“虚拟展开” - 科学家们阅读了300岁的封闭历史信,没有打开它

展开LetterPacket DB-1627

计算机生成的密封字母DB-1538的展开动画。在我们的论文中,我们描述了如何使用“虚拟展开”如何从17世纪的欧洲阅读密封的Letterpackets的内容,而不会在没有身体上打开它们。信用:礼貌解锁历史研究组档案

作为跨学科研究团队的历史展开使用计算工具来检查“锁定”字母的内容。

国际学者团队从早期的现代欧洲阅读了未开封的信 - 不使用自动计算展平算法违反其密封或损坏它。团队,包括麻省理工学院图书馆和计算机科学和人工智能实验室(CSAIL)研究人员和一个麻省理工学院学生和亚利姆纳,于2021年3月2日发表了他们的调查结果自然通信“通过X射线微观图”成像的密封文件的自动虚拟展开,标题为“解锁历史”。

这些信件的寄信人用“信锁”将它们合上,这是一种历史过程,将一张扁平的纸折叠并固定,使之成为自己的信封。Jana Dambrogio是麻省理工学院图书馆Thomas F. Peterson的管理员,与伦敦国王学院早期现代英国文学讲师Daniel Starza Smith以及“解锁历史”研究小组一起开发了字母锁作为一个研究领域。对于历史学家和文物保护人员来说,这些文件的折痕、褶子和缝隙本身就是很有价值的证据。因此,能够在无损无损的情况下检查信件的内容,是历史文献研究的一大进步。

“字母锁是几个世纪以来的日常活动,跨越了文化、国界和社会阶层,”丹布罗吉奥解释说。“它在保密系统的历史中扮演着不可或缺的角色,是古代世界的物理通信安全技术和现代数字密码学之间缺失的一环。这项研究将我们带到了一封被锁上的信件的核心。”

几乎展开了一个未开封的信

使用计算工具,一支研究团队能够从1697年几乎展开未开封的信。信贷:由麻省理工学院图书馆提供

这种突破性技术是节约工,历史学家,工程师,成像专家和其他学者之间的国际和跨学科合作的结果。“合作的力量是,我们可以将我们的不同利益和工具结合起来解决更大的问题,”MIT部门的电气工程系和计算机科学部(EECS)和研究团队成员的艺术家搬迁。

The algorithm that makes the virtual unfolding possible was developed by Amanda Ghassaei SM ’17 and Holly Jackson, an undergraduate student in electrical engineering and computer science and a participant in MIT’s Undergraduate Research Opportunity Program (UROP), both working at the Center for Bits and Atoms. The virtual unfolding code is openly available onGitHub.

“当我们收到第一批信件的扫描件时,我们立刻就被吸引住了,”加萨伊说。“密封的信件是非常有趣的东西,这些例子尤其有趣,因为人们特别注意将它们密封起来。”

秘密透露

“我们是X-raying历史,”伦敦皇后玛丽大学X射线MicrotoMography Manager队成员David Mills队成员David Mills。米尔斯队与Graham Davis一起,玛丽女王3D X射线成像教授,专门设计用于牙科的机器,从17世纪扫描未开封的“锁定”的信件。这导致高分辨率体积扫描,由高对比度时滞整合X射线微微图产生。

“谁会认为旨在看着牙齿的扫描仪到目前为止会让我们带走吗?”戴维斯说。

然后将计算平坦算法应用于字母的扫描。这已经成功地完成了之前的卷轴,书籍和文件与一或两折。然而,“锁定”字母复杂的折叠结构带来了独特的技术挑战。

Jacques Sennacques信件


标题:
研究人员读到了雅克·塞纳克写给他的表兄皮埃尔·勒佩斯(Pierre Le Pers)的一封信的内容,后者是一位在海牙的法国商人。来源:麻省理工学院

“算法在分离纸张层时,在分离纸张上,尽管它们之间的极端稀有和微小的差距,但有时少于扫描的分辨率,”算法“的令人印象深刻的工作”“计算折纸。“我们不确定它是可能的。”

该团队的方法利用完全3D几何分析,不需要关于字母包中的折叠或字母的数量或类型的先前信息。虚拟展开生成折叠和平坦状态的字母的2D和3D重建,以及字母写入表面和折痕模式的图像。

“这项工作最酷的技术贡献之一是一种探索同时折叠和扁平的表达的技术,”霍莉杰克逊说。“我们的新技术使节约设施能够保留一封信的内部工程,同时仍然会使历史学家洞察发件人和收件人的生活。”

这种虚拟展开技术被用来揭示1697年7月31日的一封信的内容。信中有雅克•塞纳克(Jacques Sennacques)向他的表兄、驻海牙的法国商人皮埃尔•勒佩斯(Pierre Le Pers)提出的请求,要求他提供丹尼尔•勒佩斯(Daniel Le Pers)死亡通知的核证副本。这封信来自欧洲布蕾妮邮局的一个箱子,里面保存着有300年历史的未投递邮件,这为研究人员提供了一个难得的机会来研究那些密封的、上锁的信件。

内梅亨大学(Radboud University Nijmegen)早期现代史助理教授戴维·范德·林登(David van der Linden)说:“行李箱是一个独特的时间胶囊。”“它保存了对社会各个阶层成千上万人生活的宝贵见解,包括流动音乐家、外交官和宗教难民。作为历史学家,我们会定期探索过去人们的生活,但读到一个从未见过天日的私密故事,甚至从未被读者读到,这真的是非同寻常的。”

推进新领域

自然通信文章中,该团队还揭示了第一个系统化的字母锁技术。在研究了25万封历史信件后,他们设计了一个分类和格式的图表,并为这些信件的例子打分。了解这些历史信件的安全技术意味着档案收藏可以以保护小而重要的材料细节的方式保存,如裂缝、锁和折痕。

“有时过去抵制了审查,”Daniel Starza Smith解释道。“我们可以简单地削减这些字母,但是我们花了时间为他们隐藏,秘密和无法进入的品质来研究它们。我们已经了解到,当他们未开封时,信件可能会更加透露。“

研究团队希望为学科和学生提供学习的凭借来自一系列学科的凭证和学生的研究。虚拟展开算法也可能具有广泛的应用:因为它可以处理平坦,弯曲和尖锐的折叠材料,它可以在许多类型的历史文本上使用,包括字母,卷轴和书籍。

“我们所取得的成就不仅仅是打开不可押,并阅读不可读的,”莱顿大学早期现代英语文学中的读者说,Nadine Akkerman说。“我们表现出真正的跨学科工作如何打破界限,以调查人文和科学都能单独理解的内容。”

计算工具有望加速字母锁的研究,并揭示新的历史证据。乌得勒支大学(Utrecht University)音乐学副教授丽贝卡·阿伦特(Rebekah Ahrendt)补充说,多亏了这项研究,“我们现在可以想象新的情感历史,它在物理上连接着过去和现在、人类和非人类、有形的和数字的。”

有关此研究的更多信息,请阅读从欧洲欧洲的未开封信的秘密揭示 - 没有破坏密封或损坏它

研究团队包括Jana Dambrogio,Thomas F. Peterson Cardentator,MIT图书馆;Amanda Ghassaei,Adobe Researchs的研究工程师;Daniel Starza Smith,讲师在伦敦国王高校早期英语文学中的讲师;霍莉杰克逊,麻省理工学院本科学员;Erik Demaine,EECS教授;Martin Demaine,Csail和Angelika的机器人工程师和Barton Weller艺术家在EECS;格雷厄姆戴维斯和大卫·米尔斯,伦敦州玛丽大学牙科研究所;乌得勒支大学音乐学副教授的雷维斯卡·艾哈德;莱顿大学早期现代英语文学中的读者Nadine Akkerman;Radboud University Nijmegen早期现代历史助理教授David Van der Linden。

这项研究部分由Seaver Foundation,Delmas Foundation,英国学院和Nederlandse Consorisatie Voor Wetenschappelijk Onderzoek提供支持。

参考:“通过X射线MICROTOMACTOM成像的密封文件的自动虚拟展开解锁历史”Jana Dambrogio,Amanda Ghassaei,Daniel Starza Smith,Holly Jackson,Martin L. Demaine,Graham Davis,David Mills,Rebekah Ahrendt,Nadine Akkerman,David Van der Linden和Erik D. demaine,2021年3月2日,自然通信
DOI: 10.1038 / s41467 - 021 - 21326 - w

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