智能時代遺產(chǎn)信息的分析與應(yīng)用

黃松

摘要：中國文化遺產(chǎn)擁有日益豐富的信息資源，通過傳統(tǒng)的理念、方法以及單一信息化路徑，已無法解決指數(shù)增長的數(shù)據(jù)量和需求。對于大數(shù)據(jù)的挖掘和梳理，以及進一步的解讀和利用，文博界面臨前所未有的挑戰(zhàn)。目前，以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為手段，以智能設(shè)備為工具，以全息展示為表現(xiàn)形式，以滿足公眾對文化遺產(chǎn)“認知、體驗、學習和分享”的服務(wù)需求為出發(fā)點，新型智能技術(shù)為相關(guān)問題的解決奠定了基礎(chǔ)。在這個新時代，通過動態(tài)挖掘、整理遺產(chǎn)信息的內(nèi)容，疏通分布式信息渠道，建設(shè)自組織的信息平臺，自恰性的知識存儲，以及全息融合的演示方式，同步信息反饋等幾個環(huán)節(jié)，將在文化遺產(chǎn)的保護與應(yīng)用方面形成整體性方案。

關(guān)鍵詞：智能時代;文化遺產(chǎn);信息分析;大數(shù)據(jù);全信息視角

智能時代的來臨，為遺產(chǎn)保護帶來契機，從技術(shù)到觀念，將構(gòu)成全新的保護和應(yīng)用體系。作為人類文明的重要信息載體，不同遺產(chǎn)的屬性、價值與作用，將隨著新的人工智能技術(shù)的發(fā)展而被重新界定。通過厘清遺產(chǎn)保護層級和應(yīng)用維度，在遺產(chǎn)信息的發(fā)掘、存儲、傳播以及再現(xiàn)等方面，我們可以形成新思路，采用新方法，解決新問題。

一、技術(shù)的代際效應(yīng)

信息技術(shù)的快速迭代反映在半個世紀以來，人類經(jīng)歷了從數(shù)字時代，到知識時代，再到智能時代。與之相應(yīng)的，我們有關(guān)文化遺產(chǎn)保護與應(yīng)用方面的進展，也經(jīng)歷了幾個不同的階段：

（一）數(shù)字化階段

1990年代初，中國歷史博物館開始嘗試在河南班村新石器遺址中使用計算機整理發(fā)掘資料;敦煌研究院自1997年開始與浙江大學就壁畫臨摹與修復(fù)的數(shù)字技術(shù)應(yīng)用展開合作;2009年國家文物局頒布的《田野考古作業(yè)工作規(guī)程》明確指出：“為了便于檔案的管理、查詢和進一步研究，可建立電子數(shù)據(jù)庫”。以此為契機，從國家到地方，各級遺產(chǎn)管理單位開始將種類繁多的紙質(zhì)、膠片以及影像、視頻信息，轉(zhuǎn)變?yōu)橛嬎銠C可以識別的數(shù)字代碼。在考古、文物、博物館領(lǐng)域，完成了最初的數(shù)字建檔為主要特征的遺產(chǎn)采集、保存、檢索與管理的信息化探索。李安波等（2004）、張鵬程（2008）、畢碩本等（2009）等人從理論、方法和技術(shù)路線對相關(guān)信息系統(tǒng)的建設(shè)展開了全方位的研究，進一步推動了這一階段的成果應(yīng)用。

（二）3S技術(shù)階段

“3S“是指遙感（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）和全球定位系統(tǒng)（GPS）等空間信息技術(shù)在文物普查、考古發(fā)掘、大遺址監(jiān)測等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，為文化遺產(chǎn)研究中的數(shù)據(jù)分析、模型設(shè)計、數(shù)字形態(tài)模擬等方面提供了強有力的技術(shù)支撐。張震宇等（2005）、楊瑞霞（2005）、劉建國（2007）等學者在引進技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合中國環(huán)境考古的特點和實際需要，建立了古環(huán)境、古遺址、古代人地關(guān)系等環(huán)境空間信息為核心的數(shù)據(jù)采集、分析和可視化表達的應(yīng)用與管理研究體系。

（三）虛擬現(xiàn)實和全息化階段

隨著信息技術(shù)的快速升級，虛擬現(xiàn)實（VR）、增強現(xiàn)實（AR）、3D投影成像技術(shù)，也很快納入文物、博物的展示領(lǐng)域。這種將考古學、人類學和文化遺產(chǎn)學的數(shù)字成果，通過各種介質(zhì)進行可視化的形式顯示、并進行交互處理的方式，不僅為向公眾更好地展示古代情境提供了支撐，也為文化遺產(chǎn)保護與利用拓寬了前景。在此應(yīng)用的帶動下，近十年來，國內(nèi)出現(xiàn)了一大批數(shù)字博物館，通過3D掃描、全息技術(shù)為各類文化遺產(chǎn)擺脫地域和時間限制，步入全民共享的智慧時代奠定了基礎(chǔ)（陳剛，2013;姜紅德，2016）。

二、文化遺產(chǎn)的全信息視角

技術(shù)的快速發(fā)展，也為遺產(chǎn)保護和應(yīng)用，帶來了觀念上的巨大變化。人們關(guān)于文化遺產(chǎn)的價值判斷，也不再局限于單一的層面?；诠哦⑽奈?、遺產(chǎn)等不同時期的概念，有關(guān)保護與應(yīng)用的認知，也經(jīng)歷了由分散到系統(tǒng)、從物質(zhì)到非物質(zhì)、以及從被動到主動等的轉(zhuǎn)變和完善。在此基礎(chǔ)上，信息作為一種“元概念”的引入，將進一步深化我們對于文化遺產(chǎn)及其核心價值的理解。 文化遺產(chǎn)的實質(zhì)是一種信息的載體和表現(xiàn)，無論物質(zhì)的，還是非物質(zhì)的，都可以統(tǒng)合到這個基礎(chǔ)上（趙生才，2004）。本質(zhì)上，文化遺產(chǎn)對于人類的效用與價值都是基于不同類型的遺產(chǎn)與各類主體之間的信息發(fā)掘、交流、加工和反饋過程。因此，有關(guān)遺產(chǎn)信息的研究，可使我們在智能時代，對于文化遺產(chǎn)的認識、解讀和應(yīng)用，獲得一種全新的視角，進而推進遺產(chǎn)保護與利用的各項工作。從狹義的信息技術(shù)應(yīng)用，轉(zhuǎn)向廣義的遺產(chǎn)信息的分析和理解，并為遺產(chǎn)管理、創(chuàng)意產(chǎn)品開發(fā)以及政策制定和資金投放，發(fā)揮進一步的引導(dǎo)作用。

目前，信息科學的最新進展，使得人類超越理性分析的時代，進入智性的自由王國。在我們已知的知識領(lǐng)域，都加強了以信息為對象的認識方法和學科理論的研究。許多前沿性課題，如遺傳基因、人工智能、量子計算、虛擬社區(qū)、網(wǎng)絡(luò)治理、信息安全、腦科學等，也都進一步拓展了信息理論的觀念與體系。在此背景下，信息學已發(fā)展成為一門“元學科”，與自然科學、社會科學和人文學科都形成了密切的橫斷性聯(lián)系（鄔焜，2005）。

1948年申農(nóng)（C.E.Shannon）在通訊領(lǐng)域創(chuàng)立“信息論”以來，信息概念已從具體而細分的通信范疇，延伸到人類生產(chǎn)生活以及文化藝術(shù)等更廣闊的領(lǐng)域。對信息技術(shù)、信息經(jīng)濟、信息醫(yī)學以及信息社會、信息倫理、信息哲學的研究，已涉及到人類大部分的知識體系。就一般意義而論，“文化遺產(chǎn)信息”也是一個很寬泛的對象，從理念到實際操作的研究內(nèi)容都十分繁雜。為了精準有效地界定研究對象，我們要對“信息”概念進行內(nèi)涵與外延的充實與拓展，從“檔案”“數(shù)據(jù)”等單一維度，走向“考慮事物運動狀態(tài)及其變化的外在形式，內(nèi)在含義和效用價值的認識論全信息”的新時代（鐘義信，2013）。

就文化遺產(chǎn)而言，這種全信息包含著三個不同的層次：

（一）規(guī)范型信息

揭示遺產(chǎn)的物質(zhì)結(jié)構(gòu)以及時間、空間等確定的真實內(nèi)容。對于這類信息的收集、整理和研究，這是考古學的主要內(nèi)容。其主要價值取向是“求真”，各種智能技術(shù)的應(yīng)用，如前述的3S技術(shù)階段，都極大地提升了相關(guān)遺產(chǎn)信息的準確度和精確性。

（二）經(jīng)驗型信息

揭示遺產(chǎn)的意義和個體感受。這一類信息的分析與研究，主要關(guān)注的是受眾欣賞、學習各類遺產(chǎn)時的狀態(tài)，這也是博物館學的主要內(nèi)容。其主要價值取向是“求美”，各種新的智能技術(shù)手段，如前述的虛擬現(xiàn)實和全息化階段，則更好地提升了相關(guān)遺產(chǎn)信息的審美效應(yīng)，以及教育方面的成效。

（三）關(guān)聯(lián)型信息

揭示遺產(chǎn)與事物（人、事、技術(shù)與環(huán)境等）的聯(lián)系及其相互作用，屬于社會價值的范疇。在某種意義上說，這一類信息更接近于遺產(chǎn)的常識性知識，涉及民俗學、民族學研究的范疇。其主要價值取向是“求善”，或者說講求和諧與認同。這方面，智能信息技術(shù)也具有很廣泛的應(yīng)用，例如近年來有關(guān)“非物質(zhì)文化遺產(chǎn)及其傳承人”的保護與培養(yǎng)，大多利用了各種信息手段，從記錄到傳播，以及各類在線交流方式等。

三、認知困境和信息變量

從英國1973年發(fā)起的“數(shù)字考古國際會議”，到聯(lián)合國教科文組織1992年開始推動的“世界記憶工程”，再到歐盟的“文化2000計劃”，以及美國谷歌公司在201 2年啟動的“谷歌藝術(shù)計劃”，在發(fā)達國家倡導(dǎo)下，國際組織、政府機構(gòu)和相關(guān)企業(yè)競相將文化遺產(chǎn)轉(zhuǎn)換為數(shù)字形態(tài)，形成了一批商業(yè)化或公益性的數(shù)字化平臺。與此同時，國內(nèi)學者的成果也使得我們在文化遺產(chǎn)保護與利用上的數(shù)據(jù)收集、存儲、檢索和管理能力迅速提高（周明全、耿國華，2011）。

雖然上述研究拓寬了文化遺產(chǎn)轉(zhuǎn)向信息方式的渠道，案例也十分豐富，但總體而言尚處于跟隨先進國家與技術(shù)被動選擇階段，應(yīng)用上仍在形式、含義和效用等層面對信息進行“分離態(tài)”處理，缺乏內(nèi)在邏輯性，故無法確立整體性信息分析框架，明確下一步的研究方向。相比于其他人文社會科學，我們對文化遺產(chǎn)信息的專項研究還很不足。在對待數(shù)據(jù)的方式、尋找數(shù)字背后的意義、控制信息的流動與效應(yīng)等方面，還缺乏有效的針對性的理論進行分析和預(yù)測。雖通過多年的努力，學界大體上構(gòu)筑起文化遺產(chǎn)研究的知識譜系，進入與自然科學廣泛結(jié)合的新時代，但研究上仍是“各自為政”的格局，如同“盲人摸象”，只解決了片面的、局部的信息問題，在更高級的智能策略和應(yīng)用方面，還存在不少空白點。相關(guān)的研究偏重技術(shù)應(yīng)用，缺乏理論框架，導(dǎo)致成果較單一，不系統(tǒng)，不全面，缺乏廣度和深度。 一直以來，中國文化遺產(chǎn)的保護與應(yīng)用工作側(cè)重于物質(zhì)屬性的維度，因此在智能時代，我們面臨著三重困境： （1）本體論層面的“信息孤島”。由于權(quán)屬、流通機制以及行政壟斷等因素，我國各類文化遺產(chǎn)及其所攜帶的信息，常常被隔絕于收藏機構(gòu)，事實上造成了文物信息資源整合的第一重困境。 （2）方法論層面的“信息鴻溝”。由于投融資、技術(shù)和管理上的差異，我國不同地域、部門之間數(shù)字化手段和條件的落差，也造成了對文物信息資源使用的第二重困境。（3）價值論與效用層面的“信息失效”。由于理念、信息能力甚至心理的排斥，中國文博界在信息資源利用方面的成效，與發(fā)達國家同行以及國內(nèi)數(shù)字產(chǎn)業(yè)相比，還有差距，事實上造成了文化遺產(chǎn)影響力拓展的第三重困境。

從“全信息”的角度看，解決上述三類問題，先要厘清三種遺產(chǎn)信息的變量及其效應(yīng)：

（一）遺產(chǎn)信息的基礎(chǔ)變量

這方面的變量分析，主要包括靜態(tài)和動態(tài)兩個維度，包括信息源以及相關(guān)信息流的組織。如對于考古遺址的發(fā)掘、整理、形成考古報告，并與其他同類型遺址進行比較研究等;在此基礎(chǔ)上，是針對遺產(chǎn)信息的系統(tǒng)與相關(guān)機制的分析，如考古發(fā)掘后的信息系統(tǒng)的加工、存檔與檢索;以及通過信息分析，對遺產(chǎn)進行真?zhèn)蔚呐卸?，包括公眾對于信息的接受和反饋等，我們可以用框圖來標明其關(guān)系（圖1）。

圖1中，基于人工智能理論，在規(guī)范型知識體系基礎(chǔ)上，通過功能模擬方法（專家系統(tǒng)），開展基礎(chǔ)變量的研究，分析遺產(chǎn)信息的認知要素。從遺產(chǎn)存續(xù)環(huán)境、使用狀態(tài)、管理體系等方面來進行動態(tài)和靜態(tài)的分解，分別形成三級指標，在具體應(yīng)用方面，可以指導(dǎo)遺產(chǎn)普查和元數(shù)據(jù)庫建設(shè)。

（二）遺產(chǎn)信息的傳導(dǎo)變量

這方面的變量分析，主要針對遺產(chǎn)信息在不同的傳播系統(tǒng)中，在不同環(huán)節(jié)的狀態(tài)。包括人際、組織、大眾傳播以及具有綜合性的互聯(lián)網(wǎng)傳播，對遺產(chǎn)信息的控制者、內(nèi)容的解讀者、媒體分析以及受眾的接受度和反饋等。如在博物館的布展中，對于文化遺產(chǎn)相關(guān)信息的篩選、組織以及場館空間、展示技術(shù)等.我們可以用框圖來標明其關(guān)系（圖2）。

圖2中，基于人工智能理論，在經(jīng)驗型知識體系的基礎(chǔ)上，通過結(jié)構(gòu)模擬方法（人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）分析遺產(chǎn)信息的傳播因子，進行傳導(dǎo)變量的研究。從控制、內(nèi)容、媒介和對象來分析不同階段，人際、組織、大眾以及網(wǎng)絡(luò)等不同機制的作用，提煉遺產(chǎn)影響力形成的模式，可以指導(dǎo)遺產(chǎn)教育，以及基于深度學習方法的軟件模型設(shè)計。

（三）遺產(chǎn)信息的價值分析

這方面的變量分析，主要針對文化遺產(chǎn)主客體關(guān)聯(lián)因子的耦合關(guān)系，包括客觀性因素和主題判斷兩個維度：遺產(chǎn)信息的基本狀態(tài)——屬性、特色、效用和規(guī)模，以及在此基礎(chǔ)上的增殖能力與延展空間;另一方面是圍繞人的感知所形成的需求，如遺產(chǎn)的經(jīng)濟價值、科學價值、美學價值以及文史價值等，如圖3所示。

圖3中，基于人工智能理論，在關(guān)聯(lián)型知識體系基礎(chǔ)上，通過行為模擬方法（感知動作系統(tǒng)）分析遺產(chǎn)信息的價值測度。結(jié)合信息的屬性與特色、規(guī)模和效用、增殖能力及延展拓撲狀態(tài)等，展開效果變量的研究，從受眾的認知、態(tài)度和行為等角度研究其社會、經(jīng)濟、文化效應(yīng)，并進行不同評價因子間的耦合研究，以此為遺產(chǎn)監(jiān)測等提供工作導(dǎo)則。

四、信息過程及其應(yīng)用

在了解遺產(chǎn)信息的問題和需求的基礎(chǔ)上，要進一步研究信息變量的轉(zhuǎn)換規(guī)律，從中采用新的技術(shù)手段加以控制與應(yīng)用。在文化遺產(chǎn)的領(lǐng)域里，實際發(fā)生、發(fā)展和產(chǎn)生影響的各類信息是豐富多彩、千變?nèi)f化的，但抽絲剝繭，其中最重要和最典型的信息過程及其變量的產(chǎn)生，是與人們認識遺產(chǎn)并改善遺產(chǎn)的狀態(tài)，使之服務(wù)于人類的需要相關(guān)的。從信息學的角度看， “這種信息過程既是研究信息科學和智能科學的根本出發(fā)點，也是它的全部歸宿：改善人類認識世界和優(yōu)化世界的能力” （鐘義信，2004）。圖4所示為信息全過程的基本模型。

圖中的外部世界，可以作為我們面臨的文化遺產(chǎn)各種類型以及相關(guān)問題、也包括各種環(huán)境的約束條件。這是全部遺產(chǎn)信息的來源;作為被人類智能系統(tǒng)優(yōu)化后的結(jié)果，這個外部世界又是各種信息作用，包括物化后的歸宿。以往我們認知遺產(chǎn)，通過感覺器官獲取相關(guān)信息，再通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳遞給思維器官，由大腦加工成為關(guān)于文化遺產(chǎn)的各類知識，實現(xiàn)認知。在此基礎(chǔ)上，針對所出現(xiàn)的各種現(xiàn)象和問題，形成價值判斷和解決問題的智能策略，作出決策;再通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳遞給效應(yīng)器官，產(chǎn)生相應(yīng)的智能行為，作用于外部世界的文化遺產(chǎn)，在一定約束條件下，解決問題，達到目標。這個過程中，知識和智能是遺產(chǎn)信息的兩類高級產(chǎn)物，兩種特殊的信息類型。

按照上述信息過程圖，我們結(jié)合智能技術(shù)的最新發(fā)展，可以將遺產(chǎn)信息的開發(fā)與控制，應(yīng)用于以下六個方面：

（一）從靜態(tài)轉(zhuǎn)向動態(tài)地挖掘遺產(chǎn)信息內(nèi)容

如前所述，在信息獲取的環(huán)節(jié)，以往通過人工的考古發(fā)掘、數(shù)據(jù)整理以及計算機錄入等，完成最初的靜態(tài)遺產(chǎn)信息的數(shù)據(jù)庫建設(shè)。隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，針對這一類規(guī)范型信息，以功能模擬方法為基礎(chǔ)的專家系統(tǒng)，已經(jīng)可以實現(xiàn)按照設(shè)定目標，在元數(shù)據(jù)技術(shù)的支持下，實現(xiàn)動態(tài)的信息挖掘和識別工作，為包括文物普查、數(shù)據(jù)采集以及智能分類處理提供更好的應(yīng)用支持。

（二）從單向性轉(zhuǎn)向分布式疏通信息渠道

在遺產(chǎn)信息的傳輸環(huán)節(jié)，一些文博機構(gòu)和個人仍較多采用單線、封閉式的人際傳播、組織傳播方式;在大眾傳播方面，也僅限于部分旅游熱點，或文博會展方面的渠道，極大地束縛了文化遺產(chǎn)影響力的形成和鞏固。網(wǎng)絡(luò)時代的來臨和快速發(fā)展，在很短的時間內(nèi)就重塑了人類社會的整個信息環(huán)境。全天候、跨地域、多頻道、全網(wǎng)端，以及高效、快捷的全媒體方式，使得包括文化遺產(chǎn)信息在內(nèi)的所有傳播方式得到整合和重塑，互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、5G通信、三網(wǎng)融合、GIS等“智能技術(shù)”分布式體系的廣泛應(yīng)用，也徹底改變了遺產(chǎn)信息傳遞的單維度，形成了智能傳輸?shù)母窬帧?/p>

（三）從有限性轉(zhuǎn)向自組織建設(shè)信息平臺

在考古與文物保護及應(yīng)用工作的信息化初期，信息平臺建設(shè)的主要方式是采用數(shù)據(jù)錄入，將種類繁多的紙質(zhì)、膠片以及影像、視頻信息，轉(zhuǎn)變?yōu)橛嬎銠C可以識別的數(shù)字代碼，完成了最初的數(shù)字建檔為主要特征的遺產(chǎn)采集、保存、檢索與管理的平臺建設(shè)。這一時期，也出現(xiàn)了一批分散、獨立以及相對低端的門戶網(wǎng)站和以單位為主體的數(shù)據(jù)庫。隨著人工網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、超鏈接，以及基于深度學習方法的軟件、APP應(yīng)用程序的成熟，使得“世界記憶工程”“谷歌藝術(shù)計劃”、維基百科、百度百科等自組織數(shù)字化平臺得以快速發(fā)展。

（四）從確定性轉(zhuǎn)向自恰的知識存儲

從廣義的角度看，各類文化遺產(chǎn)就是不同類型和體量的文化信息的載體，通過現(xiàn)代考古和文博系統(tǒng)的建立，我們可以將這些分散、獨立以及隱蔽的信息單元，組織成為較為系統(tǒng)、確定性強的知識存儲庫，為不同需求和地域的人們提供相應(yīng)的觀賞、檢索和研究服務(wù)。在新的智能時代，通過高階計算機、移動終端、智能設(shè)備的應(yīng)用，各類智慧圖書館、數(shù)字博物館不斷涌現(xiàn)，各地各部門在文化遺產(chǎn)保護與利用上的數(shù)據(jù)收集、存儲、檢索和管理能力迅速提高（王云慶，彭鑫，2017），形成了自恰性的文化遺產(chǎn)信息數(shù)據(jù)庫。

（五）從多媒體轉(zhuǎn)向全息融合的演示方式

如圖4所示，滿足公眾對文化遺產(chǎn)“認知、體驗、學習和分享”服務(wù)需求，是整個信息過程的最終目的所在。以往通過設(shè)立博物館、展示廳以及多媒體網(wǎng)站、信息平臺為手段，向公眾提供關(guān)聯(lián)型知識展演服務(wù)，伴隨著智能時代的來臨，以“數(shù)字考古”“智慧旅游”“智能管理”為表現(xiàn)形式，人工智能的發(fā)展為融合式的“全息展示”奠定了基礎(chǔ)。

（六）從間接性轉(zhuǎn)向同步信息反饋機制

在計算機與互聯(lián)網(wǎng)時代來臨以前，遺產(chǎn)信息的發(fā)現(xiàn)、傳遞和反饋的過程是間接、分散和被動性的，伴隨著智能技術(shù)的涌現(xiàn)，尤其是移動互聯(lián)網(wǎng)的快速普及，同步、即時的信息反饋機制也得到了廣泛應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合遺產(chǎn)信息的屬性與特色、規(guī)模和效用、增殖能力及延展拓撲狀態(tài)等，從受眾的認知、態(tài)度和行為等反饋狀態(tài)，研究其社會、經(jīng)濟、文化效應(yīng)，并進行不同評價因子間的耦合研究，可以為遺產(chǎn)監(jiān)測等提供強有力的支撐。

五、結(jié)語

如何“讓文物說話、把歷史智慧告訴人們，激發(fā)我們的民族自豪感和自信心”，“既需要薪火相傳、代代守護，更需要與時俱進、勇于創(chuàng)新”。所謂智能時代，是我們對于信息的認識進一步加深、加強的新階段，有關(guān)信息技術(shù)的應(yīng)用，已不止于單純的數(shù)據(jù)傳輸和顯示，在文化遺產(chǎn)信息的認識理念與方式;文化遺產(chǎn)信息的解讀與傳達機制;文化遺產(chǎn)信息的價值分析等不同維度，都需要我們與時俱進，不斷開拓創(chuàng)新。

（責任編輯：孫秀麗）