Cross-Validated Neural and Biophysical Models for Pediatric Fingerprint Ridge Breadth Age Estimation with Archaeological Applications
Deze studie stelt een kruis gevalideerd neuraal netwerkmodel vast met behulp van een specifieke pediatrische vingerafdrukreferentie uit Rhodos om aan te tonen dat de Neolithische kleifiguren uit Knossos waarschijnlijk door kinderen zijn vervaardigd, wat de nauwkeurigheid van leeftijdschatting aanzienlijk verbetert ten opzichte van eerdere op volwassenen gekalibreerde methoden.
Oorspronkelijk artikel gelicentieerd onder CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dit is een AI-gegenereerde uitleg van een preprint die niet peer-reviewed is. Dit is geen medisch advies. Neem geen gezondheidsbeslissingen op basis van deze inhoud. Lees de volledige disclaimer
In de stille hoekjes van oude huizen zitten vaak kleine kleifiguren tussen het afval van het dagelijks leven. Al decennia debatteren archeologen over wie deze objecten heeft gemaakt. Werden ze door volwassenen vervaardigd als onderdeel van een serieus ritueel, of waren het de speelse, imperfecte creaties van kinderen? Het antwoord is van belang, want het verandert hoe we de levens van kinderen in het Neolithicum begrijpen. Als kinderen ze maakten, suggereert dit dat zij actieve deelnemers waren aan hun cultuur, en niet slechts passieve toeschouwers. Het probleem is dat klei geen botten of DNA bewaart, en zodra een beeldje gebroken is, is de persoon die het vasthield verdwenen. Er is echter één aanwijzing die het bakproces overleeft: de kleine richels van een vingerafdruk. Net zoals de lengte van een persoon groeit, breidt de afstand tussen de richels op hun vingertoppen zich uit naarmate ze ouder worden, beginnend met smalle lijnen in de kindertijd en breder wordend tot in de volwassenheid. Dit biologische feit biedt een manier om de leeftijd van de maker te meten zonder hun gezicht of skelet te hoeven zien, waardoor een eenvoudige vingerafdruk verandert in een klok die alleen tikt terwijl een kind groeit.
Een team van onderzoekers zette zich in om te testen of deze biologische klok eindelijk het debat over de Neolithische beeldjes gevonden bij Knossos op het eiland Kreta kon beslechten. Hiervoor moesten ze eerst een betrouwbare referentiegids opbouwen, omdat eerdere methoden vooral op volwassenen waren getest en faalden wanneer ze op kinderen werden toegepast. Het team reisde naar Rhodos, Griekenland, waar ze werkten met 200 kinderen tussen de zes en twaalf jaar oud. Elk kind drukte hun duim in een klein balletje zachte klei, waardoor een verse vingerafdrukafdruk ontstond. De onderzoekers maten de afstand tussen de richels in deze afdrukken met uiterste precisie. Ze gebruikten deze metingen om drie verschillende soorten computermodellen te trainen om de leeftijd van een kind te voorspellen op basis van enkel de breedte van die richels. Eén model volgde een standaard wiskundige curve, een ander simuleerde hoe huidweefsel zich verspreidt en verandert in de loop van de tijd, en het derde was een complex neuraal netwerk, een type kunstmatige intelligentie ontworpen om patronen in data te vinden die mensen misschien missen.
De resultaten toonden aan dat het model van de kunstmatige intelligentie verreweg het meest accuraat was. Wanneer de onderzoekers het model testten door telkens de data van één kind te verbergen en het model de leeftijd te laten raden, was de gemiddelde fout minder dan anderhalf jaar. Dit was een enorme verbetering ten opzichte van oudere methoden, die meer dan zeven jaar afwijken wanneer ze op kinderen worden toegepast. De studie bevestigde ook dat de afstand van de richels zich anders verandert voor jongens en meisjes naarmate ze ouder worden, waarbij de opening bij jongens tussen de tien en twaalf jaar merkbaarder breder wordt. Dit niveau van detail stelde het team in staat om een nieuw, zeer specifiek instrument te creëren voor het lezen van de leeftijden van de oude makers.
Met dit nieuwe instrument in de hand richtten de onderzoekers hun aandacht op elf kleine kleifiguurtjes uit het Neolithicum, die in musea in Heraklion en op de locatie van Knossos zelf worden bewaard. Ze maten zorgvuldig de behouden richelafstand in de klei van deze oude figuren. Omdat klei krimpt wanneer het in een oven wordt gebakken, voerden het team hun berekeningen uit met de aanname dat de klei overal tussen nul en vijftien procent kon krimpen. Zelfs met de maximale hoeveelheid krimp, wezen de berekeningen consequent naar dezelfde conclusie: de vingerafdrukken behoorden toe aan kinderen. De geschatte leeftijden varieerden van ongeveer vier tot twaalf jaar oud. In elk scenario viel de meting stevig binnen de kinderleeftijd en suggereerde nooit een volwassen hand.
Deze bevinding levert het eerste directe, fysieke bewijs dat kinderen inderdaad deze beeldjes maakten. Het verplaatst het idee van kinderlijke deelname van een gok gebaseerd op de kleine omvang van de objecten naar een feit dat wordt ondersteund door de biologie van de handen van de makers. De studie beweert niet precies te weten hoeveel kinderen deze figuren maakten of welke specifieke rituelen zij uitvoerden, maar het sluit definitief de mogelijkheid uit dat deze objecten uitsluitend het werk van volwassenen waren. Door een eenvoudig biologisch feit te combineren met moderne computertechnologie, hebben de onderzoekers een venster geopend naar het dagelijks leven van Neolithische kinderen, waarmee ze laten zien dat hun handen, net als de onze, druk bezig waren met het vormgeven van de wereld om hen heen.
Verdrinkt u in papers in uw vakgebied?
Ontvang dagelijkse digests van de nieuwste papers die bij uw onderzoekswoorden passen — met technische samenvattingen, in uw taal.