Des archéologues au Pérou, assistés par l'intelligence artificielle (IA), ont découvert 303 symboles géants inconnus gravés dans le désert de Nazca. Ces géoglyphes comprennent des oiseaux, des plantes, des araignées, des figures humaines avec des couvre-chefs, des têtes coupées et une orque armée d'un couteau.
Décrit dans une étude publiée dans la revue PNAS, cette découverte double presque le nombre de géoglyphes connus de Nazca, des œuvres mystérieuses formées au sol par le mouvement de pierres ou de gravier datant d'environ 2000 ans. Les résultats éclairent le but énigmatique de ces symboles.
Situés à 50 kilomètres à l'intérieur des terres de la côte sud du Pérou, les grands symboles ont été découverts pour la première fois au début du 20e siècle. Situés à 500 mètres au-dessus du niveau de la mer, les géoglyphes ont survécu aux âges en raison de la région désertique peu peuplée, qui n'est pas affectée par les inondations et peu propice à la culture.
L'augmentation des nouvelles découvertes a été attribuée à l'utilisation d'images satellites haute résolution, avec une moyenne de 19 géoglyphes découverts chaque année de 2000 à 2020. Cependant, l'application de l'IA pour réduire les candidats potentiels a considérablement accéléré le rythme de découverte, promettant une 'révolution dans les découvertes archéologiques.'
Une équipe dirigée par Masato Sakai, professeur d'archéologie à l'Université de Yamagata au Japon, a formé un modèle d'IA en utilisant des images haute résolution de 430 symboles de Nazca cartographiés depuis 2020. L'équipe comprenait des chercheurs du Thomas J. Watson Research Center d'IBM à New York.
Le principal défi était le nombre limité d'images disponibles pour l'entraînement. Typiquement, ces modèles nécessitent des dizaines de milliers d'images. L'équipe s'est concentrée sur les symboles plus petits et plus figuratifs, qui mesurent généralement environ 9 mètres de long et sont plus difficiles à identifier que les symboles de type ligne plus grands, qui mesurent 90 mètres de long et sont donc plus faciles à repérer depuis les airs.
Le modèle d'IA a suggéré plus de 47 000 emplacements possibles dans le désert couvrant 629 kilomètres carrés. L'équipe a examiné et classé ces suggestions, identifiant 1 309 candidats à fort potentiel. Pour chaque 36 suggestions de l'IA, les chercheurs ont trouvé un candidat prometteur.
Malgré ses imperfections, l'application de l'IA s'est révélée être un 'changeur de jeu' en réduisant la quantité de travail nécessaire pour affiner la recherche. Selon l'étude, cela a permis à l'équipe de se concentrer sur un travail de terrain ciblé et précieux dans la Pampa de Nazca.
Entre septembre 2022 et février 2023, l'équipe a testé l'exactitude de son modèle dans le désert de Nazca, utilisant des enquêtes à pied et des drones, validant finalement 303 géoglyphes figuratifs.
'Les géoglyphes bien préservés ont été immédiatement reconnus pour ce qu'ils étaient,' a déclaré Sakai dans un e-mail. 'Pour ceux en mauvais état, nous enquêtons sur ce qu'ils sont à travers un travail de terrain détaillé.'
Parmi les 303 géoglyphes figuratifs nouvellement découverts, 178 ont été suggérés par le modèle d'IA, tandis que 125 étaient des découvertes supplémentaires. Parmi eux, 66 ont été trouvés comme partie d'un groupe identifié par l'IA, tandis que 59 ont été découverts lors de travaux de terrain sans aide de l'IA.
De nombreux autres géoglyphes pourraient être en attente d'être découverts. L'équipe n'a pas pu enquêter sur 968 des candidats prometteurs pendant la saison de travail de terrain détaillée. Étant donné le taux de succès initial basé sur le modèle d'IA, au moins 248 géoglyphes figuratifs supplémentaires pourraient potentiellement être découverts, selon les estimations de l'étude.
Amina Jambajantsan, chercheuse à l'Institut Max Planck de géoanthropologie en Allemagne, a qualifié d' 'étonnant' de presque doubler le nombre de géoglyphes connus, surtout compte tenu des données d'entraînement limitées. Jambajantsan, qui n'a pas participé à la recherche de Nazca, utilise un modèle d'IA pour identifier des tumulus en Mongolie à partir d'images satellites.
Elle a noté que son travail suit souvent un modèle similaire à celui de l'équipe de Nazca, avec des suggestions basées sur l'IA menant fréquemment à des découvertes supplémentaires lors des travaux de terrain. 'L'intelligence artificielle est incroyable, mais les humains sont toujours nécessaires,' a-t-elle déclaré.
L'IA a le potentiel de contribuer de manière significative à l'archéologie, bien que les modèles ne soient pas encore entièrement précis. 'Le problème est que les archéologues ne savent pas comment construire un modèle d'apprentissage automatique, et les scientifiques des données ne s'intéressent généralement pas vraiment à l'archéologie parce qu'ils peuvent gagner beaucoup plus d'argent ailleurs,' a-t-elle ajouté.
Le but des symboles de Nazca reste flou. L'hypothèse principale est qu'ils formaient un espace sacré qui pourrait avoir été un lieu de pèlerinage. D'autres théories suggèrent qu'ils ont joué des rôles dans les calendriers, l'astronomie, l'irrigation ou des mouvements comme la course ou la danse.
Une analyse récente des symboles nouvellement découverts, ainsi que de ceux déjà connus, a révélé des tendances intéressantes. Les géoglyphes plus grands, de type ligne, facilement visibles d'en haut, décrivent généralement des animaux sauvages ou des plantes, tandis que les géoglyphes plus petits de type relief incluent des humains ou des choses impliquant des humains, comme des sacrifices humains ou des lamas domestiqués.
Le sondage a également révélé un réseau plus clair de chemins dans le désert, dont beaucoup étaient près de différents groupes de symboles. Selon l'étude, les géoglyphes plus petits étaient le long de chemins anciens sinueux faits par les Nazcas qui regardaient les symboles en petits groupes. Les plus grands symboles de Nazca étaient proches de réseaux de lignes droites, de carrés et de trapèzes gravés dans le sol.
Ces symboles, selon l'étude, ont probablement été utilisés pour des activités cérémonielles, peut-être à la fin d'un pèlerinage, et pourraient être considérés comme une architecture publique planifiée.
Sakai a mentionné que des efforts sont en cours pour déchiffrer la signification exacte des géoglyphes et leur but mystérieux, que les chercheurs espèrent publier à l'avenir. 'Nos résultats suggèrent que leur signification est formée à travers leurs combinaisons,' a-t-il déclaré, en se référant à la manière dont les géoglyphes de Nazca sont regroupés.