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文物保護掀“智慧革命”信息技術守護人類文明DNA
2018-04-05 10:04

原標題:文物保護掀“智慧革命” 信息技術守護人類文明DNA

  文物保護掀起“智慧革命”

  信息技術守護人類文明DNA

  21世紀最時髦的技術,改變的不僅是未來,在被稱為“最古老的研究”的文物與博物館界,感受到的變化可能更加顯著。

  天津大學文化遺產保護與傳承信息技術研究中心主任張加萬團隊歷時10年,用物聯網、大數據、人工智能等現代信息技術,致力于讓沉睡的文物“活”起來、傳下去。這群每天與計算機打交道的科學家,加入了人類文化遺產守護者之列。

  時間是保護者們最大的敵人。他們必須與變化多端的氣候、難以預知的自然災害“作戰”。比這更“可怕”的,是接踵而至的觀賞者。對于那些已經極其脆弱的文物而言,哪怕是游客腳步帶來的震動,或是呼吸產生的濕氣,都可能對它們造成不可逆轉的傷害。

  人們一直在尋找兩全的辦法,既要讓老祖宗和大自然留下的文明瑰寶能讓更多后人親眼見到、親身感受;又不能使其受到分毫損傷。

  現代科學技術成為解開難題的鑰匙。“智慧博物館”和“文物預防性保護技術”是張加萬團隊致力研發的兩大神器,他們試圖用現代信息技術架起一條“時間隧道”,讓歷史與未來的跨時空對話,讓大千世界中自然和文化的DNA得以存續,并源源不斷地激發出更豐富、更有意義的文明財富。

  讓博物館更像一個真正的“人”

  大大小小的博物館中,珍藏著人類最精華的智慧和最絢爛的藝術。遺憾的是,由于場地和條件的種種限制,僅有極少一部分能呈現在人們面前。

  “即使在一些規模較大的館,能陳列出來示人的,不足百分之一。”張加萬走訪了國內許許多多博物館,看得越多,越覺得自己“待不住了,感覺欠賬太多”。他注意到,一般來說,一座博物館能展示出來的文物只是不過幾千件,“那么多好東西,老百姓能看見的不過九牛一毛”。

  他擅長的信息技術,能幫助博物館“盡可能地開放”,“物理空間有限,可網絡空間無限啊”。把博物館的藏品放到網上,此前也有人嘗試,稱之為虛擬博物館、數字博物館;但張加萬心目中理想的博物館,應該是有生命的,會思考、能學習,更重要的是擁有互聯網時代的思維方式——開放、共享、互動。

  他決心用一套智能化解決方案讓那些“沉睡”的博物館蘇醒,即通過充分運用云計算、大數據、物聯網、移動通信等新一代信息技術成果,感知、分析、處理博物館(群)運行的各項關鍵信息,實現智慧管理、智慧保護、智慧服務三大能力全面提升的博物館發展模式。

  事實上,科技和文化的牽手,已經讓博物館變得有趣起來。天津大學團隊參與建設的故宮端門數字館,是全國第一家將古代建筑、傳統文化與現代科技融合的全數字化展廳。團隊用增強現實技術還原了曲水流觴的生動場景。游客不僅可以游戲其中,還能當一回王羲之現場書寫《蘭亭集序》,而計算機則幫助人們模擬出水墨渲染的逼真效果。“當時游客天天都排長隊體驗”,張加萬清楚,類似的人機交互、虛擬現實和增強現實等設備,以及全息技術、全景技術、3D圖形學等技術,正在讓越來越多的人對神秘的博物館產生了興趣。

  而智慧博物館不僅是技術層面的轉型升級,而是讓博物館更像一個真正的“人”。天大團隊將智慧博物館的特質概括為:知識淵博、善解人意、擅長表達和精明強干。

  今后走進博物館,你只需要一個AR眼鏡。你看到一幅心動的畫,眼前會自動彈出跟這幅畫相關的資料,應有盡有。你可以邊走邊跟眼鏡聊天,隨時提出自己的疑問并得到解答。走到一個殘缺不全的文物面前,它會立即生成全息3D動畫復原,你可以伸出手360度仔細端詳它,雖然它始終沒離開櫥窗。你甚至不用跋涉千里,眼前的壁畫和光影,與敦煌莫高窟洞窟所見,別無二致。

  這一切,已經成真。

  給博物館裝個“聰明的大腦”

  并不是文物“會動”了,就是“活”起來了,要讓博物館真正智慧起來,必須要有一個智慧的“大腦”。張加萬意識到,知識工程領域的知識圖譜,能幫助博物館變得聰明;建立一套文物領域的知識圖譜,好比是給博物館裝上大腦。

  知識圖譜是現代信息科學中的概念。簡單說,這是一種讓機器讀懂數據的方法,即把一個個互不相干的知識,找到彼此關聯性并據此連成一個“語義網絡”,這對機器而言就是圖譜。當下最紅的人工智能技術,正是借助知識圖譜,讓機器學會自己學習。

  這正是傳統的博物館所欠缺的。一直以來,博物館解說陳舊呆板、套路化,讓人難以提起興趣,正是文物信息碎片化、缺乏關聯性所致。很多文物展品,僅有短短幾個字的簡單注釋,往往只解釋了“是什么”,而關于其“怎么來的”等相關歷史文化背景卻無從知曉,“事實上,每一件文物背后都有可無限延展的故事;不同的人看,也會有不同的理解”。

  同樣的問題也存在于各個博物館之間,由于缺乏信息互聯,各自的藏品資源相對孤立。

  正如人們習慣于一有問題就請教“度娘”,張加萬團隊希望建立起文物領域的搜索引擎。不同于普通的搜索引擎,文物領域的知識非常特殊,專業知識大多仍留存在行業內部,只有部分專家學者掌握,而一旦建立起文物知識圖譜,可以將海量、多源、異構的文物領域數據,包括文物本體、環境、歷史文獻、考古資料、研究成果、網絡數據等,通過利用自然語言處理、大數據分析、文獻計量學、軟件科學等組織起來,便于文物知識的表達和呈現。

  “這些信息不僅要整理出來,還有可計算、可檢索”,張加萬說,這需要摸索出一套適合中國文物知識圖譜的規范,有了這個聰明的大腦,便打通了博物館之間有形的界限,讓資源無限共享,進而從文物角度關聯整個中國歷史文化。

  在此基礎上,可以根據觀眾的喜好、時間,設計個性化游覽線路;以及采用最適宜的高新技術用于展示和傳播等。

  目前該團隊正與山西省博物院、湖南省博物館等中國最好的文物和博物館專家密切合作,系統開展文物知識圖譜的構建與文物知識平臺的建設。

  給古建筑和文化遺產地當“保健醫生”

  除了珍藏在博物館的奇珍異寶,還有許許多多古文化遺址、古建筑、石窟壁畫等不可移動文物散落在中國從南到北各個角落里,它們是“活”的歷史再現。據統計,全國不可移動文物超78萬處,而風化、風蝕、雨蝕以及人為破壞,甚至空氣中的水分,都是它們每天都要面臨的敵人。

 
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