ТОП 10 лучших статей российской прессы за
Oct. 2, 2025

Нейросети в «Стране городов»

Рейтинг:

Голосуй за статью.

0

Автор: Егор Антонов. Наука и Жизнь

«Страна городов» — это больше трёх десятков укреплённых поселений, которые датируются III и II тысячелетиями до н. э. Их связывают с синташтинской и петровской культурами. Представители обеих культур были металлургами и скотоводами. Синташтинские памятники более ранние (XXI—XVIII века до н. э.), у них правильная планировка. Самый знаменитый из них — укреплённое поселение Аркаим, которое представляет круговой комплекс построек. Но известны и прямоугольные, с параллельными улицами. Большинство петровских поселений (XIX—XVIII века до н. э.) не укреплены, но часть их защищена рвами и двумя валами.

Исследователи из нескольких российских институций решили привлечь к изучению «Страны городов» нейросети. С их помощью они изучали данные, которые получили методами дистанционного зондирования: спутниковые снимки и аэрофотоснимки, съёмку тахеометром и GNSS-приёмником, лидаром, магниторазведкой и электроразведкой. Археологи и нейросети искали новые объекты в долинах рек Уй и Синташта — на поселениях бронзового века Степное, Левобережное, Нижнеуспенское и Верхнеуральское, а также в их окрестностях.

Тахеометр — это геодезический прибор, «умеющий» определять горизонтальный и вертикальные углы, расстояния и высоты. Для съёмки тахеометром обычно нужны два человека: один держит цель-отражатель и переставляет её между нужными точками, второй — наводит на цель прибор. Перед началом съёмки прибору «показывают» точки с известными координатами. С их помощью он высчитывает в трёх измерениях (X, Y, Z) то место, где находится сам. Дальше тахеометр посылает лазерный луч в новые цели-точки и принимает отражённый сигнал. По углам и расстояниям, которые проходит сигнал, прибор рассчитывает координаты этих точек и «записывает» их. В результате получается облако точек. По нему можно создать трёхмерную модель (обычно простенькую) или очень точный «плоский», двумерный топоплан.

Раньше для съёмки топопланов использовали другой прибор — теодолит. Он полностью механический, человек должен был сам снимать все измерения (углы и деления на рейке-цели), записывать их, а потом пересчитывать по довольно длинным формулам. В последние годы обработка теодолитной съёмки стала проще: цифры сразу «забивали» в электронную таблицу (например, в Excel), и программа рассчитывала координаты по формулам. Потом на основе этих координат в другой программе строили топоплан.

Разумеется, тахеометр, который делает почти всё это «сам», сильно облегчил жизнь геодезистам и археологам. Съёмка происходит быстрее, а кроме того, можно «снимать» больше точек, а значит, делать более подробные планы. Топопланы сейчас делают и с помощью GNSS-приёмников — они определяют координаты точек по спутникам, но гораздо точнее, чем GPS-приёмники в наших смартфонах.

Лидар (LiDAR) — более мощный прибор, по сути, это лазерный радар или сканер. Он производит съёмку автоматически и позволяет получить плотное и равномерное облако точек. Кроме того, он способен отфильтровывать и игнорировать «ненужные» точки. Например, если установить его на беспилотник и запустить над лесом, он может игнорировать деревья и «снимать» только рельеф местности. Поскольку цели для съёмки тахеометром устанавливает человек, из-за деревьев он не всегда видит какие-то особенности рельефа, а при сплошной лидарной съёмке они так или иначе фиксируются. Кроме того, летающий лидар может покрывать огромные площади, на которые у пеших тахеометристов ушли бы многие дни. Но у лидара есть и минусы. Во-первых, он гораздо дороже тахеометра. Во-вторых, съёмка часто бывает избыточной.

Геофизические приборы тоже умеют определять координаты объектов, как тахеометр или лидар, но «смотрят» не на поверхность земли, а под неё. При электроразведке через землю пропускают ток, а при магниторазведке — измеряют величину напряжённости соответствующего поля. Под землёй находятся объекты с разными свойствами (например, металлические предметы или камни), поэтому их электрическое сопротивление отличается и они по-разному влияют на напряжённость магнитного поля. По-разному ведёт себя и грунт с разной плотностью, составом или структурой. Благодаря этому геофизическая разведка позволяет обнаружить под землёй не только металлургическую мастерскую, но и гончарную, и стены, и рвы, и ямы. Но помимо того, что такая съёмка, как и лидарная, довольно дорогая, она имеет и ещё один существенный недостаток: результат работы содержит большое число шумов различной природы, и итоговая картинка загрязнена «ненужными» точками. Причём свойства этого шума могут отличаться в разных регионах, на разных археологических памятниках, часто довольно сильно. Иногда, чтобы геофизики научились различать археологические объекты, требуются несколько лет работы на одном и том же памятнике.

Читать в оригинале

Подпишись прямо сейчас