Người ta biết rằng con người và loài chó đã sống cùng nhau trong khoảng 12.000 năm trước. Do đó, những hóa thạch chất thải tìm được, từ lâu đã là một câu hỏi khó có lời đáp khi không dễ để phân biệt được đó là "phân người" hay "phân chó".
Và một hệ thống trí tuệ nhân tạo (AI) mang tên "CoproID" đã được phát minh, nhằm sử dụng công nghệ máy học để giải quyết vấn đề phân biệt khó nhằn này.
Phân hóa thạch có tên khoa học là Coprolites.
Phân hóa thạch có tên khoa học là Coprolites, đúng như tên gọi, là hóa thạch của phân. Không chỉ DNA của chất bài tiết mà cả DNA của thực phẩm và vi khuẩn đường ruột cũng được "đóng gói" trong loại hóa thạch này. Vì vậy nó là một tài liệu khảo cổ tuyệt vời, có thể giúp các chuyên gia tìm hiểu được chế độ ăn uống và tình trạng sức khỏe tại thời điểm đó.
Tuy nhiên, trong một thời gian dài, các nhà khoa học đã chỉ ra rằng thứ vật liệu khảo cổ tuyệt vời này gần như không thể được xác định là của người hay... chó. Bởi vấn đề là chó cũng thường bài tiết ra phân tương tự như người, bởi chúng cũng chế độ ăn tương tự như chủ và đôi khi, loài vật này còn ăn cả phân người. Và đôi khi, con người lại ăn thịt chó. Bằng cách đó, gần như khó có thể xác định DNA chứa trong phân hóa thạch là của loài người hay loài chó.
Để giải quyết vấn đề này, các nhóm nghiên cứu chung từ Viện Khoa học Lịch sử Con người Max Planck, Đại học Durham, Đại học Harvard, Đại học Oklahoma... đã cùng phối hợp để sử dụng công nghệ máy học nhằm phân biệt giữa "phân người" và "phân chó". Họ đã phát triển hệ thống trí tuệ nhân tạo có tên "CoproID". AI này sẽ xác định các hóa thạch phân bằng cách so sánh DNA trong phân hiện đại với DNA trong phân hóa thạch.
Nhóm nghiên cứu đã kiểm tra xem 13 loại hóa thạch phân được khai quật từ 10 địa điểm khảo cổ ở Mexico, Trung Quốc, châu Âu... có thể phát hiện chính xác những viên đá không phải phân. Một thử nghiệm phân biệt đã được thực hiện trên tổng số 20 mẫu với việc bổ sung 7 mẫu đá phân. Đá phân lâu đời nhất được sử dụng trong thử nghiệm là khoảng 7.200 năm tuổi, được khai quật từ 10 địa điểm khảo cổ ở Mexico, Trung Quốc và trên khắp châu Âu. Mười ba trong số chúng là phân hóa thạch và 7 mẫu còn lại là trầm tích, được đưa vào để thử làm nhiễu loạn CoproID.
Kết quả thử nghiệm cho thấy CoproID đã xác định được 5 mẫu từ người trên 13 hóa thạch phân, 2 mẫu của chó và 6 mẫu còn lại "không xác định". Mặt khác, chúng cũng kết luận rằng tất cả bảy mẫu trầm tích không phải là phân hóa thạch.
Phân hóa thạch được sử dụng trong thử nghiệm.
Trong số 6 mẫu hóa thạch "không xác định", 3 mẫu không chứa đủ DNA để xác định chúng là của người hay chó. Ba mẫu còn lại, đến từ một địa điểm khảo cổ 1.300 tuổi ở Mexico, chứa một hệ vi sinh vật đường ruột phù hợp với con người, nhưng cũng có cả DNA của chó. Nhóm nghiên cứu đưa ra một suy luận về ba mẫu này là: "Hoặc là phân của người đã ăn thịt chó, hoặc phân từ những con chó có hệ vi sinh đường ruột hoàn toàn khác với chó hiện đại".
Bởi khác với những con chó ăn thức ăn của vật nuôi vào một thời điểm cố định mỗi ngày, những con chó đi lạc thường lấy thức ăn từ rác thải trong khu vực thành thị hay săn mồi trong tự nhiên. Do đó, chúng có thể có các vi sinh vật hoàn toàn khác nhau trong ruột.
"Để cải thiện tính chính xác của khả năng xác định từ CoproID, cần thêm những tiến bộ trong nghiên cứu về hệ vi sinh đường ruột ở chó", Maxime Bilty, nghiên cứu sinh ngành tiến sĩ sinh học tại Viện Khoa học Lịch sử Nhân loại Max Planck, cho biết.
Nhóm nghiên cứu có kế hoạch nhập thêm dữ liệu mới vào CoproID trong tương lai để cải thiện độ chính xác của các phán đoán bởi AI.