Η τεχνητή νοημοσύνη σπάει τα ιστορικά αινίγματα: Ανακάλυψε τι λέει ο «κώδικας Borg»-Θα είναι ο δίσκος της Φαιστού το επόμενο;

Στα αρχεία της Βιβλιοθήκης του Βατικανού, ένα χειρόγραφο 408 σελίδων παρέμενε ουσιαστικά «άφωνο» για περισσότερους από τέσσερις αιώνες. Οι σελίδες του είναι γεμάτες με παράξενα σύμβολα, άγνωστους χαρακτήρες, σποραδικά λατινικά γράμματα και μία πρώτη σελίδα γραμμένη στα αραβικά. Κανείς δεν γνώριζε το κλειδί που θα μπορούσε να αποκαλύψει το περιεχόμενό του.

Το βιβλίο, γνωστό σήμερα ως «κώδικας Borg», φαινόταν να περιλαμβάνει μυστικές θεραπείες για ασθένειες του ανθρώπινου σώματος. Σε μια εποχή κατά την οποία η λαϊκή ιατρική, η αλχημεία και οι ανορθόδοξες θεραπευτικές πρακτικές μπορούσαν να προκαλέσουν υποψίες ή ακόμη και κατηγορίες για μαγεία, η κρυπτογράφηση δεν ήταν απλώς μια πνευματική άσκηση, ήταν ένας τρόπος προστασίας της γνώσης - και πιθανότατα των ανθρώπων που τη διακινούσαν.

Χρειάστηκαν αιώνες, η επιμονή ειδικών στην ιστορική κρυπτογραφία και η κομβική - όπως αποδεικνύεται - βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης για να αρχίσει το χειρόγραφο να αποκαλύπτει τα μυστικά του. Πίσω από τα 34 διαφορετικά σύμβολά του κρύβονταν χιλιάδες συνταγές και θεραπείες: από την κατανάλωση ποιοτικού κόκκινου κρασιού μέχρι τη ζύμωση μοσχοκάρυδου μέσα σε ζύμη ως μέσο αντιμετώπισης της δυσεντερίας.

Η αποκρυπτογράφηση του κώδικα Borg δεν αποτελεί μόνο μια εντυπωσιακή ιστορία για τις δυνατότητες της τεχνητής νοημοσύνης. Είναι μέρος μιας πολύ μεγαλύτερης προσπάθειας: να ανοίξουν τα «κλειδωμένα δωμάτια» της ανθρώπινης Ιστορίας.

Το ένα τοις εκατό της παγκόσμιας μνήμης

Σύμφωνα με ορισμένες εκτιμήσεις, περίπου το 1% του υλικού που φυλάσσεται σε αρχεία και βιβλιοθήκες σε όλο τον κόσμο είναι πλήρως ή εν μέρει κρυπτογραφημένο. Το ποσοστό μπορεί να φαίνεται μικρό, αλλά στην πραγματικότητα αντιστοιχεί σε έναν τεράστιο όγκο εγγράφων.

Πίσω από τους κώδικες μπορεί να κρύβονται διπλωματικά τηλεγραφήματα, στρατιωτικές πληροφορίες, τελετουργίες μυστικών εταιρειών, θεραπευτικές γνώσεις, παράνομοι έρωτες, πολιτικές συνωμοσίες ή απλές λεπτομέρειες της καθημερινής ζωής που οι συντάκτες τους δεν ήθελαν να πέσουν σε ξένα χέρια.

Οι πρώτοι γνωστοί κώδικες ανάγονται στην αρχαία Ελλάδα και τη Ρώμη. Από τότε, η κρυπτογραφία ακολούθησε την ίδια διαδρομή με την πολιτική και τον πόλεμο: κάθε νέα μέθοδος προστασίας της πληροφορίας οδηγούσε στην ανάπτυξη μιας νέας τεχνικής αποκρυπτογράφησης.

Τα ιστορικά κρυπτογραφημένα έγγραφα έχουν ιδιαίτερη σημασία επειδή περιέχουν πληροφορίες που απουσιάζουν από τις επίσημες αφηγήσεις. Σε ορισμένες περιπτώσεις, η αποκρυπτογράφησή τους μπορεί να αλλάξει την εικόνα που έχουμε για ένα πρόσωπο ή ακόμη και για μια ολόκληρη ιστορική περίοδο.

Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελούν οι κρυπτογραφημένες επιστολές της Μαρίας Στιούαρτ, βασίλισσας της Σκωτίας, οι οποίες γράφτηκαν κατά τη διάρκεια της μακράς αιχμαλωσίας της στην Αγγλία. Η αποκρυπτογράφησή τους αποκάλυψε όχι μόνο την ανάμειξή της σε σχέδια για την ανάκτηση του θρόνου της, αλλά και την τεταμένη σχέση της με τον γιο της, Ιάκωβο ΣΤ΄ της Σκωτίας, τον μελλοντικό Ιάκωβο Α΄ της Αγγλίας.

Σύμβολα, παγίδες και άγνωστες γλώσσες

Ορισμένοι ιστορικοί κώδικες είναι σχετικά απλοί. Ο κώδικας Borg, για παράδειγμα, βασίζεται σε μια μορφή αντικατάστασης, κατά την οποία κάθε σύμβολο αντιστοιχεί σε ένα γράμμα του λατινικού αλφαβήτου. Άλλα συστήματα, όμως, είναι πολύ πιο σύνθετα. Μερικές φορές δεν είναι γνωστή ούτε η γλώσσα στην οποία γράφτηκε το αρχικό κείμενο. Σε άλλες περιπτώσεις, οι δημιουργοί των κωδίκων προσέθεταν άχρηστα σύμβολα για να παραπλανήσουν όποιον επιχειρούσε να διαβάσει το μήνυμα. Ένα γράμμα μπορεί να αποδίδεται με πολλά διαφορετικά σύμβολα.

Αντίστροφα, ένα σύμβολο μπορεί να αλλάζει σημασία ανάλογα με τη θέση του. Οι λέξεις μπορεί να μην χωρίζονται μεταξύ τους, ενώ τα λάθη του συντάκτη, η φθορά του χαρτιού και το ξεθωριασμένο μελάνι προσθέτουν νέα επίπεδα δυσκολίας. Η αποκρυπτογράφηση μιας επιστολής τριών μόλις σελίδων του Καρόλου Ε΄, αυτοκράτορα της Αγίας Ρωμαϊκής Αυτοκρατορίας και βασιλιά της Ισπανίας, χρειάστηκε έξι μήνες. Το μήνυμα χρησιμοποιούσε περίπου 120 διαφορετικά κρυπτογραφικά σύμβολα.

Όταν τελικά διαβάστηκε, αποκάλυψε έναν από τους ισχυρότερους μονάρχες της εποχής του να φοβάται ότι θα δολοφονηθεί. Ο Κάρολος Ε΄ είχε πληροφορηθεί ότι ένας Ιταλός μισθοφόρος πολέμαρχος, ο οποίος υπηρετούσε τον Γάλλο βασιλιά Φραγκίσκο Α΄, σχεδίαζε τη δολοφονία του.

Το έγγραφο δεν πρόσθεσε μόνο μια ακόμη λεπτομέρεια στη βιογραφία του αυτοκράτορα. Αποκάλυψε τον φόβο και την ανασφάλεια που κρύβονταν πίσω από την εικόνα της απόλυτης εξουσίας.

Η δύσκολη δουλειά πριν από την αποκρυπτογράφηση

Πριν αρχίσει η ανάλυση ενός κώδικα, οι ερευνητές πρέπει να μετατρέψουν το χειρόγραφο σε ψηφιακή μορφή. Πρόκειται συχνά για μία από τις πιο χρονοβόρες φάσεις της διαδικασίας. Οι επιστήμονες πρέπει να αντιγράψουν σύμβολο προς σύμβολο το κείμενο, χωρίς πάντοτε να γνωρίζουν τι ακριβώς βλέπουν.

Η κακή γραφή, τα ξεθωριασμένα μελάνια, οι λεκέδες, τα σκισίματα και η φυσική φθορά των σελίδων μπορούν να καταστήσουν ακόμη και την αναγνώριση ενός χαρακτήρα εξαιρετικά δύσκολη. Η Γαλλίδα κρυπτολόγος Σεσίλ Πιερό έχει υπολογίσει ότι μπορεί να χρειαστεί μία ολόκληρη ημέρα μόνο για τη μεταγραφή μιας επιστολής δύο σελίδων, όταν αυτή περιλαμβάνει άγνωστα σύμβολα. Εδώ ακριβώς αρχίζει να αλλάζει τους όρους της έρευνας η τεχνητή νοημοσύνη.

Η μηχανή που μαθαίνει να διαβάζει το παρελθόν

Η Μισέλ Βάλντισπιλ, καθηγήτρια γερμανικής γλωσσολογίας στο Πανεπιστήμιο του Όσλο, και οι συνεργάτες της χρησιμοποίησαν την πλατφόρμα τεχνητής νοημοσύνης Transkribus για να μεταγράψουν μια μυστική επιστολή του 1637. Η επιστολή είχε γραφτεί από τον ευγενή Ζίγκισμουντ Χόισνερ φον Βάντερσλεμπεν προς τον Σουηδό καγκελάριο Άξελ Οξενστιέρνα, στο αποκορύφωμα του Τριακονταετούς Πολέμου - μιας σύγκρουσης που στοίχισε εκατομμύρια ζωές και κατέστρεψε μεγάλες περιοχές της Ευρώπης.

Το σύστημα εντόπισε τα τμήματα του κειμένου, αναγνώρισε τις γραμμές και ανέλυσε τους χαρακτήρες έναν προς έναν. Η δουλειά του διευκολύνθηκε από το γεγονός ότι η επιστολή ήταν μόνο εν μέρει κρυπτογραφημένη και χρησιμοποιούσε αριθμούς χωρισμένους με τελείες, οι οποίοι είχαν γραφτεί με σχετικά καθαρό τρόπο.

Η τεχνητή νοημοσύνη δεν έδωσε από μόνη της την τελική απάντηση. Χρειάστηκαν ανθρώπινες διορθώσεις, γνώση της παλαιάς γερμανικής γλώσσας και συνεχής εναλλαγή ανάμεσα στις υποθέσεις του υπολογιστή και στην κρίση των ειδικών. Πίσω από τον κώδικα αποκαλύφθηκαν προειδοποιήσεις για συνωμοσία ανάμεσα στους προτεστάντες συμμάχους της Σουηδίας. Ο συντάκτης ενημέρωνε τον Οξενστιέρνα ότι είχε αναγκαστεί να υποχωρήσει στρατηγικά, επειδή είχε λάβει πληροφορίες για σχέδια εναντίον του από δυνάμεις που θεωρητικά βρίσκονταν στο ίδιο στρατόπεδο.

Από τη μεταγραφή στην άμεση αποκρυπτογράφηση

Τα υπάρχοντα συστήματα τεχνητής νοημοσύνης μπορούν να αναγνωρίσουν πολλές γλώσσες, γραφές και στυλ χειρογράφων. Συχνά, όμως, αποτυγχάνουν όταν συναντούν επινοημένα σύμβολα, αστρολογικά σημεία ή αριθμούς γραμμένους με ασυνήθιστο τρόπο. Για να αντιμετωπίσουν αυτό το πρόβλημα, ερευνητές από διαφορετικές χώρες αναπτύσσουν στο πλαίσιο του προγράμματος Descrypt νέα μοντέλα, σχεδιασμένα ειδικά για ιστορικά κρυπτογραφημένα κείμενα. Ο στόχος δεν είναι απλώς η δημιουργία ενός συστήματος που θα μεταγράφει τα χειρόγραφα. Οι επιστήμονες θέλουν να ενώσουν τη μεταγραφή και την αποκρυπτογράφηση σε μία ενιαία διαδικασία.

Η τεχνητή νοημοσύνη θα αναλύει απευθείας τη φωτογραφία μιας σελίδας, θα αναγνωρίζει τα σύμβολα, θα εντοπίζει τις επαναλήψεις και θα επιχειρεί να αντιστοιχίσει τον κώδικα με πιθανές λέξεις και γλωσσικά πρότυπα. Οι πρώτες δοκιμές έγιναν πάνω στον κώδικα Copiale, ένα χειρόγραφο 105 σελίδων που περιγράφει τις τελετουργίες, τους κανόνες και τις ιδέες μιας γερμανικής μυστικής εταιρείας του 18ου αιώνα.

Οι ερευνητές εκπαίδευσαν το σύστημα αρχικά πάνω σε γενικά δείγματα χειρογράφων και στη συνέχεια του έδωσαν εικόνες συγκεκριμένων κρυπτογραφημένων γραμμών μαζί με το αποκρυπτογραφημένο γερμανικό κείμενο. Το μοντέλο κατάφερε να διαβάσει με ακρίβεια τμήματα του χειρογράφου που δεν είχε συναντήσει προηγουμένως. Το επίτευγμα θεωρείται ιδιαίτερα σημαντικό για περιπτώσεις στις οποίες η αρχική γλώσσα παραμένει άγνωστη.

Τετρακόσιες κρυπτογραφημένες ερωτικές επιστολές

Η επιτυχία των νέων συστημάτων εξαρτάται από την ποσότητα και την ποιότητα των δεδομένων με τα οποία εκπαιδεύονται. Τα μεγάλα γλωσσικά μοντέλα, όπως εκείνα που χρησιμοποιούνται στα σύγχρονα chatbots, έχουν εκπαιδευτεί πάνω σε τρισεκατομμύρια λέξεις από βιβλία, άρθρα και ιστοσελίδες. Στην ιστορική κρυπτογραφία, αντίθετα, τα διαθέσιμα δείγματα είναι περιορισμένα και εξαιρετικά ανομοιογενή.

Για τον λόγο αυτόν, οι ερευνητές του προγράμματος Descrypt αναζητούν συστηματικά κρυπτογραφημένα χειρόγραφα σε αρχεία και βιβλιοθήκες, ώστε να δημιουργήσουν μια μεγάλη βάση δεδομένων. Ανάμεσα στα ευρήματα βρίσκονται περίπου 400 μυστηριώδεις ταχυδρομικές κάρτες, γραμμένες με κρυπτογραφημένη γραφή από τα τέλη του 19ου έως τις αρχές του 20ού αιώνα. Τα λίγα αποσπάσματα που έχουν αποκρυπτογραφηθεί μέχρι στιγμής δείχνουν ότι ορισμένες από αυτές ήταν ερωτικές επιστολές στα γερμανικά.

Η περίπτωση αυτή αποκαλύπτει μία λιγότερο θεαματική, αλλά εξίσου ουσιαστική πλευρά της κρυπτογραφίας. Δεν έκρυβαν όλοι οι κώδικες κρατικά μυστικά ή σχέδια δολοφονίας. Κάποιες φορές προστάτευαν συναισθήματα που δεν μπορούσαν να εκφραστούν δημόσια.

Ένα chatbot για τα μυστικά των αιώνων

Οι ερευνητές έχουν ήδη δημιουργήσει ένα εργαλείο που λειτουργεί με τρόπο παρόμοιο με ένα chatbot και επιχειρεί να συνδυάσει σε ένα βήμα τη μεταγραφή, την αποκρυπτογράφηση και τη μετάφραση. Το σύστημα χρησιμοποιεί αλγορίθμους εκπαιδευμένους πάνω σε ζεύγη κρυπτογραφημένων συμβόλων και πραγματικών χαρακτήρων. Παράλληλα, αξιοποιεί μεγάλα γλωσσικά μοντέλα που έχουν εκπαιδευτεί σε ιστορικά κείμενα διαφορετικών εποχών, ώστε να αναγνωρίζει λέξεις και φράσεις που θα ήταν πιθανό να χρησιμοποιούνται σε ένα συγκεκριμένο χρονικό πλαίσιο.

Στο εργαλείο ενσωματώνονται επίσης συστήματα αναγνώρισης εικόνας, εκπαιδευμένα σε σχολιασμένα χειρόγραφα. Όσο περισσότεροι ειδικοί το χρησιμοποιούν και διορθώνουν τα λάθη του, τόσο περισσότερο θα βελτιώνεται. Όταν δοκιμάστηκε πάνω στον κώδικα Borg, το σύστημα κατάφερε να μεταγράψει, να αποκρυπτογραφήσει και να μεταφράσει στα αγγλικά ένα απόσπασμα 500 συμβόλων μέσα σε λίγο περισσότερο από 29 λεπτά.

Το σημαντικότερο ήταν ότι δεν παρουσίασε απλώς μία λύση. Κατέγραψε τη διαδικασία που ακολούθησε και εξήγησε γιατί θεωρούσε την ερμηνεία του πιθανή. Η διαφάνεια αυτή είναι απαραίτητη, καθώς ένα σύστημα τεχνητής νοημοσύνης μπορεί να κατασκευάσει μια πειστική αλλά ανύπαρκτη ερμηνεία, εάν δεν υπάρχουν μηχανισμοί επαλήθευσης.

Η μηχανή μπορεί να εντοπίσει μοτίβα, να συγκρίνει χιλιάδες πιθανές αντιστοιχίες και να επιταχύνει δραματικά την έρευνα. Ο άνθρωπος, όμως, εξακολουθεί να είναι απαραίτητος για να κρίνει εάν το αποτέλεσμα έχει ιστορική, γλωσσική και λογική συνοχή.

Θα αποκαλύψει η τεχνητή νοημοσύνη το μήνυμα στον Δίσκο της Φαιστού;

Οι δυνατότητες αυτών των εργαλείων δεν περιορίζονται στα κρυπτογραφημένα έγγραφα των τελευταίων αιώνων. Θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν και για αρχαίες γραφές που μέχρι σήμερα παραμένουν αδιάβαστες. Ο Δίσκος της Φαιστού, ηλικίας περίπου 4.000 ετών, εξακολουθεί να αντιστέκεται σε κάθε προσπάθεια οριστικής αποκρυπτογράφησης. Το ίδιο συμβαίνει με τη Γραμμική Α, τη γραφή του μινωικού πολιτισμού, η οποία δεν έχει ακόμη διαβαστεί με βεβαιότητα. Η τεχνητή νοημοσύνη μπορεί να συγκρίνει σύμβολα, να εντοπίσει επαναλαμβανόμενες δομές και να εξετάσει τεράστιο αριθμό γλωσσικών υποθέσεων. Δεν μπορεί, ωστόσο, να δημιουργήσει δεδομένα που δεν υπάρχουν.

Στην περίπτωση του Δίσκου της Φαιστού, το διαθέσιμο κείμενο είναι πολύ περιορισμένο. Χωρίς ένα δεύτερο μεγάλο δείγμα στην ίδια γραφή ή ένα δίγλωσσο κείμενο που θα λειτουργούσε ως αντίστοιχη «Στήλη της Ροζέτας», ακόμη και τα ισχυρότερα μοντέλα θα δυσκολευτούν να προσφέρουν μια ασφαλή λύση. Η τεχνητή νοημοσύνη δεν αποτελεί μαγικό κλειδί. Είναι όμως το ισχυρότερο εργαλείο που είχαν ποτέ στη διάθεσή τους οι ερευνητές για να αναζητήσουν αυτό το κλειδί.

Η Ιστορία που δεν έχει ακόμη γραφτεί

Η πραγματική αξία της νέας τεχνολογίας δεν βρίσκεται μόνο στην επίλυση διάσημων γρίφων. Βρίσκεται στη δυνατότητα να διαβαστούν χιλιάδες λιγότερο γνωστά έγγραφα, τα οποία παρέμεναν κλειστά επειδή η αποκρυπτογράφησή τους απαιτούσε μήνες ή χρόνια εργασίας. Μέσα σε αυτά μπορεί να βρίσκονται άγνωστες διαπραγματεύσεις, μυστικές συμμαχίες, επιστημονικές παρατηρήσεις, οικογενειακές συγκρούσεις, καθημερινές αγωνίες και φωνές ανθρώπων που απουσιάζουν από τα επίσημα αρχεία.

Η τεχνητή νοημοσύνη προσφέρει ταχύτητα, κλίμακα και τη δυνατότητα να εντοπίζονται σχέσεις που δύσκολα θα παρατηρούσε ένας μεμονωμένος ερευνητής. Δεν αντικαθιστά τον ιστορικό, τον γλωσσολόγο ή τον κρυπτολόγο.

Τους επιτρέπει, όμως, να ερευνούν πολύ περισσότερα τεκμήρια και να εξετάζουν υποθέσεις που μέχρι πρόσφατα ήταν πρακτικά αδύνατες. Κάθε αποκρυπτογραφημένη σελίδα δεν λύνει απλώς έναν γρίφο. Επιστρέφει στην Ιστορία μια πληροφορία που κάποιος, πριν από αιώνες, προσπάθησε να κρύψει. Και μέσα στις βιβλιοθήκες και στα αρχεία του κόσμου υπάρχουν ακόμη χιλιάδες τέτοιες σελίδες που περιμένουν να διαβαστούν.