Workflow pro automatické rozpoznávání archeologických nálezů pomocí umělé inteligence (AI)

Description

Abstract (Czech)

Probíhající digitalizace archeologických archivů s sebou přináší výzvu v podobě velkého množství dokumentů, fotografií a dalších materiálů. Lidskými silami je téměř nemožné je dostatečně popsat, opatřit metadaty, klasifikovat a analyzovat. Ruční popis a vytváření metadat jsou zdlouhavé a náchylné k chybám, což činí celý proces vhodným kandidátem k automatizaci. Aplikace umělé inteligence (AI) a metod distant viewing (Arnold, Tilton 2023) nabízí škálovatelné řešení ke zvýšení použitelnosti (re-usability), přístupnosti a interoperability rozsáhlých archeologických obrazových archivů. Bez takové automatizace by dosažení srovnatelných výsledků vyžadovalo roky manuálního zpracování.

Příspěvek představuje návrh a pilotní implementaci workflow pro automatické rozpoznávání druhů archeologických artefaktů na dokumentačních fotografiích, jejímž cílem je metadatový popis a obohacení daných obrazových dat. Příspěvek shrne proces trénování a pilotní implementaci modelu hlubokého učení (deep learning), který bude optimalizován pro archeologické obrazové datasety s využitím architektury ResNet (He et al. 2015). Prezentovaná workflow umožní segmentaci a anotaci archeologických snímků pomocí oborově specifických kontrolovaných slovníků, čímž usnadní identifikaci typů artefaktů a dalších (archeologicky) relevantních vizuálních prvků.

Pro pokrytí rozmanitosti archeologické fotografie je model trénován na dvou odlišných kategoriích snímků: (1) fotografie jednotlivých artefaktů/nálezů, typicky fotografovaných na standardizovaném pozadí s měřítkem, a (2) fotografie z terénních výzkumů zachycující širokou škálu archeologických kontextů, od celých výzkumů a lokalit až po jednotlivé sondy, pohřby apod.

Plánovanými výstupy jsou: (1) návrh workflow trénování a aplikace modelu počítačového vidění adaptovatelný pro podobné aplikace, (2) referenční datová sada (ground-truth dataset) pro trénování a hodnocení modelů rozpoznávání archeologických snímků, (3) implementace automatizované anotace do procesu tvorby metadat, zejména pro hromadné zpracování (historických) obrazových dat či fotografie nálezů pocházející ze spolupráce s amatéry a (4) zvýšená kvalita metadat v repozitáři Archeologická mapa České republiky (AMČR) a v navazujících vyhledávacích službách, což zlepší prohledávatelnost a přístupnost archeologických obrazových dat – fotografií.