Далайн археологид гүн усны илрүүлэгчдийн үүрэг

Геофизик судалгааны технологийн хөгжил

Усны гүн дэхь датчикууд нь одоогийн үед далайн археологийн ажлыг хэрхэн хийдгийг бодитоор өөрчилжээ. Эдгээр датчикууд нь далайн доорх ертөнцийн талаар судлаачиддаа шинэ хүрээгээр хангадаг. Энэ ажлыг хийхэд геофизикийн олон чухал багаж төхөөрөмжүүд ашиглагддаг бөгөөд эдгээрт олон цацрагт дууны систем, талын сканнер дууны төхөөрөмжүүд ордог. Олон цацрагт дууны системийг ашиглан археологичид далайн ёроолын гадаргуугийн гурван хэмжээст зураг дүрсийг бүрэн авдаг. Талын сканнер дууны систем нь өөрөөр ажилладаг ч түүнчлэн үр дүнтэй бөгөөд далайн ёроолын том хэсгийг сканнерлэх замаар түүхийн үлдэгдэл байж болох эмх замбараагүй дүрс биетийг илрүүлдэг. Эдгээр шинэ технологиуд нь мэргэжилтнүүдэд усны доорх бүтцийг илүү сайн олж судлах боломж олгодог тул тал нисэх аянд ажлын хүч чармайлтыг хамгийн чухал байранд төвлөрүүлэх, түүний ажиллагааг үр дүнтэй болгоход тусалдаг.

Сүүлийн үед олдож буй шинэ археологийн олдворуудыг харвал технологийн хувьслыг хэрхэн өөрчилж буйг тодорхой харж болно. Эрдэмтэд энэ талаар сүүлийн жилүүдэд ярилцаж байна. Тэд өгүүлдэгтэй байсан нь олон туйлт ба хажуугийн сканнер дууны долгион ашиглан усан доорх олдворуудыг олох нь өмнөхөөс хамаагүй хялбар болсон явдал юм. Эдгээр багаж хэрэгслийн тусламжтайгаар өмнө нь олж чадаагүй эсвэл хэт гүнзгий орших бүх төрлийн олдворуудыг илрүүлэх боломжтой болсон. Жишээлбэл, Саутгемптоны их сургуулийн баг нь энэ төрлийн шинэ технологийг ашилж эхэлснээр олон шинэ олдворыг бүртгэж чаджээ. Сонирхолтой нь зөвхөн тэдгээрийн тоо биш, тэдгээрийн орших байдал ч байв. Ийм мэдээлэл нь түүхийн эрдэмтэд давар наад захирагдаагүй түүхийг нэгтгэн дүрслэхэд тусалдаг. Эдгээр багаж хэрэгслүүд бүр улам сайжирч байгаа тусам бид далайн доорх нууц түүхийг илүү их нээж магтах болно.

LSI-ийн хэрэглээ: Шугам сорох камерээс эхлээд далайн зургийг авах хүртэл

Анх урсгалын шугам ба цэвэрлэх урсгалыг шалгах зориулалтаар зохион бүтээгдсэн шалгалтын технологи нь одоо далайн шиг хүрэлцэх боломжгүй газруудад ч мөн л гарч ирж байна. Ижил камерууд нь газар доорх туннелүүдийг муруйлж дайран өнгөрөхөөс гадна нарийн эрэг орчмын усанд ч амжилттай ажилладаг байжээ. Далайн судлаачид эдгээр бага хэмжээтэй дүрс олборлолтын системийг устөрөгчийн үлдэгдэл, бусад дүрс олборлолтын тоног төхөөрөмжид таарахгүй байдаг газруудыг шалгахад ашиглаж эхэлсэн. Археологичдод энэ нь зарим удаан дөрөөлөгч дээр суурилсан төхөөрөмжүүдийг сэргээхгүйгээр далайн ёроол дээр хадгалагдаж буй түүхэн онгоцнуудыг дэлгэрэнгүй харах боломжийг олгодог. Цөөн хэдэн судалгааны багууд эвдэрсэн байрлалыг олж мөн л цав хүрэлтээр бүрхэгдсэн давхарга доор нуугдаж буй зүйлийг харж чаддаг болсон нь зүгээр л том төхөөрөмжүүдийн хөдөлгөөнд урвал өгдөг байв.

Сүүлийн үеийн шинжилгээний технологи нь далайн ёроолын нарийн зургийг бий болгоход маш сайн ажиллаж байгаа бөгөөд эртний зүйлс болон усан доорх барилгыг олоход тусалж байна. Одоо далайн археологичид бидний TV цуврал дээр үзэж байгаа шугам сорох камерын хувилбаруудыг ашиглан томоохон усан доорх орон зайг шалгаж, хүмүүс өмнө нь мэдэхгүй байсан зүйлсийг харуулсан зургууд авч байна. Үүнийг ингэж бодоод үзье: шугам сороочид шугамын доторх бөглөөг шалгэхтэй адилаар эдгээр сайжруулсан камерын тусламжтайгаар судлаачид далайн ёроолын захимаа хэсгүүдэд байгаа эртний артефакт болон мартагдсан барилгыг нуугдаж байгааг нь илрүүлэх боломжийг олгодог. Энэ өөрчлөлт орсон шугам сорох камерын хэрэглээ ихээр өргөжсөн нь онцгой юм. Эдгээр нь зөвхөн зэмсэг биш, түүхийн туршид далайн доор болсон үйл явдлыг ойлгоход томоохон өөрчлөлт оруулж байгаа юм.

Нейрон сүлжээ болон гиперспектрал зураг авах технологи артефакт илрүүлэхэд

Далайн доорх археологийн газруудын спектрийн шинжилгээ

Усанд орсон зүйлсийн химийн бүтцийг илрүүлэхэд спектр дүрслэл маш чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Шинжлэх ухааныхан янз бүрийн объектуудын янз бүрийн долгионы урттай гэрлийг хэрхэн үр дүнтэй үр дүнтэй үр дүнтэй үр дүнтэй үр дүнтэй үр дүнтэй үр дүнтэй үр дүнтэй үр дүнтэй үр дүнтэй үр дүнтэй үр дүнтэй үр дүнтэй үр дүнтэй үр дүнтэй үр дүнтэй үр дүнтэй үр дүнтэй "Marine Archaeology" сэтгүүлд хэвлэгдсэн сүүлийн үеийн судалгаагаар энэ арга нь хэр үр дүнтэй болохыг харуулж байна. Эрдэмтэд гиперспектрал мэдээллээр гэрлийн тодорхой хэлбэрийг тодорхой материалтай нийлүүлж, өмнө нь мэдэхгүй байсан усан доорх газруудыг олж тогтооход тусалжээ. Энэ технологийг маш үнэ цэнэтэй болгосон зүйл нь далайн гүнд байдаг жирийн эд өлгийн бодисыг хүний бүтээсэн эд өлгийнхнээс ялгаж ялгаж ялгах чадвар юм. Олон мэргэжилтнүүд одоо гиперспэктр зураг нь усанд орсон соёлын үнэт зүйлсийг хамгаалахын тулд бараг зайлшгүй шаардлагатай гэж үздэг. Энэ нь талбайд ажиллагсад бүх төрлийн нарийвчилсан мэдээллийг өгдөг. Хэрэв бид эдгээр чухал газруудыг ирээдүйн үеийнхэнд хадгалахыг хүсвэл энэ нь маш чухал юм.

Зорилтот ангиллын гүнзгий сургалтын загварууд

Хиймэл нейрон сүлжээнүүд нь артефактуудыг тэдгээрийн харагдах байдал болон тусгах гэрлийн шинж чанараар нь тодорхойлох ажлыг хийхэд маш үр дүнтэй болоод байгаа бөгөөд археологичдын ажлын арга барилд өөрчлөлт оруулж байна. Гүнзгий сургалтын системүүд нь нарийн мэдээллийг боловсруулж артефактын төрөл, хадгалагдсан байдал, зарим тохиолдолд хэзээ үйлдвэрлэснийг нь тодорхойлох чадвартай. Археологид хиймэл оюун ухааны тухай судалгааны сэтгүүлээс хийсэн судалгаа нь эдгээр алгоритмууд нь ангилалыг сайжруулж, таамаглалыг хурдан нарийвчлалтайгаар хийх боломж олгодог гэжээ. Цаашлаад зарим туршилтууд нь хиймэл нейрон сүлжээнүүд нь зохиомол усан доорх орчинд артефактын 90%-иас илүүг оноосон байжээ. Харааны шалгалтыг спектрийн шинжилгээтэй хослуулбал эдгээр компьютерийн загварууд нь судлаачид усан доорх орд бүрэлдэхүүнүүдийг шууд усан доор бусаар нь шалгах боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь аюултай орчинд хүний ажиллагааг багасгадаг. Усан доорх археологийн салбарт нейрон сүлжээнүүдийн тусламжтайгаар мэргэжилтнүүд байршлыг илрүүлэх, ангилах аргыг өмнө нь боломжгүй байсан түвшинд хүргэсэн байна.

Усан доторх судалгааны хууль тогтоомжийн хүрээ

BOEM-ийн археологийн тайлангийн шаардлага

Далайн энерги удирдах бюро эсвэл товчоор BOEM нь далайн ёроолыг судлах үед яаж археологийн шалгалт хийхийг дүрмээр тогтоосон байдаг. Эдгээр дүрмүүд нь далайн доторх түүхэнд чухал байр суурь эзлэх хэсгүүдийг урьдчилан мэдэхгүйгээр устгахаас сэргийлэхэд тусалдаг тул чухал юм. BOEM-ийн тайлангийн стандартыг дагаж мөрдөх үед ажил хийгдэж буй үед далайн ёроолын соёлын байгууламжид юу болох магадлалтайг сайн үзэх шаардлагатай болдог. Ихэвчлэн энэ нь аливаа бодит хайлтыг эхлэхээс өмнө юу хор хөнөөлд орох магадлалтайг харуулсан тайланг гаргах явдал юм. Ийм төлөвлөлт нь хуучин тээврийн хэрэгсэл болон бусад далайн ёроолын эд зүйлсийг эвдэр хорхойлолтоос хамгаалахад тусалдаг. Эдгээр дүрмийг баримтлах нь зөвхөн сайн дадал биш, мөн далайн түүхэнд чухал байр суурь эзлэх зүйлсийг хамгаалж, дайчин болон түүхчид бид нараас хойш удаан хугацаанд судлах боломжийг олгодог.

NHPA-ийн 106 дугаар зүйлийн стандартын шаардлагад нийцэх

Усны доорх ажлуудын үед археологийн олдворуудыг олох болон хамгаалах явцад Үндэсний түүхийг хадгалж байх тухай хуулийн 106 дугаар зүйл нь маш чухал байдаг. Энэ хэсэг нь төсөл хэрэгжүүлэгчдээс соёлын үүднээс чухал газруудад усны доор ямар нэгэн хор хөнөөл учруулах боломжтой ажлуудыг эхлэхээсээ өмнө нарийн нэгэн шалгалтын процессыг дамжуулж байхыг шаарддаг. Жишээлбэл, Северная Каролина мужийн эрэг орчмын усны доор олдсон USS Monitor-ийн зарим хэсгүүд нь 106 дугаар зүйлийн шаардлагуудын дагуу олдсон юм. Усны доорх төсөлд ажиллаж буй багууд дүрмийг сайн дагаж, түүхийг хадгалж байх төлөвлөгөөндөө бодит хүчин зүйлсийг авч ажиллавал бидний хуваалцаж буй түүхийг хамгаалж, судалгааг үргэлжлүүлэх боломжийг олгодог. Үндэсний түүхийг хадгалж байх тухай хуулиар тогтоосон удирдамж нь эдгээр газруудын түүхэн үнэ цэнийг устгахгүйгээр судлах боломжийг олгох нэгэн хүрээ бүрдүүлдэг.

Далайн ёроолын хэвтээ шугамын шалгалтын аргууд

YOLOv4-ийг усан доорх бүтцийн хяналтанд зориулан өөрчлөх

YOLOv4 нь цахилгаан дэд бүтцийн хоолойн шугамыг бодит цагт хянахад шинээр ашиглагдах боломжийг олгосон бөгөөд энэ нь уст өмнөх аргуудад төвөгтэй байдаг ч үнэн зөв шалгалт хийх боломжийг олгодог. Объект таних системээр эхэлсэн нь одоо усан доорхи хоолойн хэсгүүдийг олоход хүрэлцээтэй нарийвчлалтайгаар тодорхойлох боломжтой болон хөгжсөн. Усан доор шалгалт хийх нь энэ чанарынх нь хувьд төвөгтэй бизнес юм, гэрлийн хугалах, мууртай ус гэх мэт олон асуудалтай тулгардаг ч YOLOv4 эдгээр асуудлыг сайн шийддэг. Deep Learning Approach for Objects Detection in Underwater Pipeline Images нэртэй судалгааны ажилд энэ загвар нь дундаж нарийвчлалын хэмжээгээр ойролцоогоор 94.21% байсан гэж тэмдэглэсэн бөгөөд энэ нь хурдан тогтооход бусад өрсөлдөгчдийг давж гарчээ. Усан доорхи бүтцийг барихад ажиллаж буй компаниудын хувьд энэ нь цаашид үйл ажиллагааг илүү аюулгүй болгохын тулд засварын ажлыг илүү нарийвчлалтайгаар төлөвлөх боломжийг олгодог бөгөөд үүнд бүрэн хүний болон дүнтэй төхөөрөмжийг ашиглах шаардлагагүй болгодог.

Акустик машин сургалтын дагуу дэгдэлт илрүүлэх

Акустик дохион дээр суурилсан машин сургалт нь далайн доорх хоолойн гэмтлийг илрүүлэх аргачлалыг өөрчилж байгаа бөгөөд илүү өндөр мэдрэг чанарыг бидэнд олгож байна. Усны доорх дууны долгионууд нь тэнд ажиглалт хийхэд хамгийн тохиромжтой сонголт бөгөөд далайн амьтадад саад болохгүйгээр ашигтай мэдээлэл дамжуулж чаддаг. Эдгээр дохионуудыг компьютерийн хүчирхэг програмуудад шинжилж, гэмтэл байгаа эсэхийг тогтоодог. Сүүлийн үед Мөрөн Технологийн сэтгүүлд хэвлэгдсэн судалгаа нь хоолойн системээс цуглуулсан бодит акустик мэдээлэл дээр загваруудаа сургасан үед амжилттай үр дүнг харуулж байжээ. Ийм аргууд нь асуудлыг илүү хурдан олох боломжийг олгох нь мэтийг мөн орчин тойрныг хамгаалах, ажил үйлдвэрийн цагийн алдагдлыг бууруулдаг. Ирээдүйд хоолойн байдал тасралтгүй хянах боломжийг эдгээр сайжруулалтууд олгодог ч гэсэн далайн экосистемийг хамгаалах асуудалд анхаарал хандуулдаг олон компаниудын хувьд төвөгтэй байдаг.

Далайн нөөцийг хамгаалахад шинэ технологи

Оюун ухаант датчикаар зэрэгцүүлэн хянах камеруудыг нэгтгэн ажиллуулах

Ой Технологийг цуглуулж, усан доорх хяналтын камеруудтай хослуулах нь далайн нөөцийг удирдах аргачлалыг өөрчилж байна. Эдгээр Ой датчикууд нь шугамын камеруудын чадварыг нэмэгдүүлэх бөгөөд хүмүүст бодит цагийн хяналт тавих, мэдээллийг шууд дамжуулах боломжийг олгож, операторууд шаардлагатай үед хурдан ажиллах боломжийг олгодог. Энэ нь далайн орчинд удирдлагыг хэрхэн сайжруулах вэ? Биднийг урсгалын шугам, усан доорх олон юмыг өмнөхөөсөө илүү сайн хянах боломжийг олгоно. Эдгээр хоёр технологийг нэгтгэх замаар операторууд далайн экосистемийг холоос нь хянах, асуудлыг энгийн аргаар илүү эрт илрүүлэх, далайн амьтад сөргөөр нөлөөлөхийн өмнө засварын арга хэмжээ авах боломжтой болдог. Ийм арга нь бүхэн ярилцдаг ногоон удирдлагын аргыг барихад тусалж, усан системүүдэд юу болж байгааг талаар дэлгэрэнгүй мэдээлэл авах боломжийг олгодог.

Цогц байдлаар хадгалах талбайн урьдчилан таамаглах шинжилгээ

Урьдчилан таамаглах аналитик нь усан доорхи археологийн газруудад асуудал гарахаас өмнө илрүүлэх боломжийг олгож байгаа тул хадгалалтын багууд эрсдэл үүсэхээс өмнө нь арга хэмжээ авах боломжтой болсон. Олон янзын эх сурвалжаас цуглуулсан өгөгдлүүдийг нэгтгэн шинжлэхэд эдгээр аналитик хэрэгсэл нь элэгдлийн удаан явц, түүхэн дурсгалийн газруудад халдвар нөлөө үзүүлж болзошгүй байгууламжийн орчны хүрээнд явагдаж буй хүний үйл ажиллагааг илрүүлэхэд тусалдаг. Энэхүү аргын үр дүнтэй байдал нь далайн орчинд туршилтаар батлагдсан байдаг. Жишээлбэл, Их Чулуун Риф (Great Barrier Reef) газар урьдчилан таамаглах загварын тусламжтайгаар гадаад харагдах шинж тэмдэг илрэхээс хэдэн сарын өмнө асуудлыг илрүүлснээр мэргэжилтнүүд хамгаалах арга хэмжээ авахад нэмэлт цаг хүртэл олгож чадсан. Ямар ч систем бүрэн гэнэн биш ч гэсэн эдгээр технологийн хөгжил нь усан доорхи соёлын өвд традицион аргуудаас илүү хамгаалалт үзүүлэх боломжийг олгож байгаа бөгөөд далайн соёлын өвийг урт хугацаанд хариуцлагатай удирдах чиглэлд чиглүүлж байна.