POR ELISSAVETA M. BRANDON

Crédito: cortesia do IIT 

Quando nos sentamos para montar um quebra-cabeça, sempre precisamos partir de algo como referencial: geralmente, a imagem estampada na caixa. Sem esse ponto de referência, ficaríamos perdidos, tentando sem sucesso reconstruir uma pilha desordenada de peças diversas, sem saber aonde chegar.

Isso é exatamente o que estava acontecendo na antiga cidade romana de Pompeia, onde mais de 10 mil peças fragmentadas de afrescos de 2 mil anos estavam espalhadas, esperando há décadas que alguém resolvesse o seu quebra-cabeça. Mas agora, uma equipe de cientistas liderada pelo Instituto Italiano de Tecnologia (IIT) com sede em Veneza parece ter encontrado uma solução: treinar um robô para fazer isso.

Crédito: cortesia do IIT

Apelidado de “Reconstruindo o Passado: Inteligência Artificial e Robótica com Herança Cultural” (RePAIR), o projeto é financiado por um subsídio de € 3,5 milhões (pouco menos de US$ 4 milhões) vindos de uma Comissão Europeia que apoia projetos de alto risco que trabalhem desenvolvendo “tecnologias futuras radicalmente novas”. O projeto será dividido em duas fases: primeiro, um algoritmo reconstruirá o quebra-cabeça digitalmente e, em seguida, um par de mãos robóticas colocará o quebra-cabeça (ou seja, os fragmentos dos afrescos) em ordem novamente. Esta é a primeira vez que a IA será usada como ferramenta arqueológica em uma escala tão grande, e é primeira vez em que mãos robóticas serão encarregadas de manipular tantas peças. Se o projeto funcionar, os cientistas esperam implantar essa tecnologia em outros locais de patrimônio cultural ao redor do mundo, como em igrejas históricas da Itália ou até mesmo na antiga cidade de Palmira, na Síria, que foi devastada pela guerra.

Uma parte fundamental desse projeto será ensinar ao algoritmo a estudar como um arqueólogo e, ao mesmo tempo, a pensar como um mestre em quebra-cabeças. A IA para solução de quebra-cabeças foi desenvolvida em colaboração com uma equipe da Universidade Ben Gurion de Negev, em Israel, e funciona como uma versão infinitamente mais complexa do popular jogo de memória em que precisamos encontrar pares. O software compara todos os fragmentos aos pares e avalia seu grau de similaridade com base na forma das peças, em como elas se encaixariam e em como as ilustrações dos fragmentos se completam. Normalmente, esse processo pode ser feito manualmente (usando um computador), mas a equipe agora está ensinando o algoritmo a comparar as peças por conta própria.

Crédito: cortesia do IIT

Graças a uma equipe de arqueólogos da Universidade de Lausanne, que tentou resolver esse mesmo quebra-cabeça no passado, eles já têm cerca de uma dúzia de grupos reconstruídos (com cerca de 10 peças cada) e esses grupos estão alimentando o algoritmo, servindo como um referencial. Se o computador conseguir juntar essas peças, eles saberão que o sistema pode ser implantado em uma escala maior.

Crédito: cortesia do IIT

O robô será implantado em Pompeia no próximo verão europeu, mas, até lá, os cientistas estão trabalhando em paralelo em vários projetos. Enquanto uma equipe está construindo o algoritmo, outra está digitalizando em 3D uma grande amostra de fragmentos, para que eles possam ser colocados no banco de dados (quando o robô estiver totalmente operacional, ele irá digitalizá-los por conta própria). E outra equipe está trabalhando na infraestrutura física e nas mãos robóticas que irão eventualmente pegar as peças e reconstruir os afrescos. “Um dia, você vai pegar todas as peças, colocá-las em uma sala, trancar a porta, voltar depois de alguns dias e encontrará o afresco completamente remontado”, prevê Marcello Pelillo, professor de informática e inteligência artificial na Universidade de Veneza (embora ele admita que as coisas provavelmente nem sempre correrão tão bem assim.)

Os fragmentos vêm de duas salas separadas (incluindo os tetos) em um edifício chamado Casa dos Pintores em Trabalho (nomeado assim porque os artistas estavam no meio da pintura quando o Monte Vesúvio entrou em erupção, em 79 DC). Eles variam de pequenos fragmentos a pedaços do tamanho da palma da mão, a maioria deles danificados e muitos deles ausentes. Os cientistas estão trabalhando com arqueólogos e historiadores da arte, que reduzirão as peças a mil peças iniciais que eles acham que pertencem ao mesmo agrupamento, ou pelo menos à mesma parede.

Crédito: cortesia do IIT

Dentro de um ou dois anos, Pelillo acredita que eles devem ter uma imagem preliminar dos afrescos, mas uma imagem completa e final vai demorar mais. Quando a plataforma robótica estiver finalizada, o plano é que o robô faça tudo de uma vez: “O robô fará a varredura sozinho, depois de fazer a varredura, ele vai resolver o quebra-cabeça, depois de resolver o quebra-cabeça ele vai remontá-lo,” explica Pelillo (a configuração será semelhante à de uma ponte, com dois braços robóticos suspensos em uma estrutura de metal.)

No final do projeto, os afrescos serão exibidos no Parque Arqueológico de Pompeia para que os visitantes possam observá-los de perto, mas eles também servirão de base para pesquisas futuras. Ariana Traviglia, diretora do Centro de Patrimônio Cultural e Tecnologia do IIT, diz que podemos aprender muito com os afrescos reconstruídos e com os padrões deles. “Afrescos não eram como um papel de parede, eles não eram todos iguais”, diz ela. “Em cada uma delas, a artista foi colocando uma novidade, seguindo o gosto do dono”. Traviglia já pode dizer que a família que morava ali era rica: “o estuque em todo o teto é de altíssima qualidade”.

Se esse projeto for bem-sucedido, a tecnologia poderá economizar um tempo precioso dos restauradores, que pode ser investido na restauração manual. E, embora este projeto esteja atualmente focado em fragmentos relativamente planos, Traviglia quer levar as coisas a um nível mais alto e tentar reconstruir formas mais complexas, como estátuas antigas, destroços e ânforas.

Eventualmente, a equipe poderia colocar tudo isso em prática em outros locais de patrimônio cultural, como as entradas de igrejas antigas que ruíram durante os terremotos na região central da Itália, quatro anos atrás. “Em todo o mundo, temos tantos pedaços de afrescos e objetos quebrados de nosso passado, e eles são tão pequenos que não temos tempo nem pessoal suficientes para remonta-los”, diz ela. “Isso realmente mudará o tanto de coisas que podemos fazer.”

SOBRE A AUTORA

Elissaveta (Marinova) Brandon é jornalista, mora no Brooklyn e é colaboradora freelancer da Fast Company