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Grâce à l'IA, les historiens suivent la propagation des idées sur l'astronomie au XVIe siècle

Il s'agit d'un collage d'extraits carrés et rectangulaires de nombreux textes d'astronomie datant du XVIe siècle environ, illustrant à quel point ils étaient différents, y compris une grande variété de polices.

Les historiens travaillant avec un assistant d'intelligence artificielle ont commencé à suivre la propagation de la pensée astronomique à travers l'Europe au début des années 1500.

L’analyse contribue à remettre en question l’idée du « génie solitaire » des révolutions scientifiques. Au lieu de cela, cela montre que les connaissances sur la position des étoiles étaient répandues et utilisées dans diverses disciplines, rapportent des chercheurs le 23 octobre dans Avancées scientifiques.

« Nous pouvons assister ici à la première formation d'une communauté scientifique proto-internationale », explique l'historien computationnel Matteo Valleriani de l'Institut Max Planck d'histoire des sciences à Berlin.

Valleriani et ses collègues ont utilisé l'IA pour examiner une collection numérisée de 359 manuels d'astronomie publiés entre 1472, moins de 20 ans après la première impression de la Bible de Gutenberg, et 1650. (SN : 31/05/05).

Ces manuels ont été utilisés pour enseigner des cours d’introduction à l’astronomie géocentrique – la vision du cosmos qui place la Terre au centre et se déplace vers l’extérieur dans des sphères séquentielles. La connaissance de la position des étoiles était considérée comme importante pour tout étudier, de la médecine à la poésie grecque et latine, c'est pourquoi les cours d'introduction à l'astronomie étaient obligatoires pour tous les étudiants. Entre autres choses, les étudiants ont appris à utiliser la position du soleil dans les constellations du zodiaque pour déterminer la date d'un événement survenu dans l'Antiquité, avant que les calendriers standardisés ne soient courants.

L’étude de ces textes passés peut donner aux historiens une idée des connaissances de base que les personnes les plus instruites possédaient sur l’univers et de la manière dont cette compréhension a évolué au fil du temps.

L'ensemble de données comprenait 76 000 pages de texte, d'images et de tableaux numériques, la plupart avec des polices, des formats et des mises en page différents. Un historien pourrait être capable d’analyser une poignée de livres au cours d’une seule carrière. Mais Valleriani et ses collègues voulaient tous les étudier.

« Ce que nous voulions savoir, de manière générale, c'est ce que les étudiants apprenaient en astronomie au cours de ces 180 années et dans toute l'Europe », explique Valleriani. « C'était humainement impossible. »

L’équipe a utilisé l’apprentissage automatique pour identifier 10 000 tableaux numériques distincts dans les manuels. Ensuite, ils ont formé un modèle d’IA pour reconnaître les nombres individuels dans les tableaux. « C'était extrêmement difficile, car les tableaux ne sont pas formatés de la même manière », explique Klaus-Robert Müller, physicien et expert en apprentissage automatique de l'Université technique de Berlin. « Tout est vraiment en désordre. »

Une fois que l’IA a extrait tous les chiffres, elle a comparé les différents tableaux un à un et a mis en évidence les similitudes et les différences. Par exemple, certains manuels étaient essentiellement des réimpressions d’une édition antérieure et leurs tableaux étaient presque identiques. D’autres ont introduit de nouvelles idées ou de nouvelles façons d’utiliser les données astronomiques.

L'IA n'a pas pu dire aux chercheurs ce que signifiaient ces similitudes et ces différences. (SN : 02/08/24). Mais cela pourrait leur donner un endroit où rechercher des tendances ou des moments de changement.

« Cela passe de l'utilisation de l'IA comme outil, pour aider à faire quelque chose que j'avais préconçu, à l'utilisation de l'IA en tant que membre d'une équipe, suggérant de nouvelles solutions que je ne pouvais pas voir », explique Valleriani.

Une histoire courante sur l'astronomie à cette époque est que des héros de la science, comme Copernic, Galilée et Kepler, ont secoué le monde en montrant que la Terre n'est pas le centre de l'univers.

Mais les historiens des sciences s’éloignent de l’idée selon laquelle la science est dirigée par des génies solitaires qui font de grandes découvertes. (SN : 05/03/16). Ces découvertes avaient des contextes sociaux, politiques et culturels, et elles devaient être diffusées d’une manière ou d’une autre dans la culture plus large.

« Lorsqu'il s'agit de la révolution scientifique, du triomphe de la vision copernicienne du monde, nous connaissons les grands noms », déclare le spécialiste en informatique Jürgen Renn de l'Institut Max Planck de géoanthropologie d'Iéna, en Allemagne, qui n'a pas participé aux nouveaux travaux. « Mais en Europe, il s’agissait d’un vaste mouvement. Il y avait beaucoup de participants.

L'une des principales conclusions de l'équipe est que les manuels imprimés à Wittenberg, en Allemagne, dans les années 1530 ont été largement imités ailleurs en Europe. Des livres similaires vendus dans des villes dotées de marchés plus importants, comme Paris et Venise, ont créé une nouvelle approche homogène de l’astronomie.

Valleriani trouve cela ironique. Wittenberg est surtout connue pour être la ville où Martin Luther a lancé la Réforme protestante, qui a séparé une nouvelle branche du christianisme de l'Église catholique.

« Cela semble paradoxal », dit Valleriani. « Alors que Wittenberg et la Réforme protestante divisaient l'Europe… et créaient le contexte dans lequel éclataient les guerres, Wittenberg était en même temps capable de développer une approche scientifique au niveau éducatif qui était en réalité reprise partout. »

Une ancienne carte du monde est dominée par deux cercles, chacun représentant la moitié du globe. Il est entouré d'illustrations comprenant des dessins du soleil et des portraits de personnes. La carte est intitulée Une carte nouvelle et précise du monde.

Il y a des limites à ce type de recherche, souligne l’équipe. Les données historiques sont toujours incomplètes et les historiens doivent choisir un sous-ensemble de ces données sur lequel se concentrer. L’IA ne peut pas expliquer ce genre de biais de sélection. Les historiens humains doivent toujours faire partie du processus, soulignent les chercheurs.

Ce travail « montre comment les historiens pourront à l’avenir gérer les méthodes d’intelligence artificielle et les utiliser intelligemment sans cette illusion utopique ou dystopique qu’ils peuvent faire le travail à votre place », explique Renn. « Ils constituent simplement un nouvel outil fantastique qui nous aide à comprendre l'histoire comme un large flux d'actions et de pensées humaines, et non comme une simple chaîne d'événements singuliers. »

M23 Rebels in 2012; cc Al Jazeera, modified, https://www.flickr.com/photos/aljazeeraenglish/7580534258

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