Cette tâche herculéenne - plus d'un siècle de travaux au rythme actuel - pourrait bientôt devenir beaucoup plus facile, grâce à un système automatisé mis au point par une équipe d'informaticiens scientifiques de l'Université de Princeton travaillant en collaboration avec des archéologues gecs.
Cette nouvelle technologie peut potentiellement changer la manière dont les gens font de l'archéologie selon David Dobkin de la faculté de Princeton.
Dobkin s'est intéressé à ce projet après une visite en 2006 sur le site archéologique d'Akrotiri sur l'île de Théra, aujourd'hui connu sous le nom de Santorin.
Pour concevoir leur système, l'équipe de Princeton a collaboré étroitement avec les archéologues et les conservateurs d'Akrotiri, alors florissante dans l'Âge du Bronze, autour de 1630 avant JC.
Reconstruire une fresque mise au jour, des mosaïques ou tout autre objet archéologique similaire équivaut à la résolution d'un puzzle en beaucoup plus difficile.
L'objet original est souvent brisé en milliers de petites pièces - dont beaucoup n'ont aucune couleur ou texture distincte et les bords se sont érodés au fil des siècles.
En conséquence, la tâche de reconstruire les objets requiert souvent beaucoup d'effort humain.
Fresque des singes bleus.Des chercheurs ont déjà essayé de créer des systèmes informatiques pour automatiser les parties de cette tâche... mais leurs tentatives se sont révélées fort coûteuses, lourdes en équipement et devaient être exploitées par des experts en informatique.
Le système de Princeton, en revanche, fait appel à du matériel abordable et est conçu pour être exploité par des archéologues et des conservateurs plutôt que des informaticiens.
Le système emploie une combinaison de puissants algorithmes informatiques et un système de traitement qui reflète les procédures classiques suivies par les archéologues.
«Nous imitons les méthodes des archéologues autant que possible, afin qu'ils puissent réellement utiliser notre système comme un outil», a déclaré Szymon Rusinkiewicz, professeur associé en science informatique.
"Lorsqu'il sera pleinement développé, ce système pourrait réduire le temps nécessaire à la reconstruction d'un mur d'années à quelques mois. On pourrait libérer des archéologues pour d'autres tâches précieuses telles que la restauration et l'étude ethnographique."
En 2007, une importante équipe de chercheurs de Princeton a fait une série de voyages à Akrotiri, d'abord pour observer et apprendre des conservateurs hautement qualifiés, et plus tard pour tester leur système.
Au cours d'une visite de trois jours à l'île en Septembre 2007, ils ont mesuré avec succès 150 fragments en utilisant leur système automatisé.
Bien que le système est encore en cours de perfection, il a déjà donné des résultats prometteurs en test grandeur nature.
Par exemple, lors d'un essai sur un sous-ensemble de fragments d'une grande peinture murale d'Akrotiri, il a trouvé 10 des 12 échantillons connus. En outre, il a trouvé deux autres échantillons qui étaient auparavant inconnus.
L'équipe planifie un autre voyage sur le site cet automne afin d'installer de façon permanente le système pour l'usage des archéologues.
La configuration utilisée par les chercheurs de Princeton se compose d'un scanner à plat, d'un télémètre laser (un faisceau laser qui balaye la largeur et la profondeur du fragment) et une plaque tournante motorisée (permet une rotation précise du fragment tel qu'il est mesuré). Ces périphériques sont connectés à un ordinateur portable.
En suivant une séquence intuitive d'actions précises, un conservateur travaillant sous la direction d'un archéologue peut utiliser le système de mesure, ou "acquérir", jusqu'à 10 fragments à heure.
Le scanner à plat est utilisé en premier pour enregistrer plusieurs images en couleur en haute résolution du fragment.
Ensuite, le fragment est placé sur la platine, et le télémètre laser mesure sa surface visible sous différents points de vue.
Enfin, le logiciel, ou les algorithmes, entreprennent le difficile travail de donner un sens à cette information.
Les chercheurs de Princeton ont baptisé le logiciel qu'ils ont développé "Griphos", qui veut dire "casse-tête" ou "puzzle" en grec.
Un algorithme aligne les diverses mesures de surface partielle afin créer une image de la pièce complète et exacte en trois dimensions.
Un autre analyse les images numérisées afin de détecter des fissures ou d'autres minuscules marquages à la surface que le trieur a pu manquer.
Le système intègre l'ensemble des informations recueillies - forme, image et détails de la surface - dans un enregistrement riche et méticuleux de chaque fragment.
Une fois qu'il a acquis un fragment d'objet, le système commence à les réassembler en examinant une paire de fragments à la fois.
En utilisant uniquement les informations du contour des surfaces, il agit comme un archéologue virtuel, triant les fragments afin de voir ceux qui correspondent parfaitement ensemble.
Analyzer des paires de fragments significatives afin de voir si elles correspondent prend seulement une ou deux secondes.
Pour rendre le système plus rapide, les chercheurs envisagent d'intégrer un certain nombre d'autres paramètres que les archéologues utilisent généralement pour simplifier leur recherche dans l'adaptation de fragments.
Ces données compredraient des informations telles que le lieu où ont été trouvés les fragments, la texture des pigments et leur état de conservation.
Toutefois, Weyrich averti que le système de Princeton ne remplacera jamais l'expérience, les connaissances contextuelles et les compétences des conservateurs et des archéologues. "La reconstruction de ces fresques est incroyablement complexe, étant donné l'état de fragments et le nombre de fragments», déclare-t-il. «L'ordinateur prend en charge les parties laborieuses du processus tout en laissant l'importance des décisions intuitives à l'homme."
Source:
- Princeton University: " 'Virtual archaeologist' reconnects fragments of an ancient civilization"
Liens:
- l'atelier: "Quand l'ordinateur soulage l'archéologue"
- Princeton: Department of computer science
- David Dobkin: http://www.cs.princeton.edu/~dpd/
- Szymon Rusinkiewicz: http://www.cs.princeton.edu/~smr/
- Weyrich: http://www.cs.ucl.ac.uk/staff/T.Weyrich/
Akrotiri:
- Wikipedia
- Chantier de fouille
Vidéo:
Scanning Santorini:
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