L’IA fait renaître ces papyrus ensevelis par l'éruption du Vésuve

Imaginez hériter de la meilleure bouteille de vin jamais faite, un millésime rare, unique au monde. Imaginez maintenant que cette bouteille est si fragile que le simple fait de toucher son bouchon suffirait à la briser. Elle est là, devant vous, un trésor inestimable. Mais « vous ne pouvez pas la boire », songe Giorgio Angelotti.

C'est là le dilemme exaspérant auquel Giorgio Angelotti et des générations d'autres chercheurs ont été confrontés en tentant de déchiffrer les papyrus d'Herculanum. 

L'éruption du Vésuve, qui a ravagé Pompéi en 79 après J.-C., a également enseveli la ville voisine d'Herculanum et recouvert sa célèbre bibliothèque dans la villa des Papyrus d'une couche de 18 mètres de cendres et de roches. Plusieurs centaines de papyrus ont survécu à cet enfer grâce à cette couche épaisse de débris volcaniques. Au lieu de brûler, ils se sont transformés en morceaux fragiles et diformes, préservés mais si fragiles que les archéologues craignaient de les toucher. 

La collection de la villa des Papyrus est la seule bibliothèque connue à avoir survécu à l'Antiquité gréco-romaine. Ces textes précieux sont pourtant longtemps restés illisibles. Le moindre effleurement suffirait à les réduire en poussière. 

Aujourd'hui, près de 2 000 ans après la terrible éruption du Vésuve, les papyrus révèlent enfin leurs secrets. Grâce à des accélérateurs de particules et à l'intelligence artificielle, les chercheurs sont désormais en mesure de « dérouler » virtuellement les papyrus d'Herculanum et d'en lire le contenu. 

Dirigées par la papyrologue Federica Nicolardi et une équipe composée d'autres historiens, scientifiques et experts en IA tels que Giorgio Angelotti, ces découvertes vous sont dévoilées par National Geographic. Ils ont identifié un rouleau qui pourrait figurer parmi les plus anciens de l'histoire romaine, tandis qu'un autre rouleau pourrait apporter de nouvelles perspectives majeures sur la théologie grecque et les dieux légendaires de l'Olympe. Il arrive parfois que Federica Nicolardi doive faire une pause afin de se rappeler à quel point il est extraordinaire de pouvoir lire ces textes restés inaccessibles pendant des siècles, générant frustration et faux espoirs. 

« C'est historique », affirme-t-elle alors qu'elle se préparait à participer à la présentation de ces découvertes lors d'une conférence à Naples, le 25 juin. « Cela bouleverse complètement la discipline ». 

DES DOCUMENTS EXTRÊMEMENT FRAGILES

Malgré la fragilité des papyrus, la tentation d'essayer de les dérouler s'est révélée, à plusieurs reprises, irrésistible. Depuis la mise au jour de la villa des Papyrus en 1750, les archéologues ont imaginé toutes sortes de méthodes pour forcer l'ouverture des rouleaux, allant de l'injection de mercure à l'application d'éther ou de sève de papyrus afin de les assouplir. Les premières tentatives ont permis d'obtenir quelques résultats, ils ont notamment révélé que la collection était principalement composée de textes écrits en grec par Philodème de Gadara, philosophe du 1^er siècle avant notre ère et adepte de l'épicurisme, un courant de pensées qui insiste sur le fait d'éviter la peur et la douleur afin de garantir le plaisir. Au-delà de ça, les découvertes étaient maigres et les méthodes de dépliage ont souvent détruit les papyrus inestimables. 

Lors d'une visite récente de la Biblioteca Nazionale di Napoli Vittorio Emanuele III, une bibliothèque nationale à Naples où la majorité des papyrus sont stockés, l'équipe de Federica Nicolardi en a sorti un plateau : compacts et noircis, ils reposaient sur du coton et étaient recouverts de flocons de cendre qui rappelaient leur extrême fragilité. Giorgio Angelotti s'était un jour retrouvé avec quelques grains de cendre sur les doigts. Au lieu de les jeter, il en a déposé quelques-uns sur sa langue. Ils avaient le goût de bois brûlé, comme un lointain écho de la journée cauchemardesque de 79 apr. J.-C..

Le plus petit rouleau sur le plateau est particulièrement fascinant : Federica Nicolardi et son équipe estiment qu'il pourrait apporter un nouvel éclairage sur la naissance d'un courant de pensée philosophique majeur. Dans les années 1980, des chercheurs ont tenté de l'ouvrir en utilisant un mélange de gélatine et d'acide acétique, dans l’espoir d’assouplir le rouleau pour en séparer délicatement les couches de petits morceaux. Bien qu'ils aient pu entrevoir quelques lettres éparses, plus de la moitié du papyrus fut détruit au cours du processus. Aujourd'hui, seule la moitié inférieure de la dernière section du rouleau est intacte. Giorgio Angelotti et d'autres experts ont désormais réussi à l'extraire. 

Il est difficile de proposer une interprétation détaillée de ce texte. Imaginez devoir analyser un livre dont vous ne pouvez lire que les quelques lignes du bas de ses dernières pages, mais ce qui s'en dégage jusqu'à présent est saisissant. L'auteur s'interroge sur la possibilité que les êtres humains soient moralement parfaits et sur la manière de distinguer le bien du mal. Il oppose ensuite les « arts mécaniques », tels que la forgerie et la menuiserie, et les « arts théoriques », tels que la géométrie, explorant ainsi, selon les termes de Federica Nicolardi, « la façon dont les arts peuvent aider les gens en général ou comment les sages devraient se consacrer aux arts ». Le texte traite également de l'épistémologie, explorant les fondations et les limites de la connaissance : « nous nous interrogerons sur un sujet », écrit l'auteur, « mais nous ne le comprendrons pas si, d'une certaine manière, nous nous éloignons de nous-même et de notre propre nature ».

Les thèmes abordés dans le texte s'alignent sur l'école philosophique du stoïcisme, qui privilégie la raison et la vertu dans la quête d'une bonne vie. La présence d'un texte stoïcien dans une bibliothèque principalement consacrée à des ouvrages épicuriens n'est pas tout à fait surprenante. « Les stoïciens et les épicuriens étaient des écoles rivales [mais] les débats et les polémiques entre les deux étaient courants », explique Federica Nicolardi. 

Il est possible que l'auteur ait été un épicurien engagé dans un débat idéologique, tirant des salves au cours d'une guerre culturelle antique. La mention par l'auteur d'un neveu et disciple du philosophe grec Chrysippe de Soles, influence majeure sur les débuts du stoïcisme, pourrait aider à éclairer les origines de cette école et sa rivalité avec l'épicurisme.

Ce qui est peut-être encore plus captivant, c'est ce que l'écriture révèle au sujet de l'âge du rouleau. Federica Nicolardi a remarqué que l'écriture de l'auteur semblait plus archaïque que celle des autres rouleaux, avec des lettres plus anguleuses et des formes plus variées. Sur cette base, elle date le papyrus du 2^e, voire du 3^e siècle avant J.-C., ce qui le rend plus ancien que les œuvres de Philodème de Gadara faisant également partie de la collection, et en fait ainsi l'un des plus anciens papyrus de l'époque romaine jamais découverts. 

Compte tenu du caractère fragmentaire des papyrus, déterminer leurs titres représente un défi de taille. Federica Nicolardi et son équipe en ont toutefois confirmé un autre : « On Gods, Book 8 » (Sur les dieux, livre 8), de Philodème de Gadara. Ils n'ont pas encore étudié ce texte dans son intégralité mais ont extrait quelques termes que l'on s'attendrait à retrouver dans un ouvrage de théologie tels que « providence » et « entités invisibles ». D'autres phrases sont floues, comme celle-ci qui fait allusion à de la poterie brisée « que le principe intellectif se trouve dans le tout de la même manière / plutôt que dans les tessons de poterie ».

Le chiffre 8 figurant dans le titre revêt une importance majeure. Jusqu'à présent, les chercheurs n'avaient connaissance que du livre 1 et, peut-être, du livre 3, de la série « Sur les dieux », qui explore la nature des dieux grecs. La découverte du livre 8 semble donc prouver l'existence de plusieurs ouvrages inconnus, dont chacun pourrait s'ajouter à la collection d'Herculanum et enrichir nos connaissances sur le panthéon des dieux grecs. 

Ce travail d'interprétation n'est possible que grâce aux avancées technologiques. Depuis le début des années 2000, Brent Seales, spécialiste en vision par ordinateur à l'université du Kentucky, met au point une méthode pour dérouler virtuellement les papyrus. Sa méthode consiste à capturer des images 3D de leurs couches internes à l'aide d'une tomographie à rayons X (comparable aux scanners médicaux), que le logiciel segmente ensuite et aplatit pour une lecture optimale. 

Après l'échec d'une première tentative de lecture des images, l'équipe de Brent Seales a de nouveau numérisé certains rouleaux. Pour ce faire, ils ont utilisé un immense accélérateur de particules appelé « synchrotron » afin d'obtenir une meilleure résolution, initialement de huit microns puis passée à deux microns, soit des dizaines de fois plus petite que la largeur d'un cheveu humain. 

Depuis, ils ont imaginé d'autres moyens pour améliorer la qualité des images. Dans certaines technologies de numérisation, les logiciels permettent de suivre les nœuds complexes de neurones à travers les tissus biologiques. De la même manière, Brent Seales a tracé les fibres de papyrus à travers les rouleaux afin de faciliter la segmentation. Il a également mis au point un système d'IA « chasseur d'encre » permettant de détecter automatiquement la texture de l'encre, qui ressemble généralement à de la boue séchée sur les images numérisées, et contribuant à rendre les rouleaux plus lisibles. 

Malheureusement, son équipe ne disposait ni du temps ni des ressources nécessaires pour adapter ce genre de logiciels, sans compter que l'entraînement de l'IA requiert d'énormes quantités de données. C'est ainsi qu'en 2023, Brent Seales a rendu publiques toutes les images et tout le code de son équipe, puis s'est associé à deux financeurs de la Silicon Valley. Ensemble, ils ont créé le Vesuvius Challenge, un concours international de déchiffrement de manuscrits antiques par IA qui a décerné plus de 1,5 million d'euros (1,8 million de dollars) de prix pour aider à développer des algorithmes de détection d'encre et, à terme, percer les mystères des papyrus d'Herculanum. 

Environ vingt-sept rouleaux font actuellement l'objet d'études mais le processus reste très long. Des spécialistes tels que Giorgio Angelotti doivent ajuster les paramètres de l'intelligence artificielle pour chacun des rouleaux afin d'obtenir l'image la plus nette possible, un processus que Brent Seales compare au travail minutieux des magiciens des effets spéciaux d'Hollywood qui peaufinent les scènes image par image. 

Lorsque Brent Seales a commencé ses travaux, il lui a parfois fallu plusieurs années entre la numérisation initiale et l'extraction d'un texte lisible. « Mais nous pensons qu'à terme, grâce à l'automatisation des résultats, le délai d'extraction du texte sera réalisé à 90 % dans un délai de vingt-quatre heures », explique-t-il. Brent Seales envisage également un jour où cette technologie pourra être utilisée pour lire des œuvres endommagées provenant d'autres sites, tels que les manuscrits de la mer Morte. 

En attendant, d'autres papyrus pourraient être enfouis à Herculanum, qui n'a jamais fait l'objet de fouilles exhaustives. Pour sa part, Federica Nicolardi est impatiente de tirer parti de cette alliance entre la papyrologie traditionnelle et les nouvelles méthodes de pointe pour révéler encore davantage de secrets antiques. « Cette évolution touche une discipline qui était en quelque sorte prête à l'accueillir ».