Pompei, l'antica città romana sepolta dalla violenta eruzione del Vesuvio nel 79 d.C., che ha anche seppellito migliaia di abitanti sotto cenere e detriti, è stata per secoli un enigma archeologico. Tra i suoi tesori più delicati si trovano gli spettacolari affreschi murali che decoravano i soffitti e le pareti di case, templi e spazi pubblici.

Tuttavia, molti di questi affreschi sono stati danneggiati dall'eruzione e, successivamente, dai bombardamenti alleati durante la Seconda Guerra Mondiale. Questi eventi, uniti all'inevitabile passare del tempo, hanno lasciato migliaia di frammenti conservati in scatole, senza un ordine apparente, come pezzi di un complicatissimo puzzle di cui non esiste un'immagine di riferimento.

Come ricomporre questi affreschi millenari? Con l'aiuto della robotica e dell'IA Proprio per rispondere a questa domanda e riuscire a risolvere questo grande puzzle dell'antica città romana, è nato RePAIR (acronimo di Reconstructing the Past:

Artificial Intelligence and Robotics Meet Cultural Heritage). Dal 2021 questo progetto europeo ha lavorato allo sviluppo di una soluzione tecnologica per uno dei compiti più frustranti e lenti del restauro archeologico.

Coordinato dall'Università Ca' Foscari di Venezia in collaborazione con l'Istituto Italiano di Tecnologia, il Parco Archeologico di Pompei e università di Israele, Portogallo e Germania, il progetto ha combinato intelligenza artificiale, visione artificiale e robotica avanzata per realizzare l'impensabile: che una macchina ricostruisca gli antichi affreschi di Pompei. «Dopo quattro anni di lavoro, il progetto europeo RePAIR è giunto al termine. Rappresenta un primo passo pionieristico verso un obiettivo ambizioso: eliminare una delle attività più laboriose e frustranti della ricerca archeologica, consentendo così d'incanalare energie e competenze preziose verso attività più strettamente scientifiche e creative», spiega Marcello Pelillo, professore dell'Università di Venezia e coordinatore del progetto.

La tecnologia al servizio della storia Il sistema robotico, installato nella Casina Rustica, un edificio restaurato (e adattato) all'interno del Parco Archeologico di Pompei, è dotato di due bracci meccanici equipaggiati con mani flessibili e sensori di visione ad alta precisione. Queste «mani morbide» possono sostenere i fragili frammenti di affresco senza danneggiarli, mentre le telecamere si dedicano all'analisi di motivi, colori e texture invisibili anche all'occhio umano.

Così, grazie ad algoritmi di apprendimento automatico, il robot RePAIR è in grado di esaminare migliaia di frammenti digitalizzati in 3D, che in questa fase iniziale sono circa duemila, e propone combinazioni probabili che vengono poi validate dai restauratori umani. L'esperienza degli archeologi (come Michel E. Fuchs, responsabile del progetto) consente di convalidare le proposte di assemblaggio generate dall'IA, garantendo la fedeltà storica delle ricostruzioni.

Tuttavia, il robot non deve solo trovare corrispondenze tra pezzi erosi o incompleti, ma anche determinarne la possibile origine, poiché molti provengono da contesti diversi e sono stati accidentalmente mescolati nei magazzini. Qual è il puzzle che il robot sta risolvendo?

Durante questa prima fase, sono due gli affreschi oggetto di riassemblaggio: gli affreschi del soffitto della Casa dei Pittori al Lavoro, nell'Insula dei Casti Amanti, che furono danneggiati dall'eruzione del Vesuvio e polverizzati dai bombardamenti del 1943, e gli affreschi della Schola Armaturarum, una sorta di scuola dove si addestravano i gladiatori e s'imparava a combattere con le armi, crollata nel 2010. Entrambi i complessi, considerati gioielli dell'arte romana, giacevano in stato frammentario e sarebbero stati impossibili da ricostruire senza uno strumento tecnologico all'avanguardia come questo.

Questo robot non intende sostituire i professionisti umani, ma integrarli. Infatti, l'assemblaggio definitivo dei pezzi continuerà ad essere manuale, ad opera degli esperti del parco di Pompei.

E, sebbene RePAIR sia nato per essere utilizzato a Pompei, la sua tecnologia potrebbe essere estesa ai siti archeologici di tutto il mondo. Secondo il direttore del Parco Archeologico, Gabriel Zuchtriegel, «l'archeologia del futuro passerà attraverso l'uso etico e rigoroso dell'intelligenza artificiale.

È una grande sfida, ma nessun essere umano potrebbe riuscirci da solo. È qui che entra in gioco l'intelligenza artificiale, che svolgerà un ruolo centrale nell'archeologia del futuro».