen Entdeckung.'
Ein Team unter der Leitung von Masato Sakai, einem Professor für Archäologie an der Yamagata-Universität in Japan, trainierte ein KI-Modell zur Entdeckung von Objekten mit hochauflösenden Bildern von 430 Nazca-Symbolen, die seit 2020 kartiert wurden. Das Team umfasste Forscher des Thomas J. Watson Research Centers von IBM in Yorktown Heights, New York.
Die größte Herausforderung war die begrenzte Anzahl von Bildern. Typischerweise werden solche Modelle mit Zehntausenden von Bildern trainiert, so die Studie.
Das Team entschied sich, sich auf die kleineren und figurativen der beiden Arten von in der Wüste gefundenen Symbolen zu konzentrieren. Die figurativen Geoglyphen sind normalerweise etwa 9 Meter lang und schwieriger zu identifizieren als die größere Linienart, die 90 Meter lang ist und daher bei Luftbeobachtungen leichter zu erkennen ist.
Das KI-Modell war keineswegs perfekt. Es schlug mehr als 47.000 mögliche Standorte in der Wüste vor, die 629 Quadratkilometer abdeckt.
Das Team überprüfte und bewertete diese Vorschläge und identifizierte 1.309 Kandidaten mit 'hohem Potenzial'. Für jede 36 Vorschläge des KI-Modells identifizierten die Forscher einen 'vielversprechenden Kandidaten'.
Die Autoren der Studie wiesen jedoch darauf hin, dass die Anwendung von KI ein 'Spielveränderer' war, was die Reduzierung der benötigten Arbeitsmenge zur Eingrenzung der Suche betrifft. Laut der Studie ermöglichte es, dass 'der Fokus auf wertvolle, gezielte Feldarbeit in der Nazca Pampa verschoben wurde.'
Zwischen September 2022 und Februar 2023 testete das Team die Genauigkeit seines Modells in der Nazca-Wüste, indem es vielversprechende Standorte zu Fuß und mit Drohnen beobachtete und letztendlich 303 figurative Geoglyphen 'vor Ort bestätigte'.
'Die gut erhaltenen Geoglyphen wurden sofort als das erkannt, was sie waren,' sagte Sakai in einer E-Mail. 'Für die in schlechtem Zustand untersuchen wir, was sie sind, durch detaillierte Feldarbeit.'
Von den 303 neu entdeckten figurativen Geoglyphen wurden 178 vom Modell vorgeschlagen und 125 waren zusätzliche Funde. Davon wurden 66 als Teil einer Gruppe von Geoglyphen gefunden, die von der KI identifiziert wurden, während 59 während der Feldarbeit ohne Hilfe von KI entdeckt wurden.
Viele weitere Geoglyphen könnten auf ihre Entdeckung warten.
Das Team konnte während der detaillierten Feldarbeitssaison 968 der vielversprechenden Kandidaten nicht untersuchen. Angesichts der anfänglichen Erfolgsquote der Feldarbeit basierend auf dem KI-Modell könnten laut einer Schätzung der Studie mindestens 248 zusätzliche figurative Geoglyphen entdeckt werden.
'Es ist 'erstaunlich', die Anzahl der bekannten Geoglyphen fast zu verdoppeln, insbesondere angesichts der begrenzten Trainingsdaten,' sagte Amina Jambajantsan, eine Forscherin am Max-Planck-Institut für Geoanthropologie in Jena, Deutschland. Jambajantsan war nicht an der Nazca-Forschung beteiligt, verwendet jedoch ein KI-Modell zur Identifizierung von Grabmonumenten in der Mongolei basierend auf Satellitenbildern.
Sie bemerkte, dass ihre Arbeit oft einem ähnlichen Muster wie das Team von Nazca folgte, wobei KI-basierte Vorschläge häufig zu zusätzlichen Entdeckungen während der Feldarbeit führten. 'Künstliche Intelligenz ist erstaunlich, aber Menschen werden immer noch benötigt,' sagte sie.
KI hat das Potenzial, bedeutende Beiträge zur Archäologie zu leisten, obwohl die Modelle noch nicht vollständig genau sind, sagte sie.
'Das Problem ist, dass Archäologen nicht wissen, wie man ein Modell des maschinellen Lernens erstellt, und Datenwissenschaftler in der Regel nicht wirklich an der Archäologie interessiert sind, weil sie woanders viel mehr Geld verdienen können,' fügte sie hinzu.
Die Entschlüsselung des Zwecks der Nazca-Symbole ist unklar. Die Hauptannahme ist, dass sie einen heiligen Raum bildeten, der möglicherweise ein Pilgerort war. Andere Theorien deuten darauf hin, dass sie eine Rolle in Kalendern, Astronomie, Bewässerung oder Bewegungen wie Laufen oder Tanzen spielten.
Eine Analyse der neu entdeckten Symbole zusammen mit den bereits bekannten zeigte interessante Tendenzen, sagte Sakai.
Die größeren, leicht von oben sichtbaren Liniengeoglyphen beschreiben in der Regel wilde Tiere wie Tiere oder Pflanzen, während die kleineren Reliefgeoglyphen Menschen oder Dinge, die Menschen betreffen, wie Menschenopfer oder domestizierte Lamas, umfassen.
Die Umfrage zeigte auch ein klareres Netzwerk von Pfaden in der Wüste, von denen viele in der Nähe verschiedener Gruppen von Symbolen lagen. Laut der Studie waren die kleineren Geoglyphen entlang alter gewundener Pfade angeordnet, die von den Nazca-Menschen gemacht wurden, die die Symbole in kleinen Gruppen betrachteten. Die größeren Nazca-Symbole lagen in der Nähe von Netzwerken aus geraden Linien, Quadraten und Trapezen, die in den Boden gegraben wurden.
Diese Symbole, so die Studie, wurden wahrscheinlich für zeremonielle Aktivitäten verwendet, möglicherweise am Ende eines Pilgerwegs, und könnten als geplante öffentliche Architektur betrachtet werden.
Sakai sagte, dass an der Entschlüsselung der genauen Bedeutung der Geoglyphen und ihres geheimnisvollen Zwecks gearbeitet wird, die die Forscher in Zukunft veröffentlichen hoffen. 'Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass ihre Bedeutung durch ihre Kombinationen gebildet wird,' sagte er und bezog sich auf die Art und Weise, wie die Nazca-Geoglyphen gruppiert sind.