science >> Wetenschap >  >> anders

De code van de Dode Zeerollen kraken

Twee 12x12 Kohonen-kaarten (blauwe kleurenkaarten) van alef en weddenschap met volledige karakters uit de Dode Zee-rolcollectie. Elk van de karakters in de Kohonen-kaarten is gevormd uit meerdere exemplaren van vergelijkbare karakters (weergegeven met een ingezoomd vak met rode lijnen). Deze kaarten zijn nuttig voor analyse van de chronologische stijlontwikkeling. In de huidige studie van schrijversidentificatie, Fraglets (gefragmenteerde karaktervormen) werden gebruikt in plaats van volledige karaktervormen om preciezere (robuuste) resultaten te verkrijgen. Krediet:Maruf A. Dhali, Rijksuniversiteit Groningen

De Dode Zeerollen, zo'n 70 jaar geleden ontdekt, staan ​​bekend om het bevatten van de oudste manuscripten van de Hebreeuwse Bijbel (Oude Testament) en vele tot nu toe onbekende oude Joodse teksten. Maar de individuele mensen achter de rollen zijn wetenschappers ontgaan, omdat de schriftgeleerden anoniem zijn. Nutsvoorzieningen, door de wetenschap en de geesteswetenschappen te combineren, RUG-onderzoekers hebben de code gekraakt, waardoor ze de schriftgeleerden achter de rollen kunnen ontdekken. Ze presenteerden hun resultaten in het tijdschrift PLOS EEN op 21 april.

De schriftgeleerden die de rollen hebben gemaakt, hebben hun werk niet ondertekend. Geleerden suggereerden dat sommige manuscripten moeten worden toegeschreven aan een enkele schrijver op basis van handschrift. "Ze zouden proberen een 'rokend pistool' in het handschrift te vinden, bijvoorbeeld, een zeer specifieke eigenschap in een brief die een schrijver zou identificeren, " legt Mladen Popović uit, hoogleraar Hebreeuwse Bijbel en Oud Jodendom aan de Faculteit Godgeleerdheid en Religiewetenschappen van de Rijksuniversiteit Groningen. Hij is ook directeur van het Qumran Institute van de universiteit, gewijd aan het bestuderen van de Dode Zeerollen. Echter, deze identificaties zijn enigszins subjectief en vaak fel bediscussieerd.

schriftgeleerden

Popović, in zijn project "De handen die de bijbel schreven, " samen met zijn collega Lambert Schomaker, hoogleraar Informatica en Kunstmatige Intelligentie aan de Faculty of Science and Engineering. Schomaker heeft lang gewerkt aan technieken om computers handschrift te laten lezen, vaak uit historisch materiaal. Hij voerde ook studies uit om te onderzoeken hoe biomechanische eigenschappen, zoals de manier waarop iemand een pen of stylus vasthoudt, handschrift zou beïnvloeden.

In dit onderzoek, samen met Ph.D. kandidaat Maruf Dhali, ze concentreerden zich op één boekrol in het bijzonder:de beroemde Grote Jesaja-rol (1QIsa een ) uit Qumran-grot 1. Het handschrift in deze rol lijkt bijna uniform, toch is gesuggereerd dat het is gemaakt door twee schrijvers die een vergelijkbare schrijfstijl delen. Dus hoe zou dit kunnen worden besloten?

Schomaker zegt, "Deze rol bevat de letter alef, of "A, " minstens 5, 000 keer. Het is onmogelijk om ze allemaal met het oog te vergelijken." Computers zijn zeer geschikt om grote datasets te analyseren, zoals 5, 000 handgeschreven A's. Digital imaging maakt allerlei computerberekeningen mogelijk, op microniveau van karakters, zoals het meten van kromming (textuur genoemd), evenals hele karakters (allografisch genoemd).

(van links naar rechts) Grijswaardenafbeelding van kolom 15 van de Grote Jesaja-rol, de overeenkomstige binaire afbeelding met behulp van BiNet, en het schoongemaakt-gecorrigeerde beeld. Uit de rode vakken van de laatste twee afbeeldingen, men kan zien hoe de rotatie en de geometrische transformatie worden gecorrigeerd om een ​​beter beeld op te leveren voor verdere verwerking. Krediet:herdrukt van Lim TH, Alexander PS. Deel 1. In:De elektronische bibliotheek van de Dode Zeerollen. Griet; 1995 onder een CC BY-licentie, met toestemming van Brill Uitgevers, origineel auteursrecht 1995.

neuraal netwerk

"Het menselijk oog is verbazingwekkend en houdt vermoedelijk ook rekening met deze niveaus. Hierdoor kunnen experts de handen van verschillende auteurs zien, maar dat besluit komt vaak niet tot stand via een transparant proces, " zegt Popović. "Bovendien, het is voor deze experts vrijwel onmogelijk om de grote hoeveelheden gegevens die de scrolls opleveren te verwerken." Daarom zijn hun resultaten vaak niet overtuigend.

De eerste hindernis was het trainen van een algoritme om de tekst (inkt) te scheiden van de achtergrond (het leer of de papyrus). Voor deze scheiding of "binarisatie, Dhali ontwikkelde een state-of-the-art kunstmatig neuraal netwerk dat kan worden getraind met behulp van deep learning. Dit neurale netwerk behoudt de originele inktsporen die door de schrijver zijn gemaakt meer dan 2, 000 jaar geleden intact zoals ze op de digitale beelden verschijnen. "Dit is belangrijk omdat de oude inktsporen rechtstreeks verband houden met de spierbeweging van een persoon en persoonsgebonden zijn, ’ legt Schomaker uit.

overeenkomsten

Dhali voerde de eerste analytische test van deze studie uit. Zijn analyse van textuur- en allografische kenmerken toonde aan dat de 54 tekstkolommen in de Grote Jesaja-rol in twee verschillende groepen vielen die niet willekeurig door de boekrol werden verdeeld, maar waren geclusterd, met een overgang rond de helft.

Met de opmerking dat er misschien meer dan één schrijver is, Dhali overhandigde de gegevens vervolgens aan Schomaker, die vervolgens de overeenkomsten tussen de kolommen herberekende, nu met behulp van de patronen van brieffragmenten. Deze tweede analytische stap bevestigde de aanwezigheid van twee verschillende. Er werden nog verschillende controles en controles uitgevoerd. Schomaker:"Toen we extra ruis aan de data toevoegden, het resultaat veranderde niet. We zijn er ook in geslaagd aan te tonen dat de tweede schrijver meer variatie vertoont binnen zijn schrijven dan de eerste, hoewel hun schrijven is zeer vergelijkbaar."

Een illustratie van hoe heatmaps van genormaliseerde gemiddelde tekenvormen worden gegenereerd voor individuele letters (in dit voorbeeld:aleph). Krediet:Maruf A. Dhali, Rijksuniversiteit Groningen

Handschrift

In de derde stap, Popović, Dali, en Schomaker hebben een visuele analyse gemaakt. Ze hebben heatmaps gemaakt die alle varianten van een personage over de scroll bevatten. Vervolgens produceerden ze een gemiddelde versie van dit personage voor de eerste 27 kolommen en de laatste 27 kolommen. Als we deze twee gemiddelde letters op het oog vergelijken, blijkt dat ze verschillend zijn. Dit koppelt de geautomatiseerde en statistische analyse aan de menselijke interpretatie van de gegevens bij benadering, omdat de heatmaps niet afhankelijk zijn van en ook niet worden geproduceerd op basis van de primaire en secundaire analyses.

Bepaalde aspecten van de boekrol en de plaatsing van de tekst hadden sommige geleerden ertoe gebracht te suggereren dat er na kolom 27 een nieuwe schrijver was begonnen, maar dit werd niet algemeen aanvaard. Popović:"Nu, we kunnen dit bevestigen met een kwantitatieve analyse van het handschrift en met robuuste statistische analyses. In plaats van een oordeel te baseren op min of meer impressionistisch bewijs, met de intelligente hulp van de computer, we kunnen aantonen dat de scheiding statistisch significant is."

Naast het transformeren van de paleografie van de rollen - en mogelijk andere corpora van oude manuscripten - opent deze studie van de Grote Jesaja-rol een totaal nieuwe manier om de Qumran-teksten te analyseren op basis van fysieke kenmerken. Nutsvoorzieningen, onderzoekers hebben toegang tot het microniveau van individuele schrijvers en kunnen nauwkeurig observeren hoe ze aan deze manuscripten hebben gewerkt.

Popović:"Dit is heel spannend, omdat dit een nieuw venster op de oude wereld opent dat veel meer ingewikkelde verbindingen kan onthullen tussen de schriftgeleerden die de rollen produceerden. In dit onderzoek, we hebben bewijs gevonden voor een zeer vergelijkbare schrijfstijl die wordt gedeeld door de twee schrijvers van de Grote Jesaja Rol, die een gemeenschappelijke opleiding of oorsprong suggereert. Onze volgende stap is om andere rollen te onderzoeken, waar we verschillende oorsprong of opleiding voor de schriftgeleerden kunnen vinden."

Dode Zee scroll tekst analyse collage. Krediet:Mladen Popovic

Op deze manier, het zal mogelijk zijn om meer te weten te komen over de gemeenschappen die de Dode Zeerollen hebben geproduceerd. "We zijn nu in staat om verschillende schriftgeleerden te identificeren, " concludeert Popović. "We zullen hun namen nooit weten. Maar na zeventig jaar studie, dit voelt alsof we ze eindelijk de hand kunnen schudden door hun handschrift."