-
公司新闻
-
三维X射线显微镜(显微CT)与人工智能结合解读历史谜团
发布:大昌洋行(上海)有限公司浏览次数:327据Nature的这篇报道,一个由三名学生组成的研究团队利用人工智能技术成功解读了2000年前维苏威火山爆发时被掩埋的赫库兰尼姆卷轴上的内容(见下图)。这次研究首次揭露了一篇讨论感官和愉悦的未知古希腊哲学作品,标志着运用AI技术解读古代文献新时代的开始,这可能对我们理解古代世界带来重大影响。点击链接查看原文:https://www.nature.com/articles/d41586-024-00346-8 ▲2000年来首次读出的赫库兰尼姆古卷中的文字[1] 这篇报道是近期关于AI技术众多报道中并不显眼的一篇,我们可能还在感慨ChatGPT4在自然语言处理方面的强大,在讨论Sora生成的视频如何逼真,而在科研领域AI已经成为一种强大的工具,并且可以与其他先进的技术相结合,帮我们打开“死结”,将过去的不可能变成可能。 1 初识碳化古卷 我第一次听说碳化古卷,是2016年在布鲁克举办的显微CT全球用户会上。来自美国的Seth Parker介绍了他们团队新颖的工作,使用显微CT和虚拟展开技术,将可追溯到公元600年的碳化古卷展开,并根据CT图像的衬度信息提取卷轴中的文字。这也是三维X射线显微镜与虚拟展开技术的第一次联手,成功识别了碳化卷轴上的文字,并经研究人员解读判断为《摩西五经》,希伯来圣经的经典之一。
▲左图为研究人员将卷轴放入SkyScan1173中准备扫描。中图为碳化卷轴,右图为虚拟展开后的卷轴CT图像[2] 2 打开碳化古卷的新技术 在此之前,这项工作只能依靠精细的手工,利用特殊的机器,让卷轴缓慢打开,而第一个卷轴的展开就花费了大约4年的时间。更为挑战的是,这样的展开无法重复,如果失败,就会对样品造成无法挽救的破坏。所以, 19世纪以来,考古研究者们停止了对碳化古卷的打开。直到大视野高分辨率的显微CT出现在人们的视野,取代了人工和特制的机器,提供了无损揭开卷轴的技术。鉴此,Seales教授团队与布鲁克展开了深入的合作,利用布鲁克的高分辨率三维X射线显微镜,重启了古卷展开的研究工作,也就有了前文Parker介绍的创新性的成果,他们的研究成果也发表在了Science上。 布鲁克SkyScan高分辨率CT和虚拟展开技术结合的成功,使得古卷研究者们野心勃勃。但是当他们将这种方法直接用于赫库兰尼姆古卷内容的读取时,却遇到了新的困难。赫库兰尼姆古卷是使用碳制墨水在由埃及出产的纸莎草纸上的,碳墨水与纸张的成分接近,对X射线的吸收系数接近,无法根据CT图像的称度信息直接读取纸卷上的内容。 ▲碳化的赫库兰尼姆卷轴,图片来源:维苏威火山挑战赛
3 X射线CT技术和AI技术相结合 然而,此时正逢深度学习、人工智能的热浪席卷全球,计算机算力的提高,高效的神经网络模型的提出,再一次让Seales教授的团队看到了解决问题的希望,他们可以利用前人留下的卷轴碎片,结合深度学习方法,从X射线CT图像中读取看不见的信息。 ▲图片来源:维苏威火山挑战赛 方法有了,但是问题的解决并非一蹴而就。2023年3月,Seales 与硅谷投资者 Nat Friedman(发起人和赞助商)、Daniel Gross(赞助商)和 JP Posma(项目负责人)一起,在证明人工智能可以成功解析碳化卷轴信息后,发起了一场解读碳化卷轴的全球竞赛-维苏威火山挑战赛。 ▲Seales和Friedman维苏威火山挑战赛的发起人,赞助人之一。[3] 维苏威火山挑战赛设有多个奖项,奖金总计100万美元,其中大奖奖金70万美元,要求在2023年12月31日前解读出两卷赫库兰尼姆卷轴中至少4个单独的段落,并且每个段落至少包含140个连续字符,每段中缺失或无法辨认的字符不超过15%。来自柏林的Youssef Nader(一名埃及生物机器人研究生),他领导的团队(包括SpaceX 实习生、内布拉斯加州的大学生Luke Farritor和来自苏黎世的机器方向大学生Julian Schilliger)在众多竞争者中脱颖而出,获得了大奖,团队分享了70万美元的奖金。 生活在人工智能快速发展的今天,我们何其有幸,善用这个强大的工具可以事半功倍。不过使用人工智能不能是“练仙丹”,原料喂进去,产出随天意。要想得到可靠的结果,需要使用人员具备足够的辨别能力,还需要强大的科学仪器提供可靠的数据,比如,Seales教授团队选择的布鲁克公司的高分辨率三维X射线显微镜。 注:
[1]https://uknow.uky.edu/research/grand-prize-discovery-made-2000-year-old-herculaneum-scrolls
[2]https://www2.cs.uky.edu/dri/herculaneum-papyrus-scrolls/
[3]https://zh-cn.futuroprossimo.it/2024/02/vesuvius-challenge-abbiamo-dei-vincitori-e-i-primi-testi-decifrati-dai-papiri/
点击
阅读原文
了解更多详情
- 激光粒度分析仪、颗粒图像分析系统、电声法Zeta电位仪、超声法纳米粒度仪
- 光学接触角测量仪、表/界面张力仪
- 比表面及孔隙度分析仪、物理/化学吸附仪
- 压汞仪、通孔孔径分析仪
- 全自动真密度分析仪
- 元素分析仪、总氮/蛋白质分析仪
- 总有机碳(TOC)分析仪
- 总有机卤素分析仪、硫氮氯分析仪
- 密度计/旋光仪/折光仪/糖度仪
- 稳定性分析仪(多重光散射仪)、扩散波光谱仪(光学微流变)、微量视频粘度计
- X射线荧光光谱仪(EDXRF)、显微CT(XRM)
- 纳米颗粒跟踪分析仪
- 水份活度仪
- 流式颗粒成像分析系统
- 全自动氨基酸分析仪
- 薄层色谱成像系统、自动点样仪
- 全自动反应量热仪
- 火焰光度计、氯离子分析仪
- 手持式拉曼光谱仪
- 粉体流动性分析仪、粉体振实密度分析仪、粉体剪切性能分析仪、粉体静电吸附性能分析仪
2024-03-11 -
免责声明
①本网刊载上述内容,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任
②若本站内容侵犯到您的合法权益,请及时告诉,我们马上修改或删除。邮箱:hezou_yiqi
-
认证会员 第 10 年
大昌洋行(上海)有限公司(大昌华嘉科学仪器部)
认证:工商信息已核实
- 产品分类
- 品牌分类
- (法国)法国FORMULACTION
- (美国)CD
- (瑞士)LS instruments
- (德国)比利时普罗美特
- (芬兰)芬兰百欧林
- (瑞士)瑞士NOVASINA
- (英国)英国Sherwood
- (瑞士)瑞士Systag
- (美国)美国鲁道夫
- (日本)日本麦奇克拜尔
- (德国)德国Particle Metrix
- (英国)英国Sherwood
- (德国)德国 Biostep
- (美国)美国麦奇克
- (奥地利)奥地利Grabner
- (英国)英国柏楉
- (德国)德国热电
- (德国)德国布鲁克
- (瑞典)瑞典拉曼
- (美国)FlowCam
- (美国)赛默飞世尔
- (荷兰)荷兰Trace Elemental
- (比利时)比利时GranuTools
-
仪企号大昌华嘉科学仪器部
-
友情链接
-
手机版开启全新的世界m.yiqi.com/zt2521/