一组研究人员刚刚用 X 射线扫描了文艺复兴时期艺术家拉斐尔的两幅著名艺术品，然后使用人工智能来辨别艺术品的化学和色彩构成。
所涉及的艺术品是《父亲上帝》和《圣母玛利亚》，这是现已被毁坏的男爵祭坛画中的两幅作品。这幅祭坛画是拉斐尔第一个有记录的委托作品，于 1501 年完成，描绘了魔鬼、圣母玛利亚以及圣父上帝为托伦蒂诺的圣尼古拉斯加冕（因此面板标题为“duh”）。很难说这位艺术家是如何在完成这项工作的同时，又像一只住在下水道的乌龟一样保持着副业。这个笑话是必须的。
在今天发表在《科学进展》上的最新研究中，研究团队获取了两个面板的宏观 X 射线荧光 (MA-XRF) 数据，并将它们输入到根据合成数据集进行训练的神经网络中代表 57 种颜料和化合物的超过 50 万个光谱。换句话说，他们教人工智能模型筛选可见颜色的范围以及使它们具有细齿梳的化合物。
该模型是一个神经网络，因其模仿人类大脑接收和解释信息的能力，然后根据该信息做出决策。应用到面板的 X 射线数据后，神经网络正确识别了拉斐尔 500 多年前使用的化学元素。面板预备层中的白色被正确识别为铅基颜料，而人物肤色则含有红朱砂（一种汞基颜料）。
您可能会猜测父神周围的绿色窗帘是铜-基于。但根据美国科学促进会发布的信息，这些窗帘也与钾有化学联系，这表明组成它们的油漆是由蓝铜矿或树脂酸铜等矿物与黄色色淀颜料混合制成的。
但事实并非如此。全部。研究小组在论文中写道，MA-XRF 扫描还揭示了两幅面板画的镀金图案，这些图案在当前可见的绘画构图中部分被掩盖，并检测到随着时间的推移发生的涉及不合时宜颜料的修复工作。换句话说，神经网络能够及时发现修复拉斐尔作品的工作，以及未进入最终剪辑的原始主题。
祭坛画位于美国的一座教堂中。翁布里亚已经存在了三个世纪，之后在 1789 年的一场地震中遭到严重破坏，这件杰作幸存的碎片也四分五裂。随后，这些未损坏的面板经历了一场混乱的出处冒险，被教皇庇护六世捡起，然后被拿破仑没收并放入拿破仑博物馆（现为卢浮宫）。圣父上帝和圣母玛利亚被带到那不勒斯并留在那里。您可以在弗里克收藏网站上阅读祭坛画面板的完整历史。
由于团队使用合成数据训练模型，因此它实际上拥有了一份用于测试模型性能的答卷。该模型在存在反卷积问题的区域表现更好（用五音节的方式表示，从文艺复兴时期画家使用多种颜料的面板部分的噪音中筛选出实际信息）。在这些领域，不同颜料和化合物的混乱使用使得传统的反卷积算法很难正确分析MA-XRF制成的元素。
作者表示，该模型有效地克服了局限性和伪影。通常与传统的反卷积分析方法相关。未来，此类工作可以为无价艺术品的保护策略提供信息，并确定难以发现的隐藏细节。
本周早些时候，另一个团队对人工智能系统和图像分析来说是重要的一周的研究人员根据地球艺术品的图像训练了一个神经网络，最终使纳斯卡线（秘鲁一组具有纪念意义的地质图形）总数增加了一倍多。
在许多情况下，人工智能的真正用处是人工智能系统可以完成与人类专家类似的工作，但速度要快得多。在纳斯卡线案例中，研究人员让考古学家审查了网络上所说的图像，其中可能包含一个地理符号，即虽然移动速度更快，但仍然有人在驾驶。