Машинное обучение помогло различить почерк двух писцов в свитках Мертвого моря

Исследователи памятников древней письменности применили методы машинного обучения для исследования свитков Мертвого моря. Использованные алгоритмы позволили разрешить давний спор богословов и ученых и сделать вывод, что в написании Великого свитка Исайи принимали участие два переписчика. Методика и результаты палеографического исследования опубликованы в PLoS One. 

Свитки Мертвого моря, или кумранские свитки, — древние еврейские рукописи, обнаруженные в Иудейской пустыне на западном берегу Мертвого моря. Начиная с 1947 года их находили в естественных и искусственных пещерах пастухи-бедуины. Великий свиток Исайи был найден в числе первых семи свитков в 1947 году в пещере, получившей порядковый номер 1Q. Свиток Исайи в научной практике обозначается кодом 1QIsaa. Пергамент длиной 734 сантиметра и шириной 27 сантиметров содержит 54 колонки текста. Ученые датируют рукопись около 125 года до нашей эры, Текст написан на иврите и включает все 66 глав Книги пророка Исайи. Йешаяху (так звучит имя «Исайя» на иврите) — один из четырех главных пророков, почитаемых в иудаизме, а затем и в христианстве.

Писцы, работавшие в античное время над пергаментными рукописями, не оставили о себе никакой информации; свитки, выходившие из-под их перьев, были анонимными. Но палеографам нужны сведения о личностях переписчиков, о культуре, правилах и технике написания свитков. Эти знания дают ключ к пониманию эволюции литературных сочинений древности, превращения их в библейские книги и для понимания канонов создания религиозных текстов. 

Группа ученых под руководством теолога и историка Младена Поповича (Mladen Popović) из Гронингенского университета в рамках исследовательского проекта The Hands that Wrote the Bible («Руки, написавшие Библию») использовала нейросети для идентификации писцов, участвовавших в написании Великого свитка Исайи. При помощи машинного обучения предстояло исследовать тексты на древних пергаментах и выяснить, сколько человек принимало участие в создании рукописи.

Нейросеть научили отделять текст (чернила) от пергамента. Текстурные признаки извлекли методами распознавания образов, а аллографические (начертательные) признаки выделили с помощью нейросетей. Стиль почерка был преобразован в векторы признаков чернильных очертаний букв. Физические действия писцов, такие как нажим на перо или способ движения кисти руки, преобразованы в количественные элементы. Статистическая значимость полученных данных оценивалась по нескольким критериям.

На следующем этапе отслежены переходы стиля написания от столбца к столбцу и проведены тесты на карте Кохонена. Изучено отклонение образцов букв от соседних слева и справа, а также от любого заданного или случайного столбца.

Третий этап исследования — апостериорный визуальный анализ. Были созданы тепловые карты для распознавания символов и визуализации формы каждой буквы. Количественные результаты, полученные с помощью методов распознавания образов и нейросети, сопоставлены с результатами традиционных палеографических методик. Такое детальное изучение свитка без компьютерного анализа было бы невозможно. К примеру, буква ивритского алфавита א «алеф» встречается в свитке Исайи 5000 раз. Человеческий взгляд не в состоянии отличить минимальные отклонения в ее написании и уловить закономерности даже при помощи палеографических таблиц.

Была получена статистически подтвержденная вероятность, что существуют два кластера данных с отличающимся стилем письма. Изменение происходит в области 27– 29 столбца текста. Несмотря на то, что в свитке Исайи присутствует общий стиль написания и сходство почерка, подтверждено предположение, что над рукописью работали два разных человека. И, хотя для соблюдения единообразия один писец копировал стиль другого писца, инструменты анализа смогли выявить различия.

Перспективный метод планируют применить на других свитках Мертвого моря. Возможно, он позволит определить места обучения и идентифицировать личности писцов. N + 1 неоднократно обращался к новостям об изучении кумранских рукописей. Мы рассказывали об открытии секретов изготовления пергамента Храмового свитка, о разграбленных пещерах — хранилищах рукописей, и о новых палеографических находках в Иудейской пустыне.

Елена Синицкая