دیوار برلین زنده می‌شود: هوش مصنوعی راز رنگ‌های خیابانی را فاش کرد!

نقاشی‌های دیواری و رمز و رازهای فاش‌شده از دیوار برلین

هنر خیابانی، به شیوه‌های گوناگونی جلوه می‌کنه و دیوار برلین با نقاشی‌های پرجاذبه‌اش، چه قبل از فروپاشی و چه بعد از اون، حرف دل مردم رو می‌زد. اما اغلب اوقات یه سری اطلاعات پشت پرده در مورد چگونگی خلق این نقاشی‌ها وجود داشت که حفظ و نگهداری ازشون رو سخت می‌کرد. حالا، پژوهشگرانی که در نشریه انجمن شیمی آمریکا گزارش دادن، با بررسی خرده‌رنگ‌ها از این مکان تاریخی، اطلاعاتی به دست آوردن. این کار با یه دستگاه شناسایی دستی و آنالیز داده‌های هوش مصنوعی (AI) انجام شده.

فرانچسکو آرمتا، یکی از نویسنده‌های این پژوهش، می‌گه: «این تحقیق نشون می‌ده که چطور شیمی و یادگیری عمیق می‌تونن با هم ترکیب بشن و در اندازه‌گیری مواد، مثلاً رنگ‌دانه‌هایی که هنر خیابانی رو جذاب می‌کنن، به ما کمک کنن.»

اهمیت جمع‌آوری اطلاعات برای حفظ هنر

خیلی مهمه که اطلاعات مربوط به مواد و تکنیک‌های مورد استفاده در بازسازی یا حفظ آثار هنری رو جمع‌آوری کنیم. اما نقاش‌های دیوار برلین این اطلاعات رو ثبت نکرده بودن. در مطالعات قبلی روی آثار تاریخی دیگه، دانشمندا تیکه‌هایی یا حتی اشیای کامل رو به آزمایشگاه می‌بردن و بدون آسیب رسوندن به نمونه‌ها، رنگ‌دانه‌های موجود رو با استفاده از یه تکنیکی به نام طیف‌سنجی رامان شناسایی می‌کردن. هرچند دستگاه‌های رامان دستی برای تحقیقات میدانی در دسترس هستن، اما دقتشون به اندازه تجهیزات بزرگ آزمایشگاهی نیست.

بنابراین، آرمتا، روزینا سلسته پونتریو و همکاراشون تصمیم گرفتن یه الگوریتم هوش مصنوعی بسازن که بتونه خروجی دستگاه‌های رامان قابل حمل رو تجزیه و تحلیل کنه و رنگ‌دانه‌ها و رنگ‌ها رو با دقت بیشتری شناسایی کنه. در یه آزمایش اولیه از این روش جدید، اون‌ها ۱۵ تکه رنگ از دیوار برلین رو بررسی کردن.

بررسی رنگ‌دانه‌های دیوار برلین با استفاده از فناوری‌های نوین

اول، محققان خرده‌رنگ‌ها رو بزرگ‌نمایی کردن و دیدن که همه دارای دو یا سه لایه رنگ هستن که خطوط قلم‌مو هم روشون دیده می‌شه. لایه سوم، که با مصالح ساختمانی در تماس بود، سفید بود. اون‌ها حدس می‌زنن که این رنگ، یه لایه پایه برای آماده‌سازی دیوار برای رنگ‌آمیزی بوده.

بعد، پژوهشگرا از یه طیف‌سنج رامان دستی برای بررسی خرده‌رنگ‌ها استفاده کردن و نتایج رو با طیف‌های جمع‌آوری‌شده از یه کتابخانه رنگ‌دانه تجاری مقایسه کردن. اون‌ها رنگ‌دانه‌های اصلی موجود در نمونه‌ها رو شناسایی کردن: رنگ‌دانه‌های آزو (خرده‌های زرد و قرمز)، فتالاتوسیانین‌ها (خرده‌های آبی و سبز)، کرومات سرب (خرده‌های سبز) و سفید تیتانیوم (خرده‌های سفید). این نتایج با استفاده از روش‌های غیرمخرب دیگه، مثل فلورسانس اشعه ایکس و طیف‌سنجی بازتابی فیبر نوری هم تأیید شد.

در مراحل بعدی، دانشمندا رنگ‌دانه‌ها رو از یه برند تجاری رنگ اکریلیک (که از قرن نوزدهم در آلمان استفاده می‌شد) با نسبت‌های مختلفی از سفید تیتانیوم مخلوط کردن تا رنگ‌ها و طیف رنگی که برای نقاش‌ها رایج بود، به دست بیاد. به گفته محققان، دونستن این نسبت‌ها می‌تونه به مرمت‌کاران هنری کمک کنه تا مواد مناسب برای بازسازی رو تهیه کنن.

اونا با استفاده از داده‌های طیفی رامان مخلوط‌ها، یه الگوریتم یادگیری ماشینی آموزش دادن تا درصد رنگ‌دانه رو تعیین کنه. این روش نشون داد که خرده‌رنگ‌های دیوار برلین حاوی سفید تیتانیوم و تا ۷۵٪ رنگ‌دانه بودن، که البته بستگی به تیکه مورد بررسی و همچنین تناژ رنگ داشت.

محققان می‌گن این نتایج نشون می‌ده که مدل هوش مصنوعی اون‌ها می‌تونه اطلاعات باکیفیتی رو برای حفاظت از هنر، جرم‌شناسی و علم مواد در مکان‌هایی که بردن تجهیزات آزمایشگاهی به اونجا سخته، ارائه بده.