Археологи давно испытывают проблему датировки. Анализ радиоуглерода, обычно используемый для реконструкции прошлых демографических изменений человека, основывается на методе, который легко обезображен кривыми калибровки радиоуглерода и неопределенностью измерений. И до сих пор не было статистической поправки, которая бы работала.
"Никто не исследовал систематически эту проблему и не показал, как статистически с ней можно справиться", - говорит Майкл Прайс, научный сотрудник SFI Applied Complexity, ведущий автор статьи в Journal of Archaeological Science о новом методе, который он разработал для суммирования рядов радиоуглеродных дат. . . «Очень увлекательно, как эта работа соединилась. Мы определили фундаментальную проблему и устранили ее».
В последние десятилетия археологи все чаще полагались на наборы радиоуглеродных дат, чтобы реконструировать прошлую численность населения посредством подхода, который называется «дать как данные». Основное предположение состоит в том, что количество образцов радиоуглерода за определенный период пропорционально численности населения региона на тот момент. Археологи обычно использовали «подведенные плотности вероятности» или SPD, чтобы обобщить эти наборы радиоуглеродных дат. "Но есть много проблем, которые присущи SPD", - говорит Джули Хоггарт, археолог Университета Бейлора и соавтор статьи.
Радиоуглеродная датировка измеряет распад углерода-14 в органическом веществе. Но количество углерода-14 в атмосфере колеблется во времени; это не постоянная базовая линия. Поэтому исследователи создают радиоуглеродные калибровочные кривые, отражающие значение углерода-14 до дат. Однако одно значение углерода-14 может соответствовать разным датам – проблема, известная как «эквифинальность», которая может естественным образом смещать кривые SPD. "Это была серьезная проблема" и препятствие для демографического анализа, говорит Хоггарт. «Как вы знаете, что изменение, которое вы видите, является фактическим изменением численности популяции, а не изменением формы калибровочной кривой?»
Когда она обсуждала проблему с Прайсом несколько лет назад, он сказал ей, что тоже не является поклонником СПД. Она спросила, что должны сделать археологи. «В сущности, он сказал: «Ну, альтернативы нет».
Это осознание привело к многолетним изысканиям. Прайс разработал подход к оценке доисторических популяций, использующий байесовские соображения и гибкую модель вероятности, позволяющую исследователям преодолеть проблему эквифинальности. Этот подход также позволяет им совмещать дополнительную археологическую информацию с радиоуглеродным анализом, чтобы получить более точную оценку населения. Он и его команда применили подход к существующим радиоуглеродным датам из города майя Тикаль, который провел обширные предыдущие археологические исследования. "Это действительно хороший тестовый пример", - говорит Хоггарт, исследователь майя. Долгое время археологи обсуждали две демографические реконструкции: население Тикаля выросло в ранний классический период, а затем стало плато или оно выросло в поздний классический период. Когда команда применила новый алгоритм Байеса,
Авторы создали пакет с открытым исходным кодом, реализующим новый подход, а ссылки на веб-сайт и код включены в их документ. «Причина, почему я взволнован, – говорит Прайс, – в том, что это указывает на ошибку, которая имеет значение, исправляет ее и закладывает основу для будущей работы».
Этот документ – только первый шаг. Далее, путем слияния данных, команда добавит древнюю ДНК и другие данные к радиоуглеродным датам для еще более надежной демографической реконструкции. "Это долгосрочный план", - говорит Прайс. И это может помочь решить вторую проблему с подходом к датам как данным: «проблему предупреждения», если и когда радиоуглеродные даты смещены к определенному периоду времени, что приводит к неточным анализам.
No comments:
Post a Comment