Черепки и кости: ИИ помог восстановить состав средневековой русской керамики

Фото: предоставлено ОИЯИ

Ученые Лаборатории нейтронной физики им. И.М. Франка ОИЯИ совместно с коллегами из Института археологии РАН (ИА РАН) и Египетского агентства по атомной энергии (EAEA) применили метод нейтронного активационного анализа и алгоритмы машинного обучения, чтобы установить точное происхождение и рассчитать содержание химических элементов в русской средневековой керамике. Она по праву считается одним из самых информативных видов археологических находок, рассказали «Известиям» специалисты.

Состав глины и примесей хранит в себе уникальный геохимический «след» места добычи сырья, а также отражает технологические особенности древнего гончарного дела. Точное определение места производства предметов позволяет реконструировать торговые пути, изучать процессы культурного обмена и специфику организации ремесла в Средневековье.

До настоящего времени строгие количественные исследования происхождения русской керамики этого периода проводились редко. Подобным изысканиям препятствовали ограниченный объем выборки доступных материалов и отсутствие эталонных баз данных. Для решения этой проблемы специалисты проанализировали 149 фрагментов керамики XIII–XVII веков. Среди изученных предметов были образцы глиняной посуды из Московского Кремля, Твери и Селитренного городища, ремесленная керамика из Болгара (Булгара) и Биляра — крупнейших центров средневековой Волжской Булгарии, а также артефакты из других регионов. В частности, исследователи работали с фрагментами византийских амфор и керамических изделий из древнего государства Хорезм, располагавшегося на территории Центральной Азии.

Элементный состав образцов определяли с помощью метода инструментального нейтронного активационного анализа (ИНАА) на импульсном реакторе ИБР-2, а также на других установках с применением рентгенофлуоресцентного анализа (РФА). Сочетание этих методов позволило с высокой точностью выявить концентрации 29 химических элементов в каждом образце.

Это исследование примечательно тем, что впервые в России к решению строго археологической задачи одновременно применили два мощных инструмента: ядерно-физический нейтронный активационный анализ и алгоритмы машинного обучения, отметил ведущий эксперт в области ИИ «Университета 2035» Ярослав Селиверстов.

— Такое объединение позволяет перевести атрибуцию артефактов из разряда субъективных оценок в плоскость воспроизводимых количественных методов. По сути, создается «геохимический паспорт» каждого черепка: нейтронный анализ дает высокоточный элементный профиль, а искусственный интеллект распознает нем невидимые глазу закономерности, — уточнил он.

В перспективе это поможет археологам надежно определять, где именно был изготовлен найденный фрагмент — в Москве, Твери или Византии. Даже если его облик типичен для нескольких культур. А значит, появятся детальные карты торговых связей и миграции ремесленных традиций в Средневековой Руси, построенные на объективных данных, а не на гипотезах, подчеркнул специалист.

Автор: Danil Serbin