Imaginemos por un momento un rompecabezas de miles de piezas. Ahora, imaginemos que no tenemos la imagen de la caja para guiarnos, que muchas piezas están erosionadas, otras han desaparecido para siempre y, para complicarlo más, todo está mezclado con fragmentos de otros rompecabezas distintos. Esta es, esencialmente, la realidad a la que se enfrentan los arqueólogos en Pompeya. Tras la erupción del año 79 d.C. y los bombardeos de la Segunda Guerra Mundial, miles de fragmentos de frescos romanos yacen almacenados en cajas, guardando silencio sobre las historias que alguna vez decoraron las paredes de la ciudad.
Durante décadas, la reconstrucción de estos murales ha sido una tarea titánica, descrita a menudo por los expertos como una de las más «laboriosas y frustrantes» de la arqueología. El ojo humano y la paciencia artesanal, aunque insustituibles, tienen límites físicos y temporales ante tal volumen de datos desordenados. Sin embargo, la ciencia moderna propone ahora un cambio de paradigma.
El proyecto europeo RePAIR (Reconstructing the Past: Artificial Intelligence and Robotics Meet Cultural Heritage) surge como una respuesta innovadora a este estancamiento. Su propuesta no es sustituir al arqueólogo, sino dotarlo de nuevas capacidades mediante una alianza tecnológica sin precedentes: la Inteligencia Artificial, capaz de procesar y «ver» conexiones invisibles en miles de fragmentos, y la Robótica avanzada, que aporta la delicadeza física necesaria para manipular este patrimonio frágil. Juntos, prometen resolver lo que hasta ahora parecía imposible.
Una mente digital para un cuerpo mecánico
La verdadera revolución de RePAIR no reside en el uso aislado de tecnologías, sino en su integración. Mientras que la visión artificial actúa como un cerebro incansable capaz de analizar miles de combinaciones por segundo, la robótica proporciona las manos delicadas necesarias para verificar físicamente esas hipótesis sin poner en riesgo la integridad de las piezas. Esta sinergia permite pasar de la teoría digital a la realidad física, abordando casos emblemáticos como los frescos de la Casa de los Pintores en el Trabajo, donde miles de fragmentos esperan ser reensamblados.
Inteligencia Artificial y Visión por Computador
El primer pilar de esta solución es un avanzado sistema de inteligencia artificial y visión por computador. Su función es digitalizar y analizar cada fragmento para convertirlo en datos procesables. A través de escáneres 3D de alta resolución, el sistema captura no solo la imagen superficial (color y textura), sino también la geometría precisa del objeto, su volumen y los bordes de fractura.
Lo que hace única a esta IA es su capacidad para detectar características que escapan al ojo humano. Los algoritmos analizan micro-texturas, pigmentos y patrones geométricos sutiles para proponer coincidencias entre piezas que, a simple vista, podrían no parecer relacionadas. El sistema no se limita a buscar formas que encajen; evalúa la continuidad de los trazos pictóricos y la coherencia estructural, generando hipótesis de ensamblaje (clústeres) y asignando puntuaciones de probabilidad a cada posible unión.
Robótica Autónoma con «Manos Suaves»
Si la IA es el cerebro que resuelve el acertijo, la robótica avanzada desarrollada por el Instituto Italiano de Tecnología (IIT) son las manos que ejecutan la solución. No se trata de robots industriales convencionales diseñados para la velocidad y la fuerza, sino de sistemas equipados con brazos mecánicos y «manos suaves» (soft hands). Estas extremidades cuentan con sensores táctiles y de fuerza que les permiten manipular objetos arqueológicos extremadamente frágiles con una delicadeza milimétrica, evitando daños por presión o fricción.
La interacción entre ambas tecnologías es un flujo continuo: la IA envía las coordenadas y la orientación exacta de las piezas al robot. Este, guiado por sus propios sensores de visión y la planificación de trayectorias, recoge el fragmento y lo coloca en la posición sugerida para verificar el encaje físico. Lo transformador de esta combinación es que elimina la brecha entre el análisis y la acción: el sistema aprende de cada movimiento. Si un ensamblaje físico no funciona, la información se retroalimenta al algoritmo para refinar las futuras predicciones, creando un ciclo de aprendizaje constante supervisado siempre por expertos humanos.
Reconstruyendo la casa de los pintores en Pompeya
El campo de pruebas de RePAIR no es un laboratorio aséptico, sino el propio Parque Arqueológico de Pompeya. El proyecto se ha centrado en dos casos de estudio críticos: los frescos del techo de la Casa de los Pintores en el Trabajo (Insula dei Casti Amantes) y los de la Schola Armaturarum. En el caso de la Casa de los Pintores, el desafío era abrumador: tras los bombardeos de la Segunda Guerra Mundial, miles de fragmentos quedaron mezclados y almacenados sin un orden claro, creando un conjunto de aproximadamente 16.000 piezas.
Robot del proyecto RePAIR. Imagen https://www.repairproject.eu/project/
La metodología comenzó con la digitalización masiva de estos fragmentos mediante escáneres 3D, creando una base de datos digital detallada. Posteriormente, los algoritmos de IA procesaron esta información para identificar grupos de piezas compatibles. En una demostración de la potencia del sistema, la IA logró identificar conexiones entre fragmentos que habían estado almacenados en cajas diferentes durante más de 50 años, corrigiendo errores históricos de catalogación.
Los resultados preliminares han sido prometedores. Mientras que la reconstrucción manual de un fresco de estas características podría llevar años, el sistema integrado aspira a reducir estos tiempos drásticamente. En pruebas controladas, la robótica ha demostrado su capacidad para ensamblar secuencias de fragmentos de forma autónoma bajo la supervisión de arqueólogos, validando que la tecnología puede manejar la variabilidad y fragilidad de los objetos reales. Este éxito inicial no solo ha permitido recuperar partes de la imagen original, sino que ha generado conjuntos de datos (datasets) públicos que servirán para entrenar futuras IAs en tareas similares.
Un futuro digital para el patrimonio mundial
El éxito de RePAIR en Pompeya tiene implicaciones que van mucho más allá de las fronteras italianas. La metodología desarrollada es escalable y adaptable a otros tipos de patrimonio fragmentado, como cerámica, mosaicos o vidrieras, lo que abre la puerta a su aplicación en museos y yacimientos de todo el mundo. Sitios arqueológicos en zonas de conflicto o afectados por desastres naturales, donde la reconstrucción rápida y precisa es vital, podrían beneficiarse enormemente de estas herramientas.
En el contexto europeo y español, donde la riqueza patrimonial es inmensa y los recursos para restauración a menudo limitados, esta tecnología ofrece una vía para gestionar los enormes fondos de los museos que permanecen en almacenes («fondos de reserva») por la imposibilidad de ser procesados manualmente. Además, la creación de «gemelos digitales» de los fragmentos permite a investigadores de todo el mundo estudiar las piezas sin necesidad de desplazarse ni manipular los originales, democratizando el acceso al conocimiento y fomentando una arqueología más colaborativa y menos invasiva.
El proyecto también plantea un futuro donde los museos no sean solo lugares de exhibición, sino centros activos de preservación digital. La transferencia de tecnología, impulsada por instituciones como la Universidad Ca’ Foscari y el IIT, sugiere que pronto podríamos ver «laboratorios de restauración robótica» como parte del equipamiento estándar de las grandes instituciones patrimoniales.
Tecnología y Humanidad: Reconstruyendo Juntos la Memoria
El proyecto RePAIR nos demuestra que la innovación tecnológica no está reñida con la preservación del pasado; al contrario, puede ser su mejor aliada. La sinergia entre la capacidad analítica de la Inteligencia Artificial y la precisión de la Robótica ha logrado transformar una tarea «desesperanzadora» en un proceso viable y medible. Al acelerar la reconstrucción de los frescos de Pompeya, esta tecnología no solo recupera obras de arte, sino que nos devuelve fragmentos de la vida cotidiana de una civilización perdida.
Sin embargo, es crucial recordar que la máquina no reemplaza al experto. El juicio estético, histórico y ético sigue siendo una responsabilidad exclusivamente humana. RePAIR actúa como un amplificador de las capacidades humanas, liberando a los arqueólogos de las tareas más tediosas para que puedan centrarse en la interpretación y el cuidado de nuestra historia. Adoptar estas herramientas es un paso necesario para asegurar que el legado cultural, amenazado por el tiempo y el olvido, pueda seguir contándonos sus historias a las generaciones futuras.
