تعدّ الهياكل الحجرية الضخمة والغامضة التي تعرف بالـ "مستطيلات" في شمال غربي المملكة العربية السعودية، من أقدم الآثار في العالم التي يعود تاريخها الى 7000 عام، ولكنها لم تحظ بدراسة كافية من قبل.

في هذا الإطار، يساهم فريق بحثي من جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (كاوست) في تسريع وتيرة الاستكشافات الأثرية في المملكة، باستخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي. 

ويتكون الفريق من فيرجيل بلوا، طالب زائر في مختبر إدراك الصورة والفيديو التابع لـ«كاوست» (IVUL)، والدكتور سيلفيو جيانكولا، عالم الأبحاث العلمية ومبادرة الذكاء الاصطناعي بالمختبر ذاته، والبروفيسورة لورانس هابيوت، أستاذ مساعد في علم الآثار ، ومدير متحف العلوم والتقنية في الإسلام في كاوست، والبروفسيور برنارد غانم، الباحث الرئيس بمختبر إدراك الصورة والفيديو، ونائب مدير مبادرة الذكاء الاصطناعي، والذي حدد نطاق التعاون متعدد التخصصات. المشروع يتم تمويله من قِبل مكتب الرئيس، ومكتب عميد الجامعة، ومختبر إدارك الصورة والفيديو (IVUL).

وتعتبر المبادرة جزءاً من مجال بحثي جديد يُعرف باسم علم "الآثار الحسابي"، والذي يعني بتوظيف طرق معالجة حاسوبية عالية الدقّة لكمية كبيرة من البيانات. وأنشأ الفريق برنامجاً لنمذجة الكشف عن الهياكل الحجرية، باستخدام الصور الملتقطة بواسطة صور الأقمار الاصطناعية.

منظر جوي لمنحدر جبلي في شمال غرب المملكة العربية السعودية يُظهر وجود مستطيلات وهياكل حجرية قديمة تعود إلى أواخر الألفية السادسة قبل الميلاد. المصدر: لورنس هابيوت / كاوست

وعلى مدار أكثر من عقد، استخدم علماء الآثار المصادر المتاحة لصور الأقمار الاصطناعية يدويّاً، والبحث عن برنامج مثل خرائط جوجل؛ للحصول على أدلة عن المواقع الأثرية المحتملة، ثم بعد ذلك القيام بإجراء زيارات ميدانية لهذه المواقع.

في هذا المشروع استخدم فريق «كاوست» منهج خوارزميات التعلم الآلي العميق المُدرّبة على مجموعة من البيانات التي تم تعريفها يدويّاً بواسطة هابيوت، وفي اللحظة التي تم تدريب الخوارزميات عليها، أصبح من الممكن عزل مئات الخصائص المتشابهة المماثلة على نطاقٍ واسعٍ. وبمجردِ اكتشاف هيكل جديد؛ فإنَّ الأداة المستخدمة يمكنها تحويل وحدات البكسل المتشابهة إلى إحداثيات جيوديسية (أقصر خط طول بين نقطتين)، عبر استخدام نظام الإحداثيات العالمي (جي بي إس) (GPS)، ودمج تلك النتائج في خريطة إلكترونية وقاعدة بيانات لتحليلها. 

منظر أرضي للمستطيلات والهياكل الحجرية القديمة ، تظهر هنا في حالة انهيار جزئي في شمال غرب المملكة العربية السعودية. المصدر: لورنس هابيوت / كاوست.

وتتميز المساحة الشاسعة الخاضعة للدراسة في المملكة بوجود آلاف الهياكل الحجرية الضخمة، ونظراً لأنَّ مساحة السعودية تغطي تقريباً 2 مليون كيلو متر مربع؛ فإنَّ عمليات البحث التقليدية وطرق الاكتشاف قد تستغرق أشهر وربما سنوات للانتهاء منها، مقارنة بالخمس ساعات التي تستغرقها منهجية الفريق الذي يستعين بالذكاء الاصطناعي.

البروفيسورة لورانس هابيوت، أستاذ مساعد في علم الآثار ، ومدير متحف العلوم والتقنية في الإسلام في كاوست

ولن تساعد التقنية الجديدة لـ «كاوست» في تسريع عملية الاستكشاف فقط، لكنها تقدم إجابة عن الأسئلة المطروحة عن الحجم، والمساحة، وأماكن توزيع بقايا الآثار القديمة، وأيضًا تسهم في معرفة إذا ما كان اكتشاف موقع وجود هيكل قديم في منطقةٍ ما، يعني احتمالية العثور على هيكل مشابه أو مرتبط به في منطقة مجاورة.

لا تتوقف المنافع التي حققتها تقنية «كاوست» عند اكتشاف المناطق الأثرية فحسب، لكنها تساعد في تحقيق أهداف رؤية المملكة 2030، من خلال الحفاظ على الإرث الفريد للدولة السعودية، بتوثيقه وتسليط الضوء عليه، فضلاً عن دعم قطاع السياحة. 

تقول الدكتورة لورانس هابيوت : ""هذا المشروع يوضّح أنَّ «كاوست» صرح فريد للبحوث متعددة التخصصات؛ إذ يمكن لبيئات قليلة جداً تعزيز التكامل السريع لمفاهيم تقنية عميقة؛ كالذكاء الاصطناعي بالتعاون مع علماء الآثار، والذي ينتج عنه فهم فريد للوجود العالمي للهياكل الحجرية".