AI给18000片碎陶“拼图”！考古学或迎来“第三次革命”

当最前沿的人工智能技术与古老文明相遇，“AI+考古”将会碰撞出怎样的学术火花？

4月17日至19日，“知往鉴来：人工智能在考古与文化遗产保护中的前沿应用·青岛论坛”在青岛召开，聚焦人工智能与考古文博、文化遗产保护深度融合等前沿议题，汇聚国内外考古、计算机、数据科学、文化遗产保护、科技企业等领域专家学者、业界代表与青年学子，共话技术创新与人文传承交融发展。

当前，人工智能正在成为各领域的核心底层能力，并驱动考古文博领域迎来方法论的革新与生产力的飞跃。“考古学是山东大学推进数智融合、实现文科振兴的先行领域。”山东大学青岛校区副校长高瑞说，近年来，山东大学率先布局“AI+考古”的新方向，“我们将人工智能深入到考古学最基础的任务中去，解决制约学科发展的瓶颈问题。”

在真实考古场景和实际考古难题中，AI究竟是如何与考古学相结合的？

“从考古学史的意义上回顾，陶器是最早的人工制品中最核心的内容之一。但在对陶器的研究中，有一种现象并没有被引起足够的重视，那就是跨坑拼对现象。”山东大学文化遗产研究院院长方辉介绍。

去年，方辉的团队在发掘中遇到了陶片跨坑拼对的情况：相距40米的两个坑中出土了两块陶片，考古人员根据陶片上存在的暗纹无意之中进行拼对，发现它们来自同一件器物。“两个陶片出土的两个不同的坑是围绕着一个大祭坛分布，形成了共时的活动遗留。这提示我们跨坑拼对对于微观聚落的共时性建构是非常重要的。”方辉说。

然而，考古工作者需要处理海量的文物遗存，由于有时经常设计多个灰坑、地层甚至遗址，通过人力来实现拼对进而证明不同单位的共时性非常困难，但通过人工智能却有可能对海量陶片进行识别，并尝试对其共时性加以验证。

“从2024年起，我们选取了济南大辛庄遗址中的一个灰坑H690，这个灰坑共分14层，其中包含18000多篇陶片。在前期对每一片陶片进行编号、拍照、记录等数据采集过程中，发现这些陶片都有层位信息，可以实现跨层拼对。”方辉说，由于陶片数量庞大，团队经协商后决定尝试人工智能进行拼对。

2024年，山东大学与北师香港浸会大学联合发起“大辛庄陶片拼合AI挑战赛”，向全球开放了这些采集的珍贵考古数据，要求参赛团队开源其解决方案。“我们希望参赛者能够开发出具有通用性和可解释性的算法模型，能够有效应对陶片历经3000年风化、磨损和颜色失真等复杂情况。”方辉说。

在本次论坛上，“大辛庄陶片拼合AI挑战赛”的成果公布，据统计，在18000多片陶片中，有效拼对有近80个。方辉表示，由于陶片的正反面信息、厚度、曲率等都会对人工智能拼对造成困难，虽然最终实现的有效拼对并不算多，但他却看到了人工智能在考古学中巨大应用前景。

 “其意义并非仅仅在于单纯增加可拼对的器物数量，它的潜在价值对于微观聚落考古的共时性建构至关重要，拼合出的器物形态与数量可以作为我们理解当时社会组织、生活图景和文化交流的重要线索。”方辉说，未来人工智能技术可能会成为继碳十四测年技术和古DNA之后，科技带给考古学的第三次革命。

除了基于人工智能的陶器研究，会议期间，全国各地考古、计算机、文保领域专家学者齐聚一堂，围绕数字考古、AI文物病害识别、古文字智能释读、遗址三维重建、文化遗产数字化修复、AI考古伦理等核心议题，通过多组并行分组报告，分享最新研究成果与一线实践经验。

本届论坛由山东大学与北师香港浸会大学联合发起，山东大学考古学院（文化遗产研究院）、北师香港浸会大学高等研究院共同承办，深圳市华图测控系统有限公司、山西大学考古文博学院等单位协办。旨在推动新一代考古研究范式构建、跨领域专家共创及面向未来十年的技术路线对话，通过搭建考古、文保、计算机、数据科学的高密度交流场域，实现“AI+考古文博”从“实验性应用”到“底层能力建设”的关键跃迁。

“山东大学将以本次论坛为新起点，深化与海内外学术机构、行业企业合作，依托‘智慧人文分中心’‘数智考古与中华文明特色分中心’等交叉平台，推进AI赋能田野考古智能记录、实验室多模态分析、文化遗产数字化保护与公众传播全流程。” 高瑞说。

（大众新闻记者 刘姝彤）