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    秦陵文化遺產(chǎn)元數(shù)據(jù)表達(dá)規(guī)范與語音導(dǎo)覽研究

    2018-02-12 12:24楊盼盼
    軟件導(dǎo)刊 2018年12期
    關(guān)鍵詞:元數(shù)據(jù)文化遺產(chǎn)博物館

    楊盼盼

    摘要:為解決秦陵博物院人工講解無法滿足游客需求的問題,通過對代表秦陵文化的秦陵、秦俑、銅車馬、出土文物、文物故事等知識分析分類和知識表達(dá)規(guī)范的研究,指出知識分類與表達(dá)規(guī)范的內(nèi)在聯(lián)系。通過調(diào)研收集博物館相關(guān)VRA Core、CDWA、CIMI等元數(shù)據(jù)和映射分析研究,提出秦文化知識元數(shù)據(jù)基本框架和元數(shù)據(jù)模型描述以規(guī)范秦陵文化知識表達(dá)。從博物館語音導(dǎo)覽應(yīng)用的角度對表達(dá)規(guī)范進(jìn)行實例應(yīng)用介紹和驗證,以全新方式和視角,為秦文化傳承利用提供參考,以緩解人工講解的需求壓力。

    關(guān)鍵詞:元數(shù)據(jù);語音導(dǎo)覽;表達(dá)規(guī)范;文化遺產(chǎn);博物館

    Research on Metadata Expression Specification and

    Voice Guidance of Qin Ling Cultural Heritage

    YANG PAN?pan

    (Instrumentation Technology and Economy Institute,Beijing 100055, China)

    Abstract:In order to solve the problem that there are not enough culture guides in Qin Ling Museum to meet the needs of tourists, a set of metadata expression standards of culture in Qin Ling and classification of cultural knowledge including Qin Shi Huang cemetery, figurines,bronze chariots and horses, excavation cultural relics,stores are studied. The relation between knowledge classification and expression specification is pointed out. Through investigation at Metadata such as VRA Core, CDWA and CIMI, the framework of Qin culture knowledge metadata and metadata model, are proposed to regulate the knowledge expression so that the metadata specification is applied and tested on the museum voice guide application to make a reference for the inheritance and utilization of museum culture and relieve guides′ work pressure.

    Key Words:metadata, voice guide, presentation specifications, cultural heritage, museums

    0?引言

    秦陵文化遺產(chǎn)是一個內(nèi)涵豐富,集歷史、文化、藝術(shù)、科技于一身的國家寶藏,主要包含秦始皇帝陵及其遺址、陪葬坑出土的俑、車、各色文物等,以及文物背后的秦朝政治、軍事、文化生活、工藝技術(shù)、神話典故等。秦文化遺產(chǎn)獨(dú)特的文化底蘊(yùn)、文化形態(tài)、文化意向具有重要的社會經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)、文化藝術(shù)、歷史傳承等多重價值。目前博物館多用數(shù)字化手段對館內(nèi)文物資源進(jìn)行數(shù)字化建設(shè)以實現(xiàn)資源共享,這些舉措對保護(hù)博物館珍貴文物資源具有重要意義[1]。元數(shù)據(jù)是關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù),是對信息資源進(jìn)行結(jié)構(gòu)化描述[2],為各種形態(tài)的數(shù)字化信息單元和資源集合提供規(guī)范、普遍的描述方法和檢索工具,是建設(shè)數(shù)據(jù)庫、數(shù)字圖書館、數(shù)字文物博物館的基礎(chǔ)[3]。

    當(dāng)前我國博物館文物資源元數(shù)據(jù)研究應(yīng)用大多集中于數(shù)字博物館建設(shè),很少應(yīng)用于博物館智能語音導(dǎo)覽。研究基于智能語音導(dǎo)覽系統(tǒng)的元數(shù)據(jù)對秦文化文物保護(hù)、知識傳播與知識有效利用頗有裨益,同時也有利于我國文物信息標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。

    1?秦文化遺產(chǎn)元數(shù)據(jù)表達(dá)規(guī)范研究現(xiàn)狀

    1.1?世界元數(shù)據(jù)規(guī)范現(xiàn)狀

    元數(shù)據(jù)是描述某種類型資源(或?qū)ο螅?的屬性并對該資源進(jìn)行定位和管理、有助于數(shù)據(jù)檢索的數(shù)據(jù)[4]。國際上,不同領(lǐng)域的專業(yè)人員針對不同類型的信息資源,研究和制定了用于多個領(lǐng)域和場合的元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)[5]。通過總結(jié)國內(nèi)外研究,本文列出目前在國際上較有影響的4 種元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),如表 1所示。

    1.2?秦陵文化遺產(chǎn)元數(shù)據(jù)表達(dá)現(xiàn)狀

    博物館對元數(shù)據(jù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在博物館數(shù)字化中,博物館數(shù)字化依托統(tǒng)一規(guī)范化的元數(shù)據(jù),對文物信息資源進(jìn)行保存、管理和利用。當(dāng)前數(shù)字博物館在國內(nèi)外已成為信息化建設(shè)熱點(diǎn)和重要領(lǐng)域之一,已有一批數(shù)字化博物館在網(wǎng)絡(luò)上向公眾開放[7]?;诓┪镳^數(shù)字化的智能語音導(dǎo)覽系統(tǒng)是將文物本體數(shù)字化、信息傳播網(wǎng)絡(luò)化和觀賞游覽公眾化。目前秦始皇帝陵博物院已開展相關(guān)文物數(shù)字化工作,但尚未建立統(tǒng)一的秦陵文化遺產(chǎn)元數(shù)據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

    1.3?秦文化遺產(chǎn)元數(shù)據(jù)與智能講解應(yīng)用

    本文主要研究如何利用國內(nèi)外元數(shù)據(jù)表達(dá)秦文化知識,復(fù)用現(xiàn)有藝術(shù)品類元數(shù)據(jù),對無法充分表達(dá)秦文化知識的元數(shù)據(jù)進(jìn)行創(chuàng)新。目前國內(nèi)元數(shù)據(jù)多應(yīng)用于文物數(shù)字典藏等領(lǐng)域的數(shù)字化建設(shè),本文聚焦于博物館應(yīng)用的一個全新領(lǐng)域——傳播文化知識的智能語音導(dǎo)覽。

    秦文化元數(shù)據(jù)表達(dá)規(guī)范將知識結(jié)構(gòu)化表達(dá)以方便計算機(jī)存儲與應(yīng)用,是智能語音導(dǎo)覽的基礎(chǔ)。為避免智能語音導(dǎo)覽講解重文物、忽略內(nèi)涵主旨,知識相互孤立和枯燥的問題[8],本文從觀眾觀展角度研究元數(shù)據(jù)表達(dá),使智能語音導(dǎo)覽講解內(nèi)容豐富、淺顯易懂、有互動交流之感,從而達(dá)到人工講解的體驗。

    2?秦陵文化遺產(chǎn)分類與元數(shù)據(jù)表達(dá)規(guī)則及框架

    2.1?秦陵文化遺產(chǎn)分類

    通過整理大量的秦文化知識并將其分類,根據(jù)元數(shù)據(jù)表達(dá)規(guī)范將知識以語音講解形式規(guī)范化表達(dá)出來。本文將秦文化遺產(chǎn)進(jìn)行4個層級的分類,以便知識存儲和在語音導(dǎo)覽中應(yīng)用,具體包括將秦文化分為秦始皇帝陵、秦俑、銅車馬、出土文物、歷史故事5大類、22個知識小節(jié)和300余知識點(diǎn),詳見圖1。

    2.2?秦陵文化遺產(chǎn)元數(shù)據(jù)表達(dá)規(guī)范應(yīng)用介紹

    依照元數(shù)據(jù)規(guī)范的通用性、可擴(kuò)展性、元數(shù)據(jù)之間可交換性、系統(tǒng)之間互操作性原則[9],結(jié)合梳理的秦文化知識體系、分類進(jìn)行元數(shù)據(jù)表達(dá)規(guī)范研究。

    秦陵文化遺產(chǎn)元數(shù)據(jù)是將秦始皇帝陵博物院中文物、歷史資料等有選擇地數(shù)字化,并將數(shù)字化的內(nèi)容應(yīng)用到秦文化歷史旅游價值傳播中。秦文化歷史旅游價值傳播有數(shù)字博物館、虛擬現(xiàn)實、智能導(dǎo)覽、知識大講堂、特色旅游等多種形式。選擇智能導(dǎo)覽的應(yīng)用形式,即以游覽博物館觀眾為中心,以其容易接受的形式表達(dá)知識,并規(guī)范各個知識屬性,以便知識傳播和利用。

    2.3?秦陵文化遺產(chǎn)元數(shù)據(jù)表達(dá)規(guī)范與世界元數(shù)據(jù)表達(dá)規(guī)范映射

    目前國際上通用的DC元數(shù)據(jù)、VRA視覺資料元數(shù)據(jù)、CDWA藝術(shù)作品描述元數(shù)據(jù)影響較大[10]、應(yīng)用較廣,考慮到秦文化資源特殊性和應(yīng)用場景的人文特點(diǎn),在秦文化表達(dá)元數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上盡量復(fù)用目前國際通用的元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),實現(xiàn)不同元數(shù)據(jù)之間的映射,將一種元數(shù)據(jù)規(guī)范的元素、語義和語法,映射到另一種元數(shù)據(jù)規(guī)范的元素、語義和語法上[11]。秦文化知識體系分類復(fù)雜龐大,僅列出一個實例以供參考,具體內(nèi)容見表2。

    2.4?秦陵文化遺產(chǎn)元數(shù)據(jù)表達(dá)規(guī)范框架

    元數(shù)據(jù)為描述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù),主要描述數(shù)據(jù)屬性信息。由于秦陵文化遺產(chǎn)比較豐富,經(jīng)過研究整理出秦始皇帝陵、秦俑、銅車馬、出土文物、秦代故事5個體系,每個體系又有旁支,例如:秦始皇帝陵包含秦始皇帝陵建筑遺址、陪葬坑、歷史信息。以面向觀眾的秦文化知識普及應(yīng)用為導(dǎo)向,采用字典型元數(shù)據(jù)對秦文化遺產(chǎn)進(jìn)行表達(dá),控制每個知識文字表達(dá)長度和知識顆粒度,使公眾對研究組整理后的知識更容易理解。本方案根據(jù)每個體系知識特點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)屬性描述,共分5個大類、22個小類,每一個小類有若干項屬性元素,以描述秦俑為例,具體情況見表3。

    2.5?秦陵文化遺產(chǎn)元數(shù)據(jù)元素研究說明

    秦俑基本信息是秦俑元數(shù)據(jù)規(guī)范核心元素,其中秦俑種類分類方法參照業(yè)界比較認(rèn)可的分類方法,直接應(yīng)用于秦俑表達(dá)規(guī)范中,角色屬性描述是對秦俑種類的進(jìn)一步補(bǔ)充,例如:種類是跪射俑,屬于重裝步兵、弓弩兵、武士俑。秦俑使用兵器的描述只是簡單描述兵器種類或造型,秦文化遺產(chǎn)表達(dá)規(guī)范中對秦俑兵器還制定了詳細(xì)的屬性描述,

    例如:種類、造型、使用者、使用方式、科技工藝等,通過編號對秦俑和兵器使用者進(jìn)行關(guān)聯(lián),以達(dá)到智能推薦效果。

    秦俑相關(guān)歷史信息意在表達(dá)描述秦俑其它要素等相關(guān)知識時無法輻射到的知識,有豐富的歷史內(nèi)涵和價值,所以單獨(dú)對歷史信息進(jìn)行屬性規(guī)范,例如:秦俑考古、秦俑修復(fù)、秦俑挖掘方法、不繼續(xù)挖掘的原因等。

    秦俑裝束是對出土秦俑裝束特點(diǎn)的描述,例如:出土秦俑中有多種俑佩戴帽冠,并且不同帽冠形狀代表不同等級,將軍俑佩戴鹖冠、中級軍吏俑佩戴雙版長冠、三級軍吏俑佩戴單版長冠、騎兵俑佩戴皮弁,表達(dá)規(guī)范中還記錄了秦俑裝束圖片。該部分的研究不僅能滿足游客對知識的述求,還可幫助設(shè)計師在產(chǎn)品創(chuàng)意中對秦文化細(xì)節(jié)把握。

    由于秦文化遺產(chǎn)出土大量科技、藝術(shù)水平極高的文物,表達(dá)規(guī)范中制作工藝是秦文化非常重要的一部分,秦歷史文化遺產(chǎn)中秦俑、銅車馬、戰(zhàn)車、陶馬、兵器都體現(xiàn)了高超的科技、藝術(shù)水平,制作工藝中對從屬屬性的描述可使記錄在數(shù)據(jù)庫中的知識追溯到文物實體上,使秦陵文化遺產(chǎn)知識形成一個內(nèi)部關(guān)聯(lián)、相互交叉的大網(wǎng)。

    秦俑彩繪描述是秦藝術(shù)研究、文化創(chuàng)意應(yīng)用、公眾知識普及必不可少的部分。兩千多年前,秦代藝術(shù)工匠制作的俑本是由絢麗多彩的顏色裝扮而來,經(jīng)過火焚和自然破壞,現(xiàn)已無法得知色彩絢麗的全貌, 但是絕大部分陶俑和陶馬身上仍有顏色殘跡,個別色彩仍然比較完整,艷麗如新。例如,上衣多朱紅、棗紅、粉綠、天藍(lán);幞多為朱紅,冠為褐色或朱紅,但冠帶一律朱紅色[12]。秦俑服飾彩繪屬性描述為設(shè)計師研究秦代服飾提供參考。但是由于秦俑彩繪工藝、出土濕度、溫度、空氣變化等原因,部分彩繪殘跡已脫落,所以大部分俑呈現(xiàn)陶質(zhì)本身的顏色。

    3?秦陵文化遺產(chǎn)元數(shù)據(jù)表達(dá)規(guī)范在智能語音導(dǎo)覽中的應(yīng)用

    文物承載燦爛文明,傳承歷史文化,維系民族精神 [13]。寶貴的歷史文化遺產(chǎn)隱藏在文物背后,非專業(yè)人士很難從紛繁的文物外表解讀文化內(nèi)涵,大多停留在走馬觀花的程度,急需語音講解滿足觀眾對知識的訴求。然而人工語音講解員受人數(shù)、時間、地理環(huán)境等諸多因素限制,無法滿足廣大博物館參觀觀眾的需求,所以急需依托移動終端開發(fā)智能語音導(dǎo)覽緩解講解人員壓力。

    面向公眾的語音講解,需要將知識系統(tǒng)化再將碎片化的表達(dá)輸入給觀眾。秦陵知識體系分為秦陵、秦俑、銅車馬、出土文物、秦文化故事5個體系,每一個體系都是一個龐大的知識整體。知識體系內(nèi)部知識之間相互交錯、相互聯(lián)系,復(fù)雜度如知識圖譜。通過研究構(gòu)建智能語音導(dǎo)覽系統(tǒng),將秦文化知識按照元數(shù)據(jù)表達(dá)規(guī)范語義化的描述,通過元數(shù)據(jù)之間關(guān)聯(lián)組織實現(xiàn)秦文化智能化推薦。智能語音導(dǎo)覽系統(tǒng)基于秦文化元數(shù)據(jù)表達(dá)規(guī)范的知識語義化描述與封裝、秦文化知識組織、元數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián),實現(xiàn)語音導(dǎo)覽系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),知識抽離提取、存儲與應(yīng)用。

    3.1?秦文化知識語義化描述與封裝

    知識語義化描述與封裝主要采用RDF數(shù)據(jù)模型描述和封裝底層各知識對象[14],知識語義化描述主要采用人工抽取的方法,將知識按照元數(shù)據(jù)規(guī)范進(jìn)行語義化描述。知識封裝主要基于RDF資源描述框架,為底層知識資源提供統(tǒng)一的描述封裝模型。

    秦文化遺產(chǎn)的知識有其特定的文化內(nèi)涵,對秦文化知識的描述(即概括性知識的描述)應(yīng)反映其特殊的文化內(nèi)涵特征[15]。以秦俑元數(shù)據(jù)為例,通過知識屬性可分為5個大類:①基本信息:包括俑相關(guān)的基本信息,相關(guān)屬性有名稱、度量、出土坑、種類、角色、形態(tài)、裝束、使用兵器、自定義描述,8個基本屬性和1個可添加屬性;②歷史信息:包括名稱、類別、描述3個屬性;③秦俑裝束:包括名稱、分類、圖片、描述4個屬性;④制作工藝:包括名稱、從屬、描述3個屬性;⑤秦俑彩繪:包括名稱、從屬、部位、顏色、顏料、方法及其它7個屬性。以該規(guī)范框架進(jìn)行秦文化知識描述規(guī)范,每一大類形成一個基于俑的文化知識單元,有利于統(tǒng)一有序地陳述復(fù)雜龐大的秦文化系統(tǒng)。

    以制作工藝為例進(jìn)行知識語義化描述,秦俑制作工藝分為俑頭、手、足履、軀干、甲衣等捏塑方法,臂與軀干、手與臂套接方法、俑燒造工藝等。以俑頭制作為例,通過元數(shù)據(jù)表達(dá)規(guī)范使用人工抽取方法進(jìn)行語義化描述,見表2。

    3.2?秦文化知識組織

    知識組織層可分為兩個關(guān)聯(lián)子層,分別為知識描述子層和知識分類子層[17],知識描述子層旨在基于標(biāo)準(zhǔn)詞匯集實現(xiàn)對知識及知識之間的外在描述與著錄,知識分類子層旨在通過構(gòu)建一個可反映知識資源蘊(yùn)含內(nèi)在知識元的主題分類本體,以表示包含各類結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化資源的隱性知識,實現(xiàn)資源基于知識元的聚類與瀏覽[18]。

    以秦俑基本信息表達(dá)為例,對知識組織進(jìn)行半結(jié)構(gòu)化整理,實現(xiàn)秦俑內(nèi)涵隱形知識挖掘。通過制定秦俑各個屬性之間關(guān)系規(guī)則,實現(xiàn)秦俑知識推理。例如秦俑種類分為:將軍俑、中級軍吏俑、三級軍吏俑、袖手俑、百戲俑、跽坐俑、馭手俑、車馬俑、騎兵俑、立射俑、跪射俑等,與秦俑角色關(guān)系(見表4),通過半結(jié)構(gòu)化整理及規(guī)則制定,滿足知識語義化描述的半自動抽取。

    3.3?元數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)方法

    本體是領(lǐng)域概念及概念之間關(guān)系的規(guī)范化描述,這種描述是規(guī)范化的、明確的、形式化的,可共享的[19]。雖然通過元數(shù)據(jù)本體,可在語義層面上描述文獻(xiàn)資源元數(shù)據(jù)信息,并揭示它們之間的顯性關(guān)系(如兩個知識是整體和部分的關(guān)系),通過采用關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的形式對本土化元數(shù)據(jù)進(jìn)行再組織,并采用關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)原則在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行發(fā)布。在類層面上,通過不同體系間秦文化知識相互聯(lián)系,可將秦文化不同知識單元資源在語義層面上相互關(guān)聯(lián)起來;在數(shù)據(jù)層面上,可將同一知識單元中的相同或相似資源進(jìn)行關(guān)聯(lián),從而使秦文化知識構(gòu)成一個有機(jī)聯(lián)系的整體[20]。

    將秦文化知識相互聯(lián)系,使不同知識單元的知識在語義層面上相互關(guān)聯(lián)。本文在挖掘秦文化知識對象的語義關(guān)聯(lián)時,重點(diǎn)關(guān)注知識內(nèi)容特征元數(shù)據(jù)和內(nèi)部元數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián),例如秦俑屬性中種類與出土特色文物中的兵器屬性等各分面的關(guān)聯(lián)。不同分面元數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)方法存在一些差異,故需要設(shè)計不同的元數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)方法。本文主要針對內(nèi)容分面,通過專家使用元數(shù)據(jù)父子關(guān)聯(lián)方法,將秦陵文化知識通過層級關(guān)聯(lián),將復(fù)雜龐大的文化知識有機(jī)聯(lián)系起來,以便進(jìn)行智能推薦。

    以秦俑知識體系為例,通過秦俑種類元數(shù)據(jù)屬性與秦俑裝束進(jìn)行關(guān)聯(lián),實現(xiàn)通過種類了解秦俑帽冠等級、上衣樣式、鞋子款式、發(fā)飾胡須樣式;通過秦俑裝束元數(shù)據(jù)與秦俑彩繪進(jìn)行關(guān)聯(lián),通過上衣樣式推薦秦俑服飾特點(diǎn)、服飾彩繪顏色分類等知識。通過元數(shù)據(jù)父子關(guān)聯(lián)方法,在智能導(dǎo)覽系統(tǒng)中智能推薦用戶感興趣知識。

    3.4?智能語音導(dǎo)覽系統(tǒng)介紹

    語音導(dǎo)覽系統(tǒng)包含前端講解和知識庫,觀眾既可看到文物文本描述,又可以隨時隨地聽語音講解。前端講解知識點(diǎn)播放依照觀眾參觀秦始皇帝陵博物院路線,按順序調(diào)取規(guī)范化表達(dá)在知識庫中的講解知識并語音播報。知識庫遵循元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范形成數(shù)據(jù)模型框架,保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)單元擁有合理的存儲結(jié)構(gòu)和應(yīng)用模式,保證知識數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、一致性、有效性,為系統(tǒng)應(yīng)用和服務(wù)提供堅實基礎(chǔ)。同時將元數(shù)據(jù)表達(dá)后的知識通過人工語音錄入音頻,并將其輸入到知識庫中。觀眾通過現(xiàn)場體驗秦文化遺產(chǎn)的宏大,結(jié)合文字和語音講解,從多個維度立體地理解秦文化遺產(chǎn),避免走馬觀花地觀看展覽。

    4?結(jié)語

    本文從博物館語音導(dǎo)覽視角,對秦文化遺產(chǎn)知識進(jìn)行表達(dá)規(guī)范方面的全面調(diào)研和深入分析研究,介紹了表達(dá)規(guī)范的應(yīng)用。通過對秦文化知識提取、組織與元數(shù)據(jù)框架模型及關(guān)聯(lián)研究,提出秦文化知識以秦俑為代表的、包含基本信息、秦俑裝束、歷史信息、制作工藝、秦俑彩繪的表達(dá)框架和父子元數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)方法。本研究以智能語音導(dǎo)覽為例,對秦文化知識進(jìn)行語義化描述與封裝,使知識組織與元數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián),實現(xiàn)知識結(jié)構(gòu)表達(dá)、智能推薦。在后續(xù)研究中還將在應(yīng)用層面進(jìn)一步實現(xiàn),其關(guān)鍵是如何對涉及多個知識本體的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)實現(xiàn)基于語義的智能化推薦,進(jìn)一步研究知識、元數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián),實現(xiàn)具有如人工向?qū)в脩趔w驗的智能語音導(dǎo)覽。

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