Code van de Dode Zeerollen gekraakt

De Dode Zeerollen, die zo’n zeventig jaar geleden werden ontdekt, bevatten de oudste manuscripten van de Hebreeuwse bijbel (het Oude Testament) en van andere, tot dan toe onbekende Joodse teksten. Maar de mensen achter die boekrollen kennen we nauwelijks, omdat de schrijvers anoniem waren. Nu hebben RUG-onderzoekers via een combinatie van bèta- en alfawetenschappen de code van de schrijvers gekraakt, zodat ze zicht kunnen krijgen op de individuen die de rollen hebben gemaakt. Hun resultaten zijn op 21 april gepubliceerd in het tijdschrift PLOS ONE.

De schrijvers van de boekrollen hebben hun werk niet gesigneerd. Wetenschappers vermoedden dat sommige manuscripten door een enkele schrijver zijn gemaakt, op basis van het handschrift. ‘Ze proberen daarvoor hard bewijs te vinden, zoals een specifiek kenmerk van een letter, waarmee ze een schrijver identificeren’, vertelt Mladen Popović, hoogleraar Oude Testament en het Antieke Jodendom aan de faculteit Godgeleerdheid en Godsdienstwetenschappen van de RUG. Hij is ook directeur van het Qumran Instituut voor onderzoek van de Dode Zeerollen. Maar zo’n identificatie is nogal subjectief en open voor discussie.

Schrijvers

Daarom ging Popović, in zijn met Europees geld gefinancierde project ‘The Hands that Wrote the Bible’, de samenwerking aan met Lambert Schomaker, hoogleraar Computerwetenschappen en Kunstmatige Intelligentie aan de Faculty of Science and Engineering. Die werkt al langer aan technieken waarmee computers oude handschriften kunnen lezen. Ook onderzocht hij hoe biomechanische eigenschappen, zoals de manier waarop iemand een pen vasthoudt, het handschrift beïnvloeden.

In dit onderzoek richten de twee zich, samen met promovendus Maruf Dhali, op één van de boekrollen: de beroemde grote Jesaja-rol (1QIsaa), gevonden in Qumran grot nummer 1. Het handschrift op deze boekrol lijkt uniform te zijn, al is er gesuggereerd dat er twee schrijvers met een vergelijkbare stijl bij betrokken zijn geweest. Maar hoe kun je dit hard maken? Schomaker: ‘De boekrol bevat bijvoorbeeld ruim vijfduizend keer de letter aleph, of ‘a’. Het is onmogelijk om die allemaal op het oog te vergelijken.’ Computers zijn wel in staat zulke grote datasets te analyseren. Digitale beelden maken allerlei computeranalyses mogelijk, op microniveau van de letters, zoals de kromming (dit heet ‘textureel’) of voor hele letters (allografisch).

Neuraal netwerk

‘Het menselijk oog is heel gevoelig en kan dat soort verschillen registeren. Daardoor kunnen experts verschillen “zien” tussen auteurs van handschriften, maar het is doorgaans niet echt helder hoe ze hun conclusies trekken’, zegt Popović. ‘Bovendien is het voor zulke experts onmogelijk om de grote hoeveelheid informatie in de boekrollen in zijn geheel te beschouwen.’ Daarom zijn dit soort conclusies vaak niet heel hard.

De eerste horde die de onderzoekers namen voor de computeranalyse was om een algoritme te trainen dat de tekst (in inkt) kan onderscheiden van de achtergrond (leer, of papyrus). Voor deze ‘binarisatie’ ontwikkelde Dhali een neuraal netwerk dat deep learning gebruikt. Dit herkent in de digitale afbeeldingen van de boekrol de originele inktpatronen die de schrijvers meer dan tweeduizend jaar geleden maakten. ‘Dat is belangrijk omdat het patroon direct afhangt van de karakteristieke spierbewegingen van de schrijver’, legt Schomaker uit.

Variatie

Dhali voerde vervolgens een eerste analyse van de tekst uit. De texturale en allografische kenmerken lieten zien dat de 54 kolommen van de grote Jesaja-rol in twee groepen uiteenvallen. Die zijn niet willekeurig verdeeld over de boekrol, maar clusteren samen in twee groepen, met halverwege de rol een scheiding.

Met de opmerking dat er meer dan één schrijver zou kunnen zijn gaf Dhali na deze eerste analyse de gegevens door aan Schomaker. Die deed een nieuwe berekening, waarin hij de afzonderlijke kolommen vergeleek aan de hand van specifieke fragmenten van letters. Deze tweede analyse bevestigde dat er twee schrijvers actief waren op de boekrol. Daarna voerde hij nog verschillende controles uit. ‘Wanneer ik ruis aan de data toevoegde bleef het resultaat staan. We konden ook aantonen dat de tweede schrijver meer variatie in zijn handschrift had dan de eerste, hoewel ze een identieke stijl gebruikten.’

Handschrift

Als derde stap hebben Popović, Dhali en Schomaker een visuele analyse uitgevoerd. Zij maakten een heatmap die alle varianten van een letter door de hele boekrol heen bevat. Vervolgens genereerden zij een gemiddelde versie van die letter voor de eerste 27 kolommen en de laatste 27 kolommen. Met het blote oog was zichtbaar dat die twee gemiddelde letters niet identiek zijn. Dit verbindt de computeranalyse met het oordeel van de menselijke blik, omdat de heatmaps niet afhankelijk zijn van de eerste en tweede analysestap.

Vanwege bepaalde aspecten van de boekrol en de positionering van de tekst hebben sommige wetenschappers eerder gesuggereerd dat na kolom 27 een tweede schrijver het werk overnam, maar dat was niet algemeen aanvaard. Popović: ‘Nu kunnen we dit bevestigen op basis van een kwantitatieve analyse van het handschrift, die statistisch goed onderbouwd is. In plaats van ons te baseren op een min of meer impressionistische vorm van bewijs hebben we, met behulp van de computer, aangetoond dat het verschil tussen de twee delen van de rol statistisch significant is.’

Nieuw venster

Naast deze doorbraak in de handschriftkunde van de Dode Zeerollen – die ook op andere verzamelingen van oude manuscripten is toe te passen – heeft het onderzoek naar de grote Jesaja rol een totaal nieuwe methode opgeleverd om de teksten uit Qumran te bestuderen, op basis van hun fysieke kenmerken. Onderzoekers hebben nu toegang tot het microniveau van de verschillende schrijvers en kunnen zo onderzoeken hoe de manuscripten tot stand kwamen.

Popović: ‘Dit is spannend, want het opent een nieuw venster op het verre verleden, dat zicht biedt op de complexe verbanden tussen de schrijvers die de boekrollen maakten. In dit onderzoek vonden we bewijs dat de twee schrijvers van de Jesaja-rol een vergelijkbare stijl gebruikten, wat erop wijst dat ze eenzelfde schrijfopleiding hebben gevolgd. Onze volgende stap is om andere boekrollen te analyseren en te zien of we daar misschien schrijvers met een andere opleiding vinden.’

Op deze manier is het mogelijk meer te weten te komen over de gemeenschappen die de Dode Zeerollen produceerden. ‘We zijn nu in staat om individuele schrijvers te identificeren’, besluit Popović. ‘We zullen nooit hun namen weten. Maar na zeventig jaar onderzoek voelt dit alsof we hen, via hun schrijfstijl, eindelijk de hand kunnen schudden.’

Referentie: Mladen Popović, Maruf A. Dhali, and Lambert Schomaker , Artificial Intelligence Based Writer Identification Generates New Evidence for the Unknown Scribes of the Dead Sea Scrolls Exemplified by the Great Isaiah Scroll (1QIsa^a)

Extra informatie

Dit onderzoek is gefinancierd via het Horizon 2020 programma van de Europese Commissie (European Research Council GA 640497).

Digitale beelden van de Dode Zeerollen en de grote Jesaja-rol zijn ter beschikking gesteld door Brill Publishers en de Israel Antiquities Authoroty (de Leon Levy Dead Sea Scrolls Digital Library).