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格里菲斯大学的研究团队近日在《科学报告》上发表了一项突破性研究，开发并测试了一套创新的数字考古框架，旨在深入探究世界上最古老的岩画形式之一——手指刻画（finger fluting）背后的古代人类信息。
手指刻画是一种独特的艺术形式，通过在洞穴墙壁上的软质矿物膜“月奶石”（moonmilk）上用手指绘制而成。这种艺术形式广泛分布于欧洲和澳大利亚的漆黑洞穴中，其中法国已知的最古老例子可追溯至约 30 万年前的尼安德特人时期。
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研究团队通过精心设计的实验，探索了图像识别方法是否能够从现代人制作的手指刻画中提取足够的信息，从而识别创作者的性别。实验设计包括与成年参与者合作的触觉设置，以及使用 Meta Quest 3 VR 头显的定制程序。研究人员对 96 名成年参与者进行了两项对照实验，每个人分别制作九次刻画：一次是在模仿洞穴表面外观和触感的月奶石粘土替代品上，另一次是在虚拟现实（VR）中使用 Meta Quest 3。
所有刻画的图像都被详细记录，随后进行系统整理，并对两种常见的图像识别模型进行训练。团队使用标准指标评估了性能，并关键地寻找模型是否只是记住了训练数据（过拟合），而不是学习能够推广的模式。
研究结果显示，VR 图像未能产生可靠的性别分类；即使在某些地方准确性看起来可以接受，但整体区分度和平衡性较弱。然而，触觉图像的表现要好得多。在一种训练条件下，模型的准确性达到了约 84%，其中一个模型获得了相对较高的区分分数。
格里菲斯大学社会与文化研究中心的数字考古学家安德烈亚·贾兰多尼博士是这项研究的负责人。她强调，关于手指刻画的一个关键问题是：谁制作了它们？“这些痕迹是由男性还是女性制作的，可能会产生现实世界的影响，”她说。“这些信息曾被用于决定谁可以出于文化原因访问某些遗址。”
过去试图识别洞穴痕迹制作者的方法通常依赖于手指测量和比例，或手部尺寸测量。这些方法被证明不一致或容易出错；手指压力不同，表面不均匀，颜料扭曲了轮廓，男性和女性的相同测量结果可能高度重叠。“这项研究的目标是避免这些假设，转而使用数字考古学，”贾兰多尼博士说。
研究团队表示，这项研究为跨学科应用铺平了道路，涉及考古学、法医学、心理学和人机交互。澳大利亚人类进化研究中心（ARCHE）的信息科学家、合著者罗伯特·豪布特博士表示：“我们已经发布了代码和材料，以便其他人可以复制实验、批评它并扩展它。这就是概念验证如何成为可靠工具的过程。”
这项研究不仅为数字考古学提供了新的工具和方法，也为理解早期人类的文化和认知实践开辟了新的途径。
