Die „Informatik der besonderen Art“ hat mittlerweile in unseren Alltag, die Industrie, Medizin und auch in die Forschung Einzug gehalten. Die Techniken aus dem Bereich der Künstlichen Intelligenz (KI) basieren dabei auf Simulationen intelligenten Verhaltens und dem sogenannten maschinellen Lernen. Die KI-Systeme können dabei in vorgegebenen Beispielen bestimmte Prinzipien erfassen und nach einer Lernphase auf der Grundlage von Verallgemeinerungen Modelle entwickeln. Diese können dann zur Beurteilung unbekannter Daten eingesetzt werden.
Ein Team um Michael Thrun von der Philipps-Universität Marburg hat gemeinsam mit mexikanischen Archäologen nun das Potenzial von KI zur Bestimmung der Herkunft archäologischer Funde aufgezeigt. Es handelte sich dabei um Werkstücke aus dem Gesteinsglas Obsidian, die bei Ausgrabungen in Xalasco im Westen Mexikos gefunden wurden. Es gibt Hinweise darauf, dass die Bewohner dieser präkolumbianischen Stätte rege Kontakte zu anderen Regionen Mexikos pflegten. Dies umfasste wohl auch den Austausch von Rohstoffen und Produkten. So kam die Frage auf, ob das Ausgangsmaterial der zahlreich in Xalasco entdeckten Obsidianartefakte aus lokalen Quellen stammte oder von entfernten Fundstellen herbeigeschafft wurde.
KI verdeutlicht die Herkunft
„Wir haben die chemische Zusammensetzung der Obsidianartefakte spektroskopisch untersucht und diese Messungen mithilfe Künstlicher Intelligenz analysiert, um die Werkstücke mit Proben zu vergleichen, die aus den möglichen natürlichen Quellen stammen“, sagt Thrun. Zur chemischen Analyse nutzten die Forscher ein tragbares Röntgen-Fluoreszenzspektrometer, mit dem sie 256 Obsidianfundstücke aus Xalasco untersuchten. Um die Werkstücke den natürlichen Obsidianquellen zuzuordnen, besorgte sich das Team Proben aus mehreren mittelamerikanischen Fundstellen des Materials.
Wie sie erklären, können herkömmliche Computerprogramme zur Datenauswertung die verschiedenen archäologischen Quellen nicht eindeutig unterscheiden. Die Autoren nutzten stattdessen den neuen Ansatz, der sich des maschinellen Lernens bedient. Das Verfahren basiert auf einem Schwarm selbständiger Softwareeinheiten, die miteinander interagieren und auf diese Weise ein intelligentes System bilden. Die Methode wurde Anfang dieses Jahres in der Fachzeitschrift „Artificial Intelligence“ veröffentlicht. „Unsere Ergebnisse zeigen, dass dieser Ansatz für eine unvoreingenommene Analyse von archäologischem Material geeignet ist“, sagt Thrun: Die Obsidianwerkstücke ließen sich mithilfe der KI anhand der Herkunft ihres Rohmaterials zu abgegrenzten Gruppen ordnen.
Was das archäologische Ergebnis betrifft, sprechen die Befunde nun dafür, dass die Xalasco-Kultur tatsächlich einen gewissen Grad an Austausch mit weiter entfernt liegenden Siedlungen pflegte. Die meisten Obsidianwerkstücke aus Xalasco bestehen aber aus einem Material, das in der Nähe der Fundstelle gefördert wurde, fanden die Archäologen mithilfe der Künstlichen Intelligenz heraus.
