意大利理工學(xué)院 (IIT) 的科學(xué)家有一個(gè)計(jì)劃：送入機(jī)器人。他們的項(xiàng)目——被稱為RePAIR（重建過(guò)去：人工智能和機(jī)器人與文化遺產(chǎn)）——融合了機(jī)器人、人工智能和考古學(xué)，試圖重建龐貝城的建筑特征，否則這些特征將不完整，因?yàn)樗鼈円刺珡?fù)雜，要么需要不可能的人力和時(shí)間。

龐貝，為古羅馬城市之一。可能是此地有五個(gè)村落，或者最初是一個(gè)龐貝宗族。龐貝于公元79年被維蘇威火山爆發(fā)時(shí)的火山灰覆蓋。

在接下來(lái)的幾個(gè)月里，IIT研究人員和他們?cè)谝恍﹪?guó)際大學(xué)的合作者將建造、訓(xùn)練、測(cè)試和部署一個(gè)機(jī)器人，將兩座建筑物中毀壞的壁畫拼湊起來(lái)。在第一棟建筑中，他們知道壁畫應(yīng)該是什么樣子，因?yàn)樗鼈冎钡阶罱磐旰脽o(wú)損。調(diào)查人員不知道第二棟建筑中的壁畫描繪的是什么。幾十年來(lái)，它的碎片一直在儲(chǔ)藏室里等待著某人或某物將它們重新組合在一起。

RePAIR 是實(shí)驗(yàn)性的，可能會(huì)失敗，位于威尼斯的IIT文化遺產(chǎn)和技術(shù)中心主任兼該項(xiàng)目的首席研究員Arianna Traviglia承認(rèn)。它的資金來(lái)自歐盟委員會(huì)基金的350萬(wàn)歐元贈(zèng)款，該基金支持旨在“全新的未來(lái)技術(shù)”的風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目。威尼斯大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)和人工智能教授、項(xiàng)目協(xié)調(diào)員馬塞洛·佩利洛 (Marcello Pelillo) 表示，如果該項(xiàng)目成功，該技術(shù)可用于重建各種碎片化的文物，這些文物的修復(fù)“人類無(wú)法企及。”

當(dāng)機(jī)器人可以處理常規(guī)數(shù)字化時(shí)，人類就可以自由地處理更復(fù)雜的任務(wù)。研究生無(wú)法在沒(méi)有食物、水或睡眠的情況下進(jìn)行 24/7 全天候掃描——但機(jī)器人可以。Traviglia說(shuō)：“我們的想法是盡可能地使這項(xiàng)耗時(shí)且枯燥的文化遺產(chǎn)數(shù)字化活動(dòng)自動(dòng)化。”

人形機(jī)器人由軀干和手臂組成，由 Nikolaos Tsagarakis 及其同事在熱那亞IIT的人形與以人為中心的機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)。該機(jī)器人的手臂長(zhǎng)80至100厘米，重量為25至30公斤，與普通人的上半身大小差不多。它的設(shè)計(jì)部分基于早期Tsargarakis 實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的用于災(zāi)難現(xiàn)場(chǎng)的“合規(guī)人形”機(jī)器人，包括WALK-MAN，該機(jī)器人于2016年探索了意大利的一座受損建筑，那里的地震已造成近300人死亡。

手將通過(guò)手腕上的插座連接到手臂。它們是在熱那亞 IIT 的高級(jí)科學(xué)家兼比薩大學(xué)機(jī)器人學(xué)主席 Antonio Bicchi 的實(shí)驗(yàn)室中設(shè)計(jì)的，他開(kāi)發(fā)了用于工業(yè)和假肢的機(jī)械手。在龐貝城，柔軟的機(jī)械手需要極其小心地抓取、移動(dòng)和定位不同大小和重量的碎片，并在此過(guò)程中收集有關(guān)它們的信息。這些手就像柔軟但智能的手套，嵌入了觸覺(jué)、動(dòng)覺(jué)和位置傳感器。

研究人員仍在研究機(jī)器人的最終設(shè)計(jì)（另一種設(shè)計(jì)放棄了軀干，只是將手臂懸掛在金屬框架上），但它可能會(huì)安裝在工作臺(tái)上的滑塊上，以便它可以輕松地從一個(gè)位置移動(dòng)工作區(qū)的另一端。安裝后，軟手將抓住碎片，對(duì)它們進(jìn)行3D掃描，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到解謎AI，后者將嘗試尋找虛擬匹配項(xiàng)。一旦有了解決方案，人工智能就會(huì)將數(shù)據(jù)發(fā)送到組裝零件的手上。

RePAIR 科學(xué)家將嘗試用新機(jī)器人解決的第一個(gè)壁畫謎題是Schola Armaturarum的一部分，這是一個(gè)軍事風(fēng)格協(xié)會(huì)的總部，位于龐貝主要街道 Via dell'Abbondanza，成員計(jì)劃軍事活動(dòng)和角斗士戰(zhàn)斗. 1915 年出土，其大廳裝飾有獎(jiǎng)杯和武器，內(nèi)襯木柜，可能展示過(guò)盔甲和獎(jiǎng)杯。它在火山爆發(fā)和 1943 年盟軍炸彈的直接撞擊中幸存下來(lái)，但在龐貝城傾盆大雨后，它的一部分在 2010 年倒塌，包括研究人員將嘗試重建的壁畫。因?yàn)樗麄冎辣诋嬜畛醯臉幼樱赃@是測(cè)試機(jī)器人能力的好地方。

如果機(jī)器人成功完成了 Schola Armaturarum 壁畫，該團(tuán)隊(duì)接下來(lái)將嘗試解決在工作畫家之家的兩個(gè)倒塌房間中發(fā)現(xiàn)的壁畫謎題。這座建筑之所以如此命名，是因?yàn)榫S蘇威火山爆發(fā)時(shí)工匠正在那里繪制壁畫；考古學(xué)家發(fā)掘了他們的水桶和畫筆，以及等待從未出現(xiàn)的顏色、陰影和細(xì)節(jié)的壁畫的模糊輪廓。該建筑的一部分當(dāng)時(shí)被毀壞，它也被第二次世界大戰(zhàn)的轟炸嚴(yán)重?fù)p壞。

RePAIR的科學(xué)家計(jì)劃在2022年春季或夏季將機(jī)器人安裝在龐貝城（確切位置仍在確定中）。他們有一些時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；他們的贈(zèng)款支持該項(xiàng)目到2025年。