Nel progetto RePAIR, l’Università Ca’ Foscari di Venezia sviluppa un sistema che digitalizza i frammenti e li rimonta con bracci robotici di precisione, sempre sotto la supervisione degli archeologi
La potenza di calcolo dell’Intelligenza Artificiale e la sensibilità dell’archeologo e del restauratore umano hanno portato alla ricomposizione di due iconici grandi affreschi conservati, in stato frammentario, nei depositi del Parco archeologico di Pompei.
E’ grazie a questa pionieristica e sperimentale sinergia, ricca di prospettive e applicazioni future, che si sono salvati i dipinti della Schola Armaturarum, distrutti dal crollo dell’edificio nel 2010 e in parte ancora non ricollocati e gli affreschi del soffitto della Casa dei Pittori al Lavoro nell’Insula dei Casti Amanti, danneggiati nel corso della eruzione del 79 d.C. e poi ridotti in frantumi in seguito ai bombardamenti della Seconda Guerra Mondiale.
Robot e archeologi insieme per far rinascere gli affreschi di Pompei
L’inedito e affascinante lavoro d’equipe, che ha coinvolto robotica, AI e restauratori umani, ha riportato alla luce i motivi decorativi di stampo militare che richiamavano il carattere di sede di associazione militare e di rappresentanza della Schola Armaturarum: rami di palma, vittorie alate, candelabri e trofei, raffigurazioni di armi, disposti su un fondo solitamente rosso, tipico del Terzo Stile Pompeiano. Stessa sorte per gli affreschi del soffitto della Casa dei Pittori al Lavoro nell’Insula dei Casti Amanti raffiguranti raffinate scene peculiari del Quarto Stile Pompeiano, con pareti a fondo bianco decorate da figure mitologiche come centauri, sirene e grifi.
Dopo quattro anni di lavoro, si è concluso il progetto europeo RePAIR (acronimo di “Reconstructing the Past: Artificial Intelligence and Robotics Meet Archeology”), una cooperazione internazionale coordinata dall’Università Ca’ Foscari di Venezia e finanziata dall’Unione Europea che ha dimostrato come la robotica e l’intelligenza artificiale potranno in futuro facilitare il lavoro degli archeologi. L’infrastruttura robotica è stata posizionata nella Casina Rustica, edificio demaniale all’interno del Parco Archeologico di Pompei, ristrutturato e rifunzionalizzato per ospitare le attrezzature tecnologiche necessarie.
Affreschi tra puzzle e ricostruzione millimetrica
“Grazie ad avanzate tecniche di Intelligenza Artificiale abbiamo realizzato un prototipo di infrastruttura robotica che consente di ricomporre fisicamente parti di affreschi frammentati – spiega il professor Marcello Pelillo, docente dell’Università Ca’ Foscari di Venezia e coordinatore del progetto – Dopo aver acquisito e digitalizzato le immagini dei singoli frammenti il sistema cerca di risolvere il “puzzle”, interagendo eventualmente con una squadra di archeologi che possono segnalare errori o fornire suggerimenti. Successivamente, la soluzione trovata viene inviata alla piattaforma hardware che, utilizzando due bracci robotici dotati di “soft hand”, colloca automaticamente i frammenti nella posizione desiderata”.
Un lavoro di altissima precisione: mentre i frammenti vengono riconosciuti e scansionati, le braccia e le mani di precisione meccaniche li manipolano e movimentano con l’ausilio di sensori avanzatissimi in grado di evitarne il minimo danneggiamento. Il progetto RePAIR, partito a settembre 2021, ha dimostrato che la robotica e l’intelligenza artificiale potranno in futuro facilitare il lavoro degli archeologi, senza scavalcare o invalidare l’apporto umano, riuscendo a ricomporre e a restituire al pubblico e agli studiosi testimonianze inedite della nostra storia collettiva.
Puzzle composti da centinaia o migliaia di tessere
Le attività di scavo svolte negli innumerevoli siti archeologici sparsi per il mondo portano infatti quotidianamente alla luce reperti di varia natura: resti di oggetti comuni come anfore, utensili o monete, ma anche frammenti di antiche opere d’arte come affreschi e mosaici. La ricostruzione di queste opere è compito arduo e può richiedere anche anni di lavoro da parte di squadre altamente specializzate. In pratica, si tratta di risolvere un complicatissimo “puzzle” composto da centinaia o migliaia di tessere, pezzi tipicamente erosi o gravemente danneggiati, la cui soluzione non è nota a priori — non c’è, in altri termini, una “figura sulla scatola” che possa essere di aiuto. I frammenti rinvenuti, inoltre, rappresentano spesso solo una parte dell’opera originale, così che la sua ricostruzione presenterà inevitabilmente numerose lacune, più o meno estese. A ciò si aggiunge la difficoltà di determinarne la reale provenienza, poiché spesso questi frammenti, pur appartenendo ad opere diverse, risultano mescolati tra loro. Nei magazzini dei più importanti musei e parchi archeologici del mondo sono conservate intere collezioni di reperti di questo tipo.
La nuova era della ricerca archeologica
RePAIR rappresenta quindi un primo, pioneristico passo verso un traguardo ambizioso: eliminare una delle attività più laboriose e frustranti della ricerca archeologica, consentendo così di convogliare energie e competenze preziose verso attività più propriamente scientifiche e creative.
D’altra parte, l’uso dell’Intelligenza Artificiale in questo ambito sta diventando sempre più pervasivo, ad esempio per individuare siti archeologici nascosti, per ricostruire virtualmente città del passato, per tradurre e interpretare testi antichi o per colmarne lacune.
“Siamo quindi alle soglie di una nuova era nella ricerca archeologica, dove esperti in carne e ossa saranno presto affiancati da “colleghi” artificiali per scoprire, analizzare e valorizzare il nostro immenso patrimonio culturale – aggiunge il professor Marcello Pelillo – Alla domanda, che mi viene spesso rivolta, se tutto ciò porterà un giorno alla scomparsa della figura dell’archeologo, rispondo semplicemente di no, perché la “conoscenza tacita” utilizzata dall’archeologo, cioè quell’insieme di competenze non formalizzabili, legate all’esperienza personale e corporea, all’intuizione, all’abilità pratica e al contesto, non è facilmente acquisibile da un computer, e probabilmente non lo sarà mai”.
“L’uso delle tecnologie comporta un’efficienza esecutiva: ciò che un tempo richiedeva l’azione per lunghi periodi di un’intera squadra di archeologi e restauratori può ora essere processato in tempi tecnici infinitamente più brevi, permettendo la fruizione pubblica di opere rimaste per lungo tempo nei depositi.
Non si deve però cadere nell’errore di ritenere l’algoritmo sostitutivo dell’intelletto umano – conferma Alessandra Zambrano, responsabile ufficio Ricerca & Innovazione del Parco Archeologico di Pompei – La tecnologia agisce come un potenziatore cognitivo: l’archeologo rimane l’interprete ultimo, colui che conferisce significato storico e antropologico ai dati grezzi elaborati dalla macchina. La supervisione dell’archeologo e del restauratore umano, unita all’esperto informatico e di robotica, è indispensabile per monitorare ogni movimento”.
Claudia Meschini
