Elokuun 24. päivä vuonna 79 jaa. Vesuvius-tulivuori sylki tuhkaa ja hohkakiveä vilkkaan eteläitalialaisen Pompejin kaupungin ylle. Tuhkakerros tukahdutti kaiken elävän ja säilöi ihmisiä, eläimiä ja kokonaisia rakennuksia niin, että tuhkan alle jääneissä kohteissa aika näytti pysähtyneen, kun niitä päästiin tutkimaan satoja vuosia myöhemmin.
Tämä koski myös kaupungin freskoja eli seinämaalauksia, jotka oli tehty sekoittamalla värijauheita kosteaan kalkkiin.
Värit olivat lähes yhtä kirkkaat kuin silloin, kun freskot oli aikoinaan maalattu, mutta arkeologeilla oli silti edessään visainen ongelma. Tulivuorenpurkauksen yhteydessä maa oli järissyt niin, että rakennukset olivat sortuneet ja suurin osa freskoista oli löydetty eri kokoisina palasina kaupungin raunioista.
Yksi järistyksen tuhoamista taloista oli pääkadulla seissyt mahtava Casa dei Pittori al Lavoro, jonka arkeologit löysivät vuonna 1987.
Koska tutkijat eivät tienneet, mitä freskot esittivät, palasten kokoaminen oikeaan järjestykseen näytti mahdottomalta tehtävältä. Niinpä freskojen palat pakattiin laatikoihin ja pantiin varastoon säilöön.
Sinne ne olisivat myös jääneet, elleivät RePAIR-hankkeen (Reconstructing the Past Artificial Intelligence and Robotics meet Cultural Heritage) tutkijat olisi kehittäneet aivan erityislaatuista robottia.
Tulevien kuukausien aikana robotti kokoaa tekoälyn avulla varastossa olevista 1 500 palasesta valmiit freskot, jolloin päästään vihdoin näkemään, miltä menneisyyden mestariteokset näyttivät.
Kehittynyt kamera avittaa robottia
Italian, Israelin, Portugalin ja Saksan yliopistoista tulevat tutkijat ovat kehittäneet vuodesta 2021 lähtien robottia, joka koostuu käsivarresta ja siihen sisäänrakennetusta kamerasta.
Käsivarren päässä on tuntoaistin omaava hansikas, joka skannaa yksittäisiä freskonpalasia ja lähettää niiden kuvat tekoälyn analysoitaviksi. Analyysin tehtyään tekoäly kertoo robotille, mihin pala kuuluu.
Peuran kuvan sisältävä palanen on yksi freskonpaloista, jotka ovat odottaneet kokoajaansa varastossa Pompejin liepeillä.
Robotin yksittäisten palojen tunnistamiseen käyttämä datasetti koostuu tuhansista valokuvista. Kuukausien urakassa tutkijat kuvasivat 3D-kameralla joka ikisen freskonpalan ja tallensivat kuvat tietokantaan.
Erityinen teknologia tunnistaa väripigmentit, esimerkiksi punaisen ja keltaisen okran, malakiitinvihreän ja egyptinsinisen. Värien sävyerot auttavat tekoälyä selvittämään, mikä palanen kuuluu mihinkin freskoon.
Arkeologit ja taidehistorioitsijat ovat lisänneet tietokantaan tietoa eri tyylisuunnista ja teosten iänmäärityksestä, ja nämäkin tiedot auttavat osaltaan robottia palapelin kokoamisessa.
Tekoälyn kyky käsitellä ja analysoida valtavia määriä tietoa auttaa robottia löytämään paloille oikean paikan vain murto-osassa siitä ajasta, joka ihmisellä kuluisi saman työn tekemiseen.
Aiemmin robotti on auttanut arkeologeja esimerkiksi rikkinäisten vaasien kokoamisessa.
Tekoäly solmii menneisyyden langat
Datasetti on nyt valmis, ja maaliskuun lopussa robotti tarttui ensimmäistä kertaa toimeen. Edessä on kuukausien työ. Casa dei Pittori al Lavoron lisäksi robotti uurastaa myös läheisen Schola Armaturarum -rakennuksen freskojen parissa, ja työn odotetaan valmistuvan vasta vuonna 2025.
Tutkijoiden mukaan Pompejin freskojen rekonstruointi on vasta hankkeen ensimmäinen askel.
”Toivomme, että onnistuessaan hanke voi tarjota maailman museoille teknologiaa, jonka avulla on mahdollista rekonstruoida tuhoutuneita freskoja ja muuta taidetta vieläkin laajemmassa mittakaavassa”, Venetsian yliopiston tekoälyyn erikoistunut professori Marcello Pelillo sanoo.
”Keskitymme erityisesti freskoihin, mutta tämä on vasta pilottihanke. Jos hanke onnistuu, uskomme, että teknologiaa voidaan käyttää myös muun tyyppisten teosten, ehkäpä jopa papyrusten, rekonstruointiin”, Pelillo toteaa.