MSA-værktøjssæt dukkede første gang op for omkring 300 tusind år siden, samtidig med de tidligste fossiler af Homo sapiens, og er stadig i brug for 30 tusinde år siden. Men fra 67 tusind år siden indikerer ændringer i produktionen af stenredskaber et markant skift i adfærd; de nye værktøjssæt, der dukker op, er mærket LSA og forblev i brug i den seneste tid. En voksende mængde bevis tyder på, at overgangen fra MSA til LSA ikke var en lineær proces, men fandt sted på forskellige tidspunkter forskellige steder. Det er vigtigt at forstå denne proces for at undersøge, hvad der driver kulturel innovation og kreativitet, og hvad der forklarer denne kritiske adfærdsændring. At definere forskelle mellem MSA og LSA er et vigtigt skridt hen imod dette mål.
"Det østlige Afrika er en nøgleregion til at undersøge denne store kulturelle ændring, ikke kun fordi den er vært for nogle af de yngste MSA-steder og nogle af de ældste LSA-steder, men også fordi det store antal godt udgravede og daterede steder gør den ideel til forskning ved hjælp af kvantitative metoder," siger Dr. Jimbob Blinkhorn, en arkæolog fra Pan African Evolution Research Group, Max Planck Institute for Science of Human History og Center for Quaternary Research, Department of Geography, Royal Holloway. "Dette gjorde det muligt for os at samle en omfattende database over skiftende mønstre for produktion og brug af stenværktøj, der spænder over 130 til 12 tusinde år siden, for at undersøge MSA-LSA-overgangen."
Undersøgelsen undersøger tilstedeværelsen eller fraværet af 16 alternative værktøjstyper på tværs af 92 stenværktøjssamlinger, men i stedet for at fokusere på dem individuelt, lægges der vægt på de konstellationer af værktøjsformer, der ofte forekommer sammen.
"Vi har brugt en Artificial Neural Network (ANN) tilgang til at træne og teste modeller, der adskiller LSA-samlinger fra MSA-samlinger, samt undersøger kronologiske forskelle mellem ældre (130-71 tusinde år siden) og yngre (71-28 tusind år siden) MSA samler sig med en succesrate på 94 %," siger Dr. Matt Grove, en arkæolog ved University of Liverpool.
Artificial Neural Networks (ANN'er) er computermodeller beregnet til at efterligne de fremtrædende træk ved informationsbehandling i hjernen. Ligesom hjernen stammer deres betydelige processorkraft ikke fra kompleksiteten af en enkelt enhed, men fra handlingen af mange simple enheder, der virker parallelt. På trods af den udbredte brug af ANN'er i dag, er applikationer inden for arkæologisk forskning fortsat begrænset.
"ANN'er er nogle gange blevet beskrevet som en 'black box'-tilgang, da selv når de er meget succesfulde, er det måske ikke altid klart, præcis hvorfor," siger Grove."Vi brugte en simuleringstilgang, der bryder denne sorte boks op for at forstå, hvilke input der har en væsentlig indflydelse på resultaterne. Dette gjorde det muligt for os at identificere, hvordan mønstre af stenværktøjssammensætning varierer mellem MSA og LSA, og vi håber, at dette viser, hvordan sådanne metoder kan bruges mere bredt i arkæologisk forskning i fremtiden."
"Resultaterne af vores undersøgelse viser, at MSA- og LSA-samlinger kan differentieres baseret på konstellationen af artefakttyper, der findes inden for en samling alene," tilføjer Blinkhorn. "Den kombinerede forekomst af bagsidede stykker, blade og bipolære teknologier sammen med det kombinerede fravær af kerneværktøjer, Levallois flageteknologi, punktteknologi og skrabere identificerer robust LSA-samlinger, med det modsatte mønster, der identificerer MSA-samlinger. Det er væsentligt, at dette giver kvantificeret støtte til kvalitative forskelle bemærket af tidligere forskere, at centrale typologiske ændringer forekommer med denne kulturelle overgang."
Teamet planlægger at udvide brugen af disse metoder til at grave dybere ned i forskellige regionale baner for kulturelle forandringer i den afrikanske stenalder. "Den tilgang, vi har brugt, tilbyder et kraftfuldt værktøjssæt til at undersøge de kategorier, vi bruger til at beskrive den arkæologiske optegnelse og til at hjælpe os med at undersøge og forklare kulturelle forandringer blandt vores forfædre," siger Blinkhorn.
