En el corazón de la antigua ciudad de Pompeya, donde la erupción del Vesubio en el año 79 d. C. dejó todo sepultado bajo ceniza y piedra pómez, un nuevo protagonista se ha incorporado al equipo de conservación: un robot guiado por inteligencia artificial capaz de ayudar a recomponer frescos que llevaban décadas hechos añicos en los almacenes.
Lejos de la imagen de la arqueología clásica basada solo en paleta y brocha, este proyecto combina robótica avanzada, algoritmos de IA y técnicas de visión artificial para reordenar fragmentos como si se tratara de un rompecabezas monumental, con miles de piezas dañadas y sin «foto de la caja» que muestre el resultado final.
Un laboratorio de alta tecnología en plena Pompeya
El sistema robótico forma parte de RePAIR, siglas en inglés de «Reconstrucción del Pasado», un proyecto de investigación financiado por la Unión Europea que ha convertido una zona del parque arqueológico en un auténtico laboratorio de alta tecnología aplicado al patrimonio.
Según han explicado los responsables del programa, la plataforma se ha instalado en la Casina Rustica, un edificio estatal dentro del Parque Arqueológico de Pompeya que se ha renovado y adaptado para acoger el equipamiento científico necesario, desde los brazos robóticos hasta los sistemas de captura y procesamiento de imágenes.
El coordinador del proyecto, el profesor Marcello Pelillo, de la Universidad Ca’ Foscari de Venecia, subraya que esta iniciativa ha reunido «mundos que parecían muy lejanos» entre sí: por un lado, las técnicas más avanzadas de inteligencia artificial y robótica; por otro, la arqueología tradicional y la conservación de bienes culturales.
En palabras de los investigadores, el objetivo es doble: por un lado, avanzar en la recomposición física de los frescos; por otro, desarrollar herramientas que puedan emplearse en otros yacimientos y museos de Italia, España y el resto de Europa, donde se acumulan en depósitos miles de fragmentos a la espera de ser estudiados.
Cómo funciona el robot que resuelve el rompecabezas
El sistema diseñado en el marco de RePAIR está formado por dos brazos robóticos idénticos, montados sobre un torso común, equipados con sensores de visión que permiten analizar en detalle cada fragmento y localizar su posición en el espacio.
Cada brazo termina en una especie de «mano blanda» de estructura flexible, capaz de sujetar piezas extremadamente frágiles con un agarre delicado, minimizando el riesgo de daños adicionales en superficies ya castigadas por la erupción, el paso del tiempo y, en algunos casos, por los bombardeos de la Segunda Guerra Mundial.
El flujo de trabajo comienza con la digitalización de los fragmentos: se toman imágenes detalladas de cada pieza, que se almacenan en un sistema informático. A partir de esa información, los algoritmos de inteligencia artificial intentan «resolver» el rompecabezas, analizando bordes, decoración, colores, forma y posibles coincidencias entre fragmentos.
Una vez que el software propone una posible solución, esta se envía a la plataforma de hardware, donde los brazos robóticos se encargan de colocar las piezas en la posición calculada. Este montaje automático permite probar combinaciones de forma mucho más rápida que con un trabajo exclusivamente manual.
Pelillo resume el desafío recordando que se trata de un rompecabezas «extremadamente complejo», con cientos o miles de fragmentos, a menudo muy deteriorados y sin que sepamos de antemano cómo es la imagen final, lo que obliga a la IA a trabajar prácticamente a ciegas, sin modelo de referencia completo.
Frescos icónicos: de la Casa de los Pintores a la Schola Armaturarum
La fase de pruebas del robot se ha centrado en dos conjuntos de frescos considerados emblemáticos del patrimonio mundial y que se encontraban en estado fragmentario en los almacenes del parque.
El primero corresponde al techo de varias salas de la Casa de los Pintores Trabajando en la Ínsula de los Castos Amantes (a menudo citada también como Casa de los Pintores en Acción), dañados por la erupción del Vesubio y literalmente hechos pedazos por los bombardeos que afectaron a Pompeya durante la Segunda Guerra Mundial.
El segundo grupo de obras son los frescos de la Schola Armaturarum, un edificio relacionado con asociaciones de gladiadores, cuyo derrumbe en 2010 dejó buena parte de su decoración mural seriamente dañada y todavía sin restaurar en su totalidad.
Ambos conjuntos presentan exactamente el tipo de problema que este proyecto quiere abordar: miles de restos dispersos, con lagunas, superficies erosionadas y piezas mezcladas que pueden incluso pertenecer a obras distintas, algo que complica notablemente la labor de los restauradores.
Como explica el director del Parque Arqueológico de Pompeya, Gabriel Zuchtriegel, la forma y la decoración únicas de cada fragmento permiten, en teoría, recomponer el conjunto, pero «ningún ser humano podría hacerlo en solitario» cuando se trata de volúmenes tan enormes de material dañado, por lo que la ayuda de la inteligencia artificial se vuelve clave.
IA y arqueología: colaboración, no sustitución
A pesar del protagonismo mediático del robot, los responsables de RePAIR insisten en que la tecnología no viene a sustituir a los arqueólogos, sino a servirles de apoyo en una de las tareas más lentas y frustrantes de su trabajo: la recomposición de materiales fragmentados.
Para entrenar el sistema, el equipo creó réplicas artificiales de los fragmentos a partir de los modelos digitalizados, de modo que el robot pudiera practicar con piezas no auténticas durante la fase de pruebas, reduciendo el riesgo de daños en el material original.
La interfaz desarrollada permite que los expertos en pintura mural y restauración interactúen con el sistema, validen o corrijan las soluciones propuestas por la IA y aporten su criterio basado en la experiencia, especialmente en lo relativo al estilo, la técnica y la iconografía.
De forma paralela al trabajo con el robot, un equipo de especialistas de la Universidad de Lausana, liderado por el profesor Michel E. Fuchs, lleva años desarrollando un programa de estudio y recomposición manual, basado en el análisis morfológico, estilístico y técnico de cada fragmento, que se integra con los resultados generados por la máquina.
Este enfoque híbrido —combinando cálculo automatizado y experiencia humana— se perfila como un modelo de referencia para futuros proyectos europeos en yacimientos arqueológicos y museos, donde la colaboración entre disciplinas será cada vez más habitual.
Un proyecto europeo con impacto más allá de Italia
RePAIR se puso en marcha en septiembre de 2021 y está coordinado por la Universidad Ca’ Foscari de Venecia, con la participación de varios centros de investigación e instituciones europeas, entre ellos el Instituto Italiano de Tecnología (IIT) y el propio Parque Arqueológico de Pompeya como campo de pruebas principal.
El proyecto está financiado por la Unión Europea, lo que refuerza la dimensión comunitaria de una iniciativa que no se limita a resolver un caso concreto en Pompeya, sino que aspira a sentar las bases de nuevas herramientas aplicables al patrimonio cultural en toda Europa, incluido el conservado en España.
Museos, parques arqueológicos y depósitos de piezas en estados fragmentarios podrían beneficiarse, en los próximos años, de las metodologías desarrolladas en este experimento, adaptando los algoritmos y la robótica a distintos tipos de soportes: no solo frescos, sino también cerámicas, esculturas o elementos arquitectónicos.
En los almacenes de muchos yacimientos europeos se conservan miles de fragmentos sin recomponer que, por pura falta de tiempo y recursos humanos, no han podido estudiarse a fondo. Si la tecnología demuestra ser fiable, podría acelerar notablemente los procesos de clasificación, recomposición y documentación.
Los impulsores del programa insisten, no obstante, en que cualquier despliegue más amplio deberá realizarse con criterios muy estrictos de conservación y supervisión, para garantizar que el uso de robots y algoritmos no compromete la integridad de las obras originales.
Arqueología del futuro: retos y posibilidades
Uno de los aspectos más complejos del proyecto es la propia naturaleza del material con el que trabaja el robot: piezas incompletas, erosionadas y mezcladas, que con frecuencia solo representan una parte mínima de la obra original, dejando grandes lagunas imposibles de rellenar al cien por cien.
Los algoritmos deben lidiar, además, con la incertidumbre sobre la procedencia exacta de muchos fragmentos: aunque se conserven en los mismos depósitos, pueden corresponder a habitaciones diferentes, a momentos distintos o incluso a edificios alejados entre sí, lo que obliga al sistema a descartar combinaciones aparentemente válidas pero incorrectas.
Para gestionar esta complejidad, los desarrolladores han recurrido a técnicas avanzadas de visión por computador y aprendizaje automático, capaces de valorar simultáneamente la forma, el grosor del enlucido, el patrón decorativo, los colores y las posibles continuidades entre trazos y motivos pictóricos.
El director del parque, Gabriel Zuchtriegel, ve en esta línea de trabajo un anticipo de lo que podría ser la arqueología del futuro, en la que la inteligencia artificial jugará un papel central no solo en la recomposición de frescos, sino también en la gestión de datos, la documentación de excavaciones y la creación de modelos virtuales accesibles al público.
Los avances logrados en Pompeya —uno de los enclaves arqueológicos más conocidos del mundo— pueden servir de escaparate para impulsar proyectos similares en otros sitios europeos, favoreciendo una red de colaboración entre instituciones que compartan tecnologías, bases de datos y protocolos de actuación.
La experiencia de este robot guiado por IA en Pompeya demuestra que, cuando se combinan la investigación puntera, la cooperación internacional y el conocimiento arqueológico, es posible devolver la forma —y en parte también la historia— a obras que parecían condenadas a seguir fragmentadas en cajas de almacén, abriendo una vía prometedora para la conservación del patrimonio en Italia, España y el resto de Europa.