Weisheit aus der Asche

Informatiker Dr. Vincent Christlein nutzt KI-Algorithmen, um die verkohlten Papyrusrollen aus dem antiken Herculaneum zu entziffern.

Hitze, Druck und Verkohlung haben die Faserbahnen auf die Hälfte ihres Volumens schrumpfen lassen. Die einst eingerollten Lagen gleichen heute eher einem Klumpen verpresster Asche als einer Schriftrolle. Kaum vorstellbar, dass daraus einzelne Buchstaben, geschweige denn Texte entziffert werden sollen. „Für diese Arbeit benötigt man große Ausdauer. Es gibt immer wieder Rückschläge, weil die Dinge nicht so funktionieren wie gedacht“, sagt Vincent Christlein. Der Informatiker leitet am Lehrstuhl für Mustererkennung der FAU die zehnköpfige Computer- Vision-Gruppe, die sich unter anderem mit der Analyse von Dokumenten und Kunstwerken beschäftigt.

Die nächsten sechs Jahre werden sich vier Forschende aus Christleins Team beim EU-geförderten Projekt „UnLost“ der Entzifferung von 1800 schwer beschädigten Papyrusrollen widmen. Gemeinsam mit weiteren Fachleuten aus der Informatik und den Geschichtswissenschaften, speziell der Papyrologie, werden sie neue Methoden entwickeln, um die Texte lesbar zu machen. Die Schriftstücke stammen aus der Villa dei Papiri, einer prächtigen Residenz vor den Toren der antiken Hafenstadt Herculaneum am Golf von Neapel. Als der Vesuv im Jahr 79 nach Christus ausbrach, wurde das Haus ebenso wie die Stadt von vulkanischem Material und Schlamm verschüttet. Erst 1700 Jahre später wurden die Villa und ihre Schätze bei Ausgrabungen wiederentdeckt. Die verkohlten Papyrusrollen, von denen die meisten in der Nationalbibliothek von Neapel aufbewahrt werden, gelten als einzigartiger Fund: Sie bilden die einzige aus der griechisch-römischen Antike erhaltene Bibliothek mit philosophischen Texten in griechischer und lateinischer Sprache, darunter Schriften des Epikur und des Philodemos von Gadara.

Blick über Grenzen

Vincent Christleins Interesse für historische Artefakte entstand während seines Informatikstudiums an der FAU. Zunächst war ihm nicht klar, in welche Richtung er sich fachlich entwickeln sollte. Die entscheidende Weichenstellung kam mit einer Studienarbeit im Bereich der digitalen Forensik. Damals ging es darum, die Echtheit eines Bildes zu überprüfen. So fand er zur Mustererkennung. „Es hat wahnsinnig viel Spaß gemacht, unterschiedliche Methoden auszuprobieren“, erinnert sich der Forscher. Mit historischen Quellen beschäftigte er sich erstmals für seine Promotion. Er entwickelte ein Verfahren zur automatisierten Handschriftanalyse weiter, um die Verfasser von Papsturkunden aus dem 11. und 12. Jahrhundert zu identifizieren.

Die Zusammenarbeit mit Historikerinnen und Historikern war für ihn prägend. Der 41-Jährige, der in seiner Freizeit mit seiner zehnjährigen Tochter gerne bouldert oder Gesellschaftsspiele spielt, schätzt den Blick über die Grenzen des eigenen Fachs: „Mit der Zeit entwickelt man ein tieferes Verständnis für die Geisteswissenschaften. Man lernt, die Perspektive zu wechseln, gleichzeitig schärft die Zusammenarbeit Textverständnis und fördert kritisches Denken.“

Tinte wird pixelweise rekonstruiert

In der Vergangenheit gab es verschiedene Ansätze, die Papyrusrollen mechanisch oder chemisch zu öffnen: beispielsweise durch Aufschneiden und Abschaben, mit Rosenwasser, organischen Gasen, schwefelhaltigen Lösungen, Quecksilber, Pflanzensäften oder Glycerin. Viele Manuskripte wurden dabei schwer beschädigt oder zerstört. Der Ansatz der aktuellen Forschung, wie sie das UnLost- Team verfolgt, ist ein völlig anderer: Um die Papyri möglichst schonend zu behandeln, werden die Forschenden eine Kombination neuer Techniken einsetzen. Zunächst wird das Material mit hochauflösender Computertomografie untersucht. Dabei wird es mit Röntgenstrahlen aus verschiedenen Winkeln durchleuchtet. Die dabei entstehenden Projektionen bilden die Grundlage für die weitere Auswertung.

Mit Computertomographie und KI-Bildanalyse soll der Inhalt der verkohlten Papyrusrollen entschlüsselt werden. (Bild: S. Bailey, EduceLab/The University of Kentucky)

Eine Software setzt die Projektionen zu einem 3D-Modell zusammen. So entsteht aus den 3D- Daten eine virtuell abgewickelte Papyrusfläche. Mithilfe dieser Methode lässt sich sowohl die Außenfläche als auch das Innere der Rolle als Stapel von 3D-Bildpunkten zerstörungsfrei sichtbar machen. In diesem Volumen können anschließend Dichteunterschiede markiert und verglichen werden.

Ein neuronales Netzwerk soll lernen, welche Muster zur Tinte und welche zum verkohlten Papyrus gehören. Dazu untersucht der Algorithmus pixelweise die feinen Strukturunterschiede, die auf Papyrus, Tinte und Schichtgrenzen hin- weisen. Vorher trainieren die Forschenden die KI-Modelle mit beschrifteten und unbeschrifteten Stellen. Bereits kleine Fehler bei der Rekonstruktion können Buchstaben verfälschen oder ganze Partien unbrauchbar machen. Deshalb bleibt die Auswertung ein Zusammenspiel aus Bildrekonstruktion, KI-Mustererkennung und fachlicher Kontrolle durch Papyrologen. Letztere geben Rückmeldung zu den Trainingsdaten und helfen, verlässliche Bewertungsmaßstäbe zu entwickeln. So wird die KI nicht nur auf Muster, sondern auf wissenschaftlich brauchbare Unterschiede zwischen Schrift, Material und Störungen trainiert.

Vincent Christlein und sein Team werden verschiedene neuronale Netze testen, um die am besten geeigneten herauszufiltern und anschließend weiterzuentwickeln. Denn bislang generalisieren die trainierten Modelle schlecht und lassen sich nicht auf andere Rollen anwenden.

Neues Bild der antiken Philosophie?

Derzeit dauert es rund zehn Monate, um eine einzige Rolle zu entziffern. Schnelle Durchbrüche sind daher nicht zu erwarten. Für Christlein ist das kein Problem. „Ich bin Praktiker. Mir macht es Freude, Dinge auszuprobieren und Lösungen Schritt für Schritt zu verbessern.“

Sollte die Entschlüsselung auch nur eines Teils der Herculaneum-Rollen gelingen, könnten die gewonnenen Erkenntnisse das Bild der antiken Philosophie, Literatur- und Ideengeschichte verändern. Zugleich zeigt das Projekt, welches Potenzial im Zusammenspiel digitaler Methoden, Informatik und Geisteswissenschaften steckt.

Im Odeuropa-Projekt sucht Vincent Christlein nach Geruchshinweisen in historischen Bildern und Texten. (Bild: FAU/Giulia Iannicelli)

Eve Tsakaridou

https://www.fau.de/2026/10/news/forschung/kuenstliche-intelligenz/weisheit-aus-der-asche