米海軍の水中考古学部門と協力し、ある研究者が海底の難破船を検出する新しいAIモデルを開発した。
地理学者のレイラ・キャラクターは、92%という高い精度で難破船を検出することができた。
水中考古学は危険で費用もかかるが、水面上からすべての難破船をマッピングするモデルにより、時間、コスト、リスクを削減できる。
キャラクターは、このツールをどのように作成したのか、また、どのような影響が期待できるのかを説明する。
大きなアイデア
米海軍の水中考古学部門と協力し、私は、航空機と船舶が海面から取得したスキャンデータをもとに、海底の難破船を認識するようコンピューターに教えた。私たちが作成したコンピューターモデルは、既知の難破船の発見において92%の精度を持つ。このプロジェクトは、米国本土とプエルトリコの沿岸に焦点を当てた。現在、未知または未マッピングの難破船を発見するために使用できる段階にある。
難破船モデルを作成する最初のステップは、難破船がどのような形状をしているかをコンピューターに教えることだった。また、難破船と海底の地形との違いを見分ける方法をコンピューターに教えることも重要だった。そのためには、難破船の事例が大量に必要だった。また、自然の海底がどのようなものかをモデルに教える必要もあった。
好都合なことに、米国海洋大気庁（NOAA）は、難破船の公開データベースを管理している。また、ソナーやライダーによる海底画像を含む、世界各地で収集されたさまざまな種類の画像の大規模な公開データベースも保有している。私が使用した画像は、海岸から14マイル（23キロメートル）強の範囲に及び、水深279フィート（85メートル）までをカバーしている。この画像には、難破船が一切ない広大な領域と、時折見られる難破船の両方が含まれている。
重要性
難破船の発見は、貿易、移住、戦争といった人類の過去を理解する上で重要である。しかし、水中考古学は費用がかかり、危険を伴う。広範囲にわたる難破船を自動的にマッピングするモデルは、水中ドローンまたは人間のダイバーのいずれを用いる場合でも、難破船の捜索に必要な時間と費用を削減できる。
海軍の水中考古学部門は、未マッピングまたは未知の海軍の難破船の発見に役立つ可能性があるため、この研究に関心を寄せている。より広くみれば、これは水中考古学の分野における新たな手法であり、建物、彫像、航空機を含む、さまざまな種類の水中の考古学的対象物の捜索に応用できる。
この分野で行われている他の研究
本プロジェクトは、広範囲、この場合は米国本土の沿岸全域にわたって難破船を自動的に識別するために構築された、考古学に特化した最初のモデルである。難破船の発見に焦点を当てた関連プロジェクトもいくつか存在する。ディープラーニングと水中ドローンで収集された画像を用いる。これらのプロジェクトでは、ドローンの周囲の限られた区域にある少数の難破船しか発見できていない。
今後の展望
今後は、世界中の難破船と画像データをさらにモデルに取り込みたいと考えている。これにより、モデルはさまざまな種類の難破船をはるかに正確に認識できるようになるだろう。また、海軍の水中考古学部門が、モデルが難破船を検出した場所のいくつかに潜水してくれることも期待している。これにより、モデルの精度をより慎重に検証できるようになる。
私はほかにもいくつかの考古学的機械学習プロジェクトに取り組んでおり、それらは互いに基盤を共有している。私の研究の全体的な目標は、カスタマイズ可能な考古学的機械学習モデルを構築することである。このモデルは、陸上と水中を問わず、世界各地のさまざまな種類の考古学的対象物の予測を、迅速かつ容易に切り替えられるようになる。この目的のため、古代マヤの考古学的遺構、マヤ遺跡の洞窟、ルーマニアの埋葬塚の発見に向けたプロジェクトにも取り組んでいる。
