В поисках окаменелостей палеонтологам поможет компьютер

 


Пугающее количество эпохальных археологических и палеонтологических находок сделано случайно. Самый вопиющий пример — знаменитый скелет австралопитека афарского, окрещённый «Люси». Дональд Джохансон наткнулся на него, когда решил вернуться в свой «Ленд-Ровер» окольным путём.

Возможно, в будущем исследователям станет полегче. Роберт Анемон из Университета Западного Мичигана (США) и его коллеги разработали искусственную нейронную сеть для распознавания окаменелостей на спутниковых фотографиях. Система корректно указала на места, где уже были обнаружены кости мамонтов. Теперь её собираются испытать на Великом континентальном разделе в штате Вайоминг, а проверку на местности выполнят в июле 2012 года.

Поиск ископаемых по сей день осуществляется по методике XIX века: специалисты узнают из литературы о «хлебных» местах, просматривают геологические и топографические карты в поисках обнажений породы нужного возраста, а затем едут туда и бродят целыми днями, уставившись в землю.

«Роль случая в палеонтологии позвоночных трудно переоценить, — говорит г-н Анемон. — То и дело слышишь: “Отошёл в сторонку пописать — и увидел кость”. Все знают, что это лотерея».

К спутниковым данным эксперты начали прибегать в конце восьмидесятых. Одним из пионеров нового метода был Тим Уайт из Калифорнийского университета в Беркли (США). Вместе с коллегами он получил доступ к фотографиям Эфиопии из космоса, и по его наводке были найдены зубы австралопитека возрастом 4 млн лет. Другая группа из Беркли, которую возглавляла Леслея Глушко, с помощью спутников обнаружила в Танзании 28 мест с костями и прочими археологическими ценностями.

Но в обоих случаях исследователи рассматривали изображения лично. Большую территорию таким образом не охватишь. Г-н Анемон специализируется на мамонтах раннего эоцена (50 млн лет назад), которых он ищет в Скалистых горах. Потенциальная площадка для раскопок занимает тысячи квадратных километров. Вот и пришлось прибегнуть к помощи компьютеров.

Нейронные сети сначала учатся распознавать структуры, обладающие известным значением, а затем ищут их в других наборах данных. Они применяются довольно широко — от робототехники до антиспам-фильтров электронной почты. Г-н Анемон взял спутниковые снимки Великого континентального раздела и разделил пикселы на шесть цветовых групп (мамонтов обычно находят в районах с эродированным песчаником). Места, в которых уже было что-то найдено, специалист пометил особо.

Затем системе позволили проанализировать незнакомую ей территорию. Она правильно указала 79% мест раскопок. 99% участков, указанных компьютером, действительно содержали останки.

За этим последовала более сложная проверка: системе предстояло рассмотреть фрагмент другого геологического бассейна, который составляет более старая порода. ПО верно угадало все четыре места раскопок, включая то, о котором испытатели не знали, поскольку Кристофер Биэрд из Музея естественной истории Карнеги, специалист по той области, решил о нём сразу не говорить: проверять так проверять.

Результаты исследования опубликованы в журнале Evolutionary Anthropology.

Подготовлено по материалам Nature News.

Источник: Компьюлента