«В поисках эффективных методов оценки пола и возраста по черепу»

Грант РНФ № 4-28-01050 (2024-2025).
Руководитель – И.Г. Широбоков.

Аннотация

Проект посвящен исследованию методов определения пола и возраста по черепу взрослого человека, а также оценке влияния различных факторов на эффективность методов как на уровне индивидуальных определений, так и на уровне групповых (палеопопуляционных) характеристик. Несмотря на большое количество публикаций, предлагающих новые эффективные подходы к классификации черепов по полу, оценка надежности таких методов на независимых материалах проводится достаточно редко, а точность методов чаще всего оказывается ниже заявленной. С другой стороны, зарубежные исследования последних десятилетий демонстрируют низкую эффективность морфологических признаков черепа в качестве самостоятельного объекта анализа при изучении возрастной изменчивости скелета. Эти работы игнорируются российскими антропологами, в большинстве своем продолжающими пользоваться традиционными (и устаревшими) методами анализа. Такая ситуация во многом обусловлена отсутствием у российских антропологов возможности как систематически верифицировать данные своих половозрастных определений, работающих с материалами из археологических раскопок, так и работать над разработкой оригинальных методов определения пола и возраста.

В рамках проекта будет проведено исследование нескольких коллекций черепов с задокументированным полом и возрастом, находящихся на хранении МАЭ РАН и характеризующих русское население европейской части России конца 19 – начала 20 века. Кроме того, к анализу будут привлечены литературные и архивные материалы исследователей, работавших с паспортизированными коллекциями черепов в других научных учреждениях. Будут созданы трехмерные цифровые модели черепов из коллекций Кунсткамеры для того, чтобы исследователи в дальнейшем могли использовать их для проверки результатов данного проекта и для решения собственных задач. Впервые в рамках отечественной антропологии будут использованы как традиционные методы статистического анализа, так и методы машинного обучения для решения задач классификации (при оценке пола) и регрессии (при оценке возраста).

Особое внимание в исследовании уделяется оценке влияния факторов статистического шума на точность методов. В числе первых: внутри- и межисследовательские расхождения в фиксации признаков, проблема заполнения отсутствующих значений признаков, субъективная оценка половозрастных характеристик, неучтенная межгрупповая изменчивость. Впервые на антропологическом материале будет проверена гипотеза, согласно которой даже простые статистические модели демонстрируют большую эффективность в предсказании целевой переменной, нежели эксперты. В антропологии гипотеза имеет важное методическое значение: следует ли опытному исследователю всегда строго придерживаться методики при оценке пола и возраста или чаще доверять интуиции и сформировавшимся представлениям о нормальной изменчивости морфологических признаков черепа?

Будет проведена оценка влияния погрешностей методов на форму возрастного распределения в сериях скелетов из отдельных могильников. Индивидуальные оценки возраста могут заметно варьировать в зависимости от выбранного подхода, однако при условии отсутствия систематических различий, негативное влияние этих колебаний на общую картину распределения умерших неочевидно и требует специальной проверки. Возрастные оценки всегда задаются в некоторой интервальной шкале, а значит, даже при наличии некоторых расхождений, возрастное распределение может сохранять близкую форму. Решение этого вопроса имеет важное значение для исследований в области палеодемографии.

Ожидаемые результаты проекта должны внести значительный вклад в развитие методов оценки пола и возраста в отечественной физической антропологии. Полученные результаты помогут улучшить методы работы с краниологическими коллекциями, повысить достоверность антропологических исследований и расширить наши знания о возрастной и половой изменчивости морфологических признаков черепа человека.

Процесс сканирования черепа с целью создания 3D модели и дальнейшего тестирования различных методик определения пола, основанных на методах геометрической морфометрии