新华社上海11月21日电长江入海口水下考古催生了多少“黑科技”
新华社记者孙丽萍、丁婷
利用世界首艘“弧形梁非接触式文物整体迁徙技术”,我国水下考古发现的最大木制沉船——长江口2号古船,21日在长江口海域成功打捞。
在长江入海口寻找打捞2号古船的过程中,
科学家跨界“群攻”,用硬核技术赋能中国水下考古,催生了多项技术创新:“静海”系列无人船智能探测长江口古船2号的位置、埋葬及周边环境;在海底收集极弱的“波浪能”,为长江口古船2号及其文物长期监测保护水下设备充电;用电脑模拟长江口海域的“沧海沧桑”,试图破译古船2号在长江口沉没的原因......
水下考古环境复杂,难度极大。长江口浑浊不清,几乎无法采集到有价值的文物图像信息,这对考古队提出了巨大的挑战。
2014年,负责长江口二号古船工程的上海文物保护研究中心副主任翟洋向上海大学无人船工程研究所发出请求:“你能不能给我们做一个智能水下摄像系统,也能拍到长江口浑浊水域海底的文物?"
在随后的8年里,曾分管上海大学无人船工程研究院的“80后”女将彭燕带领50多人的研究团队迎难而上,先后研发出“水下沉船自动识别辅助系统”等科研成果, 全球首艘“智能三维采样无人船”和“机器人水下考古装备”,不断拉动长江口水下考古的“进度条”。
然而,当水下视频
传回去,发现视频中的青花瓷和陶罐模糊不清,只能看到轮廓,颜色、装饰等细节根本看不见。怎么办?
上海大学无人船工程研究院总工程师李小毛擅长图像处理,经过反复试验,他终于找到了增强图像的方法。有了这项新技术水下考古又一大发现,在水下拍摄的青花瓷图像立即变得清晰。
彭岩团队取得的另一项科学突破是解决国际上超低频能量采集问题,高效收集海底洋流的“波浪能”,利用环境动能为海底文物监测设备供电,从而实现对海底文物的大规模不间断监测和保护。
“在探索长江口的古船2号的几年里,我们发现了一种叫做'电磁突变'的现象,它使海底波浪能量的能量密度提高了整整47倍。现在,我们的设备监测水下文物,只需要配备一个手机充电器大小的充电装置,就可以实时收集海洋的波浪能量,长时间带电工作。彭彦说。
上海大学无人船工程研究院和人工智能研究院还为长江口的古船2号定制了“静海六号”环境探测无人船,船肚子里搭载一个直径80厘米的圆柱形“采样蛋娃”水下考古又一大发现,到达作业区后自动部署到沉船区采集数据。
彭燕是国家杰出青年科学基金获得者,她的团队从“60后”到“90后”一直奋战在中国海洋的第一线,是一支多学科交叉融合的技术团队,包括控制工程、人工智能、机械、计算机科学、力学、数学等多个学科。
彭岩表示,目前,上海大学团队正在加快水下考古人工智能知识图谱建设。“这种水下考古知识的人工智能谱系将存储大量与中国历史、人文、地理、海洋和文物相关的大数据。人工智能可以自行分析和整合各种图像、文字、视频、文字,梳理出像福尔摩斯这样的水下考古发掘的各种线索。"
她想象未来的水下考古不再是一个高度危险和无聊的行业,而是高度智能的——人工智能可以建议水下考古学家在哪里寻找有价值的沉船;“人工智能考古大军”,包括无人舰队、无人机等,可以自动搜索和确认海底目标......人工智能还可以应用元宇宙技术,让观众沉浸在水下考古的全过程中,仿佛置身于考古遗址中。
“当人工智能技术与考古发生碰撞时,一切皆有可能。彭彦说。(完)。