ИИ поможет французам спасать культурное наследие от глобального потепления

Французские эксперты в области реставрации из ряда государственных и частных учреждений разрабатывают модель искусственного интеллекта, которая позволит прогнозировать воздействие глобального потепления на объекты культурного наследия. Эта технология может стать незаменимым инструментом для реставраторов и археологов.

Анн Бурже, старший научный сотрудник Центра исследований и реставрации музеев Франции при Министерстве культуры, говорит, что идея возникла четыре года назад после дискуссий в Европейской комиссии. «Все сошлись во мнении, что надо иметь возможность количественно оценить воздействие глобального потепления, — рассказывает она, — а для этого нужно найти способ измерить его. Однако по сей день весьма сложно определить на уровне отдельных памятников, в какой степени изменение климата виновато в ухудшении их состояния и как ситуация может развиваться в ближайшие 50 или 100 лет».

В 2022 году Бурже и еще двое исследователей открыли два места в докторантуре, на которые поступили Адель Кормье и Давид Роки, работающие сейчас над своими докторантскими проектами. Их задачей стало изу­чение трех объектов культурного наследия Франции и мониторинг воздействующих на них погодных условий. Полученные сведения используются для обучения модели ИИ обработке и сопоставлению данных, чтобы прогнозировать ситуацию в будущем.

При выборе объектов ученые руководствовались разнообразием материалов, типов культурного наследия и климатических условий, в которых они находятся. Бурже подчеркивает, что эти объекты ни в коем случае не репрезентативны для Франции в целом. Речь о разработке методологии, которую впоследствии сделают открытой и доступной для всех. «Это своего рода ядро, от которого мы будем отталкиваться в дальнейшем», — объясняет она.

Адель Кормье провела два года, собирая точные данные о климатических условиях и износе материалов на двух из выбранных объектов. Первый — это восьмиугольное песчаниковое основание шпиля Страсбургского собора XIII века — выдающийся образец лучистой готики, существующий в условиях суровых зим и летней жары континентального климата. Вторым стал археологический памятник Бибракта неподалеку от города Отен в Бургундии — укрепленное галльское поселение, раскопки которого начались в конце XIX века. Позднее в программу включат еще один объект, расположенный на побережье.

Тем временем Давид Роки работает над проблемой мультимодального обучения, чтобы научить ИИ не только обрабатывать цифровую и словесную информацию об измерениях, но и анализировать фотографии, аудиозаписи и другие типы данных. Бурже рассказывает, что для этого ИИ обучали, например, распознаванию трещин, «говоря ему: „Это трещина. Найди остальные трещины на этом изображении“». После чего исследователь может попросить ИИ определить по другому фото, насколько трещина увеличилась за определенный период.

Почти сразу стали очевидны две трудности. Первая связана с масштабом. Хотя изменение климата — явление глобальное, у каждого объекта культурного наследия собственный микроклимат, как снаружи, так и внутри. Поэтому команде Бурже нужно было разработать инструмент, способный учитывать общие погодные тенденции и в то же время анализировать влияние на более детальном уровне.

Во-вторых, инструмент должен уметь сопоставлять данные разного типа, собранные различными способами. Температуру, влажность и уровень углекислого газа можно непрерывно отслеживать с помощью специальных приборов и сопоставлять с данными метеорологических спутников. Однако способов измерения множество, а стандартизация в этой сфере практически отсутствует, что стало для исследователей неожиданной проблемой.

Накопленные за последние три года данные будут в полном объеме размещены на государственном сайте Espadon. Этот проект французского Министерства культуры посвящен оцифровке национальных объектов культурного наследия с использованием технологий дополненной реальности, чтобы ученые могли получить доступ ко всем известным данным о любом интересующем их сооружении.

Анн Бурже прогнозирует широкий интерес к инструментам такого рода. «И реставраторы, и археологи — все хотят знать, что делать. Но, чтобы знать, что делать, нужно знать, что будет происходить», — уверена она.

Правительство Франции разработало национальный план по мониторингу воздействия глобального потепления на национальное достояние. Пока что он не предусматривает такого же детального сбора данных, как в исследовании Адели Кормье. Но преимущество применения ИИ заключается в том, что он совершенствуется с каждым новым пользователем.