Чтение Геркуланумских свитков

Геркуланумские папирусы, уникальное культурное наследие античного мира, долгое время оставались недоступным для исследования из-за своего физического состояния: многовековое воздействие вулканического пепла превратило свитки в хрупкие углеродизированные объекты, попытки разворачивания которых приводили к их разрушению. Благодаря двум десятилетиям исследований группы доктора Уильяма Силса, а также недавним технологическим прорывам в области рентгеновской компьютерной томографии и машинного обучения, стало возможным неразрушающее изучение их содержимого. Полученные КТ снимки папирусов стали основой для международного конкурса по их прочтению, Vesuvius Challenge. Целью данной работы является систематизация информации о процессе распознавания чернил, а также попытка найти новые следы чернил в папирусах. Приведено подробное описание всех этапов предобработки и анализа папирусов. В рамках экспериментальной части описан процесс формирования обучающего набора данных, исследованы модификации архитектуры TimeSformer и подходы к обработке входных данных, изучено влияние объема датасета на качество предсказаний, включая использование данных из разных свитков. Исследованы подходы на основе SSL для изучения возможности идентификации наличия чернил в сложных участках папируса без существующей разметки. Полученные результаты экспериментов демонстрируют потенциал улучшения обнаружения чернил за счет расширения набора данных, несмотря на ограниченную доступность разметки и высокую вычислительную сложность задачи. Предложена модификация модели TimeSformer, показывающая значительный прирост в качестве распознавании чернил относительно существующего решения. Работа вносит вклад в развитие методов цифровой реставрации исторических артефактов, предлагая подходы, которые могут быть применены к аналогичным задачам в области культурного наследия, а также при работе со сложными 3D данными. Все результаты работы основаны на использовании открытого набора данных EduceLab-Scrolls, который включает КТ-сканы целых рулонов папирусов и отдельных фрагментов.