Scherben bringen Glück

In diesem Projekt arbeiten wir mit Prof. Dr. Hartmut Kühne vom Seminar für Vorderasiatische Altertumskunde des Instituts für Archäologie am Fachbereich Altertumswissenschaften der Freien Universität zusammen. Prof. Kühne und seine Mitarbeiter beschäftigen sich mit mittanischer und mittelassyrischer Keramik der zweiten Hälfte des zweiten Jahrtausends vor Chr., die sie selber in Nordostsyrien ausgraben.

Es geht darum, eine große Menge von bei Ausgrabungen gefundener Keramik formtypologisch zu klassifizieren. Es handelt sich bei dieser Keramik um Geschirr und Gefäße aller Art. Diese Klassifizierung geschah bisher immer nur sehr subjektiv, von Hand, und war daher für den Archäologen nicht befriedigend gelöst.

Die einzelne Keramik ist im allgemeinen ein Rotationskörper, wird also durch eine zweidimensionale Kurve beschrieben. Wir vergleichen die Objekte miteinander, indem wir verschiedene Metriken benutzen, um die entsprechenden Kurven miteinander zu vergleichen. In diesen metrischen Räumen wenden wir dann verschiedene Clusteranlyseverfahren an, um die Kurven und damit die Keramik in Klassen einzuteilen.

Die archäologischen Funde wurden bislang immer von Hand gezeichnet. Wir scannen diese Zeichnungen ein und verwenden verschieden Algorithmen der Bildverarbeitung, um polygonale Approximationen der oben erwähnten zweidimensionalen Kurven zu erhalten. Wir bestimmen dann mit einem Algorithmus von Michael Godau den Fréchetabstand geeigneter affiner Bilder dieser Polygonzüge.

Langfristig planen wir mit Hilfe eines 3D-Scanners die archäologischen Fundstücke direkt, also ohne den arbeitsintensiven Umweg über die Handzeichnungen, einzuscannen und dann mit Methoden der algorithmischen Geometrie entsprechende Kurven bzw. deren Approximationen zu berechnen. Dabei arbeiten wir mit der Gesellschaft zur Förderung angewandter Informatik in Adlershof zusammen, die dort einen 3D-Scanner betreibt. Ein in diesem Zusammenhang auftauchendes Problem ist das Puzzling. Dabei geht es um Algorithmen, die polygonale Approximationen eingescannter Scherben zu ganzen Gefäßen zusammensetzen.


Ulrich Fuchs, FuX@math.fu-berlin.de