你一定玩过拼图，不过要把分割成1000块的喜玛拉雅山拼图板拼凑复原还是够头疼的吧?那么，想想你在既不知道喜玛拉雅山是什么样子，也不知道是否所有碎块都在你手中的情况下，要完成这样一幅拼图该有多难。而且，如果这些碎块其实分属于几幅不同的拼图，情况又会如何呢?假如问题再难一点，碎块是三维的，而且已有4000年的历史，你还能搞定它吗?

　　你所面临的问题正是考古学家们在发掘出已经破碎成许多块的古老容器时同样需要解决的问题。把这些碎片拼凑复原可以为人们提供相关古代文化的关键线索，但复原的过程远不简单，可能要数月之久。用计算机来代替人工拼合是个不错的主意，近20年来，研究人员一直在构想着种种方法。

　　计算机视觉工程师Andrew R．Willis和David B．Cooper最先把碎片匹配的进展与陶器拼合的形状模拟结合起来，发明了一个程序，一件原本碎成13块的陶器即使只剩下10块，利用该程序也可以在不到两小时的时间里完成拼合与模拟。

　　在复原一件陶器时，考古学家首先要根据颜色、弯曲程度、厚度以及图案等对陶器碎片进行清理分类。考古学家据此凭感觉设法把这些碎片拼起来，试图弄清哪块碎片能同另一块碎片对上号。Willis宣称，对于工程师来说，“为了从碎片中拼凑出一件陶器来，需要解决对所有碎片进行比对这一令人望而生畏的组合学问题。”他又说，“这一任务之所以艰巨，是因为碎片可以在任何一条边上的任何一段进行吻合比对。而两条边彼此间的相对取向可以有无穷多种情况。”奥妙就在于要让计算机像人那样“观看”碎片并作出直观的推断。两位工程师发明的算法正是可以把各个具体的直观比较点转换成可以计算的数学差异。

　　Willis和Cooper希望将来这个程序能用于复原其他多种考古遗物，希望最终能仅仅根据考古遗址获得的测量结果复现整个遗址，包括雕像、柱顶等等。

　　虽然这项研究成果堪称重构领域的一项突破性进展，但考古中的许多未解之谜依然只有靠科学家自己去揭开谜底。正如Willi说的，“考古学讲究的是全面掌握某个问题的来龙去脉，根本没有什么无所不能的魔法。虽然计算机常常大有用武之地，但有时它不过是帮助你更好地运用自己的大脑而已。”（文/星星　图/小超）

　　拼合复原的必要性

　　只要考古学家知道一件复原了的陶器的形状和风格，陶器碎片所在位置的背景情况就可以帮助考古学家获得对该遗址文化传统的较全面的了解。例如，如果陶器碎片是在一处墓地发现的，那么考古学家可以根据陪葬陶器的特点推断出男性和女性在安葬时所受待遇的差异。