El Premio a la Mejor Tesis en Humanidades Digitales celebra la fusión de la inteligencia artificial con imágenes captadas por satélite que ha revolucionado la arqueología

“La inteligencia artificial, de la mano de la teledetección, permite identificar nuevos potenciales yacimientos y obtener así un conocimiento profundo sobre nuestro pasado, así como la implementación de medidas para la protección del patrimonio”, ha afirmado el investigador premiado durante el acto que ha tenido lugar en el Palacio del Marqués de Salamanca, sede madrileña de la Fundación BBVA.

La presidenta de honor de la HDH, Nuria Rodríguez Ortega, ha destacado que el premio del Dr. Berganzo “no es solo el reconocimiento a una investigación innovadora y rigurosa, sino una declaración de que las Humanidades Digitales importan; de que son, justamente, las Humanidades que necesitamos ahora”.

“El trabajo galardonado es un buen ejemplo del poder transformador que pueden aportar las tecnologías digitales para amplificar y potenciar la investigación en el campo de las humanidades”, ha señalado por su parte la directora de Relaciones Institucionales de la Fundación BBVA, Silvia Churruca.

Un cambio de paradigma en la disciplina arqueológica

Los avances desarrollados por Iban Berganzo, ingeniero investigador sénior de Arqueología Computacional en el Barcelona Supercomputing Center–Centro Nacional de Supercomputación (BSC-CNS), suponen un cambio de paradigma en la disciplina arqueológica por tres razones. En primer lugar, porque estas tecnologías de teledetección permiten descubrir yacimientos que, incluso estando físicamente en el propio terreno, no son detectables. En segundo lugar, porque la inteligencia artificial permite reconocer patrones y automatizar los procesos para la detección a gran escala de yacimientos arqueológicos en pocos minutos. Y tercero, porque permite crear mapas probabilísticos de miles de yacimientos, lo que hace posible su protección incluso antes de que sean excavados.

En la tesis, titulada New Computational Methods for Automated Large-Scale Archaeological Site Detection (“Nuevos métodos computacionales para la detección automatizada a gran escala de yacimientos arqueológicos”), se introducen nuevos conceptos, planteamientos y estrategias como LiDAR (Light Detection and Ranging) multitemporal, aprendizaje automático (machine learning) híbrido, refinamiento (refinement), aprendizaje curricular (curriculum learning) y análisis de regiones (blob analysis); así como diferentes métodos de aumento de datos (data augmentation) aplicados por primera vez en el campo de la arqueología. Todos ellos se basan en inteligencia artificial; en concreto, en visión artificial, es decir, que la fuente de entrada de estos algoritmos son imágenes.

El galardonado ha rememorado los diversos proyectos arqueológicos en los que han sido implementadas estas herramientas: “Esta tesis –realizada en el el Institut Català d’Arqueologia Clàssica de la Universitat Rovira i Virgili de Tarragona– comenzó con el uso de tecnología LiDAR en Cataluña para la detección de yacimientos íberos de la Edad del Hierro en zonas montañosas con densos bosques. Debido a la dificultad de acceso, el uso de esta tecnología resultó especialmente relevante. De esta manera, haciendo uso de datos multitemporales, pudimos detectar estos yacimientos”.

Una vez testeada la tecnología en Cataluña, Berganzo y su equipo decidieron ampliar la detección de yacimientos a gran escala a toda Galicia, en el marco de otro proyecto, Detección de túmulos funerarios mediante algoritmos de aprendizaje automático en el noroeste de la península Ibérica: “Logramos identificar 10.000 posibles túmulos. Fue la primera aplicación de la arqueología computacional a esa escala y, actualmente, el artículo más citado de los que he publicado”.

La detección de yacimientos “invisibles” con drones y mapas antiguos

Debido a que muchos yacimientos se han visto alterados por el crecimiento urbano y agrícola, y por tanto no son detectables mediante las herramientas de teledetección mencionadas, el premiado llevó a cabo otra investigación, junto con la Universidad de Cambridge, para la detección de esos yacimientos “invisibles”. “Las imágenes satélite disponibles del subcontinente indio datan de 1972 gracias al programa de satélites Landsat, por lo que cualquier yacimiento alterado con anterioridad no sería detectable. Por ello, recurrimos a mapas históricos que datan de 1802, más de un siglo anteriores, donde aplicamos los mismos modelos de inteligencia artificial previamente desarrollados. De esta manera, detectamos 6.000 potenciales yacimientos en la India y Pakistán, en una zona donde floreció una de las primeras civilizaciones del mundo, la del Valle del Indo. Una investigación que nos ha permitido estudiar también la evolución del impacto del crecimiento urbano en los yacimientos a lo largo de los años para así poder entender mejor el problema e implementar medidas de protección del patrimonio”, ha detallado.

Además, Berganzo participó en el proyecto Drones al servicio de la investigación arqueológica (DIASur), que en 2019 recibió una ayuda de la Fundación BBVA. En él, plantearon otro método para la detección de yacimientos “invisibles”: la detección de fragmentos de cerámica mediante dron. “La acumulación de cerámica arqueológica en ciertas zonas nos indica la posible localización de un yacimiento, por lo que su detección se vuelve clave. Para ello, aplicamos modelos de aprendizaje profundo para la detección de cerámica en Grecia”, ha explicado.

Dentro de la propia disciplina arqueológica, se están aplicando los mismos algoritmos e ideas presentados en la tesis para la identificación de fitolitos, unas estructuras de escala microscópica que ayudan a entender los inicios de la agricultura, y para la identificación de semillas. Más allá de la arqueología, el investigador ha señalado que estos métodos computacionales también han representado un avance significativo en distintos ámbitos de las humanidades en general: “Estamos aplicando estos métodos en la transcripción de textos o en el análisis de obras de arte. De esta manera podremos comprender y aprender más de diferentes períodos históricos y autores”. Por ello, ha sostenido, el uso especializado de la teledetección y la inteligencia artificial tiene el potencial de generar “un cambio disruptivo, que ya es una realidad”.

Biografía del premiado

Iban Berganzo Besga es ingeniero superior de Telecomunicaciones por la Universidad del País Vasco (EHU) y máster en Seguridad Informática por la Universidad Internacional de La Rioja. En 2023, se doctoró en Arqueología Clásica por el Institut Català d’Arqueologia Clàssica de la Universitat Rovira i Virgili de Tarragona. Actualmente es ingeniero investigador sénior de Arqueología Computacional en el Barcelona Supercomputing Center–Centro Nacional de Supercomputación (BSC-CNS). También es investigador asociado en la Universidad de Toronto en Mississauga (Canadá) y en el Institut Català d’Arqueologia Clàssica. Es beneficiario de una beca de la Unión Europea AI4Science. (CITMAga).

Jurado del IV Premio a la Mejor Tesis Doctoral en Humanidades Digitales

El jurado ha estado presidido por Ignacio Bosque, catedrático de Lengua Española en la Universidad Complutense de Madrid y académico de la Real Academia Española; y ha contado como vocales con: Bethany Aram, catedrática de Historia Moderna en la Universidad Pablo de Olavide; Senén Barro, catedrático de Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial en la Universidade de Santiago de Compostela; María Luisa Bellido, catedrática de Historia del Arte en la Universidad de Granada; Iria da Cunha, profesora titular del Departamento de Filologías Extranjeras y sus Lingüísticas de la Universidad Nacional de Educación a Distancia; Daniel Escandell, profesor titular de Literatura Española e Hispanoamericana en la Universidad de Salamanca; Alejandro García Reidy, profesor titular de Literatura Española e Hispanoamericana en la Universidad de Salamanca; César A. González Pérez, científico titular en el Instituto de Ciencias del Patrimonio (CSIC) y vicepresidente de la Sociedad Internacional de Humanidades Digitales Hispánicas; Antonio Moreno Sandoval, catedrático de Lingüística en la Universidad Autónoma de Madrid; Nieves Pena, profesora titular de Literatura Española en la Universidade da Coruña; Joana María Pujadas, profesora titular de los Estudios de Artes y Humanidades en la Universitat Oberta de Catalunya; Alejandra Ulla, profesora titular de Teoría de la Literatura y Lingüística General en la Universidade de Santiago de Compostela; y Darío Villanueva, profesor emérito de Teoría de la Literatura y Literatura Comparada en la Universidade de Santiago de Compostela, y académico de la Real Academia Española.

Sobre el premio

El Premio a la Mejor Tesis Doctoral en Humanidades Digitales de la Sociedad Internacional de Humanidades Digitales Hispánicas y la Fundación BBVA reconoce, con periodicidad anual, contribuciones que, desde la innovación, la creatividad, la originalidad y la rigurosidad científica en el campo de las Humanidades Digitales, utilicen las tecnologías de la información u otras técnicas, herramientas, metodologías computacionales y procesos de automatización avanzados, o estén relacionadas con el ecosistema digital, y presen- ten una elevada capacidad para hacer avanzar el conocimiento producido en las disciplinas humanísticas. Su objetivo es, de modo complementario, servir de estímulo a los jóvenes investigadores que desarrollan su labor en este ámbito.