數(shù)字時代下文博產業(yè)的新技術運用

劉德華 武芳 孟凡 孟智慧 郭嘉

摘 要：隨著人類科學技術的不斷進步和大數(shù)據(jù)、人工智能等技術在文博產業(yè)中的廣泛運用，在未來的文物產業(yè)發(fā)展中，將有更多的數(shù)字化技術運用于行業(yè)中。文章主要分析與展望了數(shù)字時代下如何將傳統(tǒng)文博產業(yè)與新技術有機結合，以便更好地利用數(shù)字技術進行文物保護、研究與展示。

關鍵詞：數(shù)字化;文博產業(yè);數(shù)據(jù)運營;人工智能;5G

中圖分類號：G26 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1064（2021）01-052-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.01.023

中國作為文明古國和文物大國，各類文化遺產燦若繁星。習近平總書記曾指出，“保護好、傳承好歷史文化遺產是對歷史負責、對人民負責”，文物作為文化遺產的直接載體，是中華民族的寶貴財富。當下社會是數(shù)字化、智能化的時代，如何在新時代下充分利用新科技保護、研究文物遺跡，充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等先進科學技術的澎湃動力，推動文博產業(yè)發(fā)展，必將是未來很長一段時間內，科技工作者與文博工作者需要深入合作與討論的重要話題。

大數(shù)據(jù)、人工智能等產業(yè)已經在IT、通信、金融等行業(yè)得到了廣泛應用，而在傳統(tǒng)文博產業(yè)中，除了提升一些工作效率的電子化辦公手段得到廣泛應用外，急需加強數(shù)字智能化運營能力，要更廣泛的借力大數(shù)據(jù)、人工智能等先進技術，將傳統(tǒng)研究法與新興科技相結合，在行業(yè)內形成數(shù)字產業(yè)文化、生態(tài)圈與產業(yè)鏈，得到更多普適性的數(shù)字化產品。

借力云存儲、區(qū)塊鏈等智能化技術，可以實現(xiàn)基礎數(shù)據(jù)的共性+個性化存儲和數(shù)據(jù)的快速錄入、調閱;依托海量文物數(shù)據(jù)基礎，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的智能化分析、推送，突破信息壁壘，為從業(yè)人員提供研究靈感;基于二維、三維影像數(shù)據(jù)+3D渲染等技術，可以實現(xiàn)從數(shù)據(jù)展示、虛擬修復到3D復原打印的端到端產業(yè)運營;依賴AI技術，我們可以輔助實現(xiàn)文化傳承脈絡“血緣”梳理與文物“血緣”歸屬分析;結合5G網(wǎng)絡與機器視覺智慧攝像機，實現(xiàn)考古現(xiàn)場、展覽館等各類場所的智能化看管。

1 全員賦能助力數(shù)據(jù)運營

1.1 基于海量數(shù)據(jù)的結構化數(shù)據(jù)運營

所謂結構化型數(shù)據(jù)，即采用二維表格形式記錄相關業(yè)務數(shù)據(jù)的模型。

黨的十八大以來，我國文博產業(yè)數(shù)字化工作取得了長足的進步，國家文物局統(tǒng)計顯示，已經實現(xiàn)了1.08億件國有博物館可移動文物和76萬件不可移動文物的數(shù)字化錄入工作[1]。

但僅僅將如此龐大的數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)，沒有形成數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)加工和成果快速發(fā)布共享的端到端生態(tài)鏈，這些珍貴的數(shù)據(jù)的最終歸宿或許將成為一件件死寶，放在歷史的角落中無人問津。如何讓數(shù)據(jù)活起來，讓數(shù)據(jù)不僅限于被某幾位工作者所“運用”，而是賦能廣大文博基層員工，就需要提出“文博數(shù)據(jù)智能運營”的概念。

所謂“數(shù)據(jù)運營”，即建立一套基于海量文博信息的“數(shù)據(jù)開放平臺”，高效能實現(xiàn)全國各級單位或區(qū)域性單位數(shù)據(jù)上傳與查詢能力。

在技術架構選型方面，既可采用傳統(tǒng)的集中化一級數(shù)據(jù)庫+二級數(shù)據(jù)庫分別錄入、底層數(shù)據(jù)定時同步的架構，以標準化表結構+個性化表結構的方式進行管理，基于運營商安全強大的云存儲能力，打造靈活穩(wěn)定高效的一體化數(shù)據(jù)模型;亦可采用時下流行的區(qū)塊鏈技術，搭建面向各級子單位的私有區(qū)塊鏈，實現(xiàn)二級節(jié)點全面化的數(shù)據(jù)共享能力，從根本上解決數(shù)據(jù)同步難、信息分享難等問題。

在業(yè)務功能方面，首先，需要打造統(tǒng)一易用的面向“用戶”（文博從業(yè)人員或相關注冊會員）的客戶端，該客戶端可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的錄入、調閱、數(shù)據(jù)建模等多維度功能。數(shù)據(jù)錄入與調閱方面，可實現(xiàn)“用戶”的分級分權限管理，底層對接文博數(shù)據(jù)開放平臺。數(shù)據(jù)建模方面，針對底層數(shù)據(jù)，要定期對相應數(shù)據(jù)進行建模分析，建模能力可面向文博從業(yè)人員開放和后臺運營分析人員，在海量數(shù)據(jù)中提取價值點，并推送訂閱者，為相關從業(yè)者提供簡單高效的資訊，點燃研究靈感。推送資訊內容并非簡單的新聞要點，而是經過后臺相關運營人員的建模，或某工作者自行建模后，系統(tǒng)自動關聯(lián)海量數(shù)據(jù)后出具，具有很高的線索性。這種運營方式可以突破從業(yè)人員信息閉塞與思維局限性等問題，極大推動文博研究成果輸出。

例如，山西省文物局晉南考古站將臨汾地區(qū)曲沃北趙墓地63號墓中出土的某玉器銘文“文王卜曰：我眔唐人弘戰(zhàn)賈人”錄入系統(tǒng)中，該數(shù)據(jù)與2004年香港發(fā)現(xiàn)的青銅器“堯公簋”中銘文“王令唐伯侯于晉”關聯(lián)形成數(shù)據(jù)線索，該數(shù)據(jù)線索會將相關資訊信息推送訂閱者或數(shù)據(jù)錄入人員，用以提供關聯(lián)研究素材。

1.2 打造端到端的非結構化數(shù)據(jù)大庫

所謂非結構化數(shù)據(jù)，即數(shù)據(jù)內容不規(guī)則、數(shù)據(jù)模型個性化、無法通過二維模型進行表達的數(shù)據(jù)內容。如圖片資料、影像資料或目前市面上較為流行的文物3D數(shù)據(jù)信息等。

目前，基于“VR（虛擬現(xiàn)實）”“AR（增強現(xiàn)實）”技術的文物數(shù)字化還原、立體展示技術已經在全國范圍內得到廣泛的使用，但現(xiàn)階段嚴重或缺的是海量數(shù)據(jù)的便捷錄入、可靠共享和專業(yè)化利用，如何讓數(shù)據(jù)價值得到最大化的發(fā)揮，是現(xiàn)階段應該持續(xù)討論的話題。

筆者可以通過市面上較為成熟的“壁畫掃描儀”“3D記錄儀”“透視儀”等專業(yè)化設備，采用“3D自動成像”等技術，實現(xiàn)文物數(shù)據(jù)的快速采集、處理與存檔，并為后續(xù)進行實施數(shù)字化虛擬復原、3D立體打印復原等工作提供數(shù)據(jù)支持。2020年年底在上海開展的《大美之頌·云岡石窟千年記憶與對話》所展出的云崗石窟第12庫1：1復制品，完美還原了云崗音樂窟巧奪天工的造像藝術，讓參觀者在真實文物千里之外同樣能感受到天宮伎樂的美輪美奐，這次展出背后所運用的數(shù)字技術即為從3D數(shù)據(jù)采集、建模、3D打印的全流程技術鏈，來自深圳的美科圖像借助自己多年的文物數(shù)字化經驗，讓不可移動文物從山西走向世界，是數(shù)字化技術運用的典型成功案例。

當然，3D打印作為文物數(shù)據(jù)的最終轉化實物陳果，代價過于高昂，這種案例只能運用于超高價值的歷史文物宣傳。但數(shù)據(jù)的最終歸宿是“視覺展示”，這一觀點基本是業(yè)界共識。通過“視覺展示”，可以實現(xiàn)面向不同類型用戶，實現(xiàn)多種業(yè)務模式，如面向最終觀眾的文化科普、面向從業(yè)人員的文物虛擬修復等。

2 人工智能助力文物血緣探究

2011年，IBM公司面向醫(yī)療市場推出了智能機器人Doctor Watson，其通過強大的機器學習和推理能力、海量的數(shù)據(jù)資源，向用戶提供高價值的醫(yī)療診斷咨詢服務。2016年，基于卷積神經網(wǎng)絡系統(tǒng)和深度強化學習的Alpha Go橫空出世，世紀大戰(zhàn)中，圍棋天才李世石、柯凡相繼敗北。人工智能已經成為新時期技術革命的核心推手之一，未來的文博研究產業(yè)同樣需要融入人工智能這一新技術、新理念，打造面向復雜研究的人工智能系統(tǒng)，為機器人注入文博從業(yè)者的研究思路，并建立一套不斷演進的自主學習系統(tǒng)。

利用人工智能+互聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)技術，可以從多方面進行文物血緣探究：第一，探究文物與文物、文化與文化間的傳承、影響脈絡，或某一特定文化的時間與空間傳播規(guī)律，向研究學者提供出參考或研究線索，如笈多或犍陀羅風格造型對中國佛教造像藝術的發(fā)展的影響與中國佛造像藝術的發(fā)展脈絡;第二，探究流失、失竊文物文物歸屬溯源問題，幫助科研人員探究歐美各大博物館館藏中國文物的原屬地，給身首異處、漂泊海外的文物找到其真正歸宿，如根據(jù)畫風、尺寸、歷史綜合信息，探究美國賓夕法尼亞大學的《藥師佛佛繪圖》是否確實來自山西臨汾廣勝寺。

3 5G技術打造智慧文保衛(wèi)士

“十四五”期間將是5G產業(yè)鏈快速發(fā)展與布局的時代，文博產業(yè)可以借力東風，實現(xiàn)產業(yè)數(shù)字化智能化“大躍進”。基于運營商強大的5G網(wǎng)絡覆蓋能力，結合物聯(lián)網(wǎng)技術，可以搭建多維度智慧安防系統(tǒng)，在多場景下實現(xiàn)多維度文物監(jiān)控。

在文物保護方面，在考古現(xiàn)場、古建筑單位、文保倉庫、博物館陳列柜等場景下，實現(xiàn)針對溫濕度、形變、光等干擾因素的監(jiān)控，并綜合相關數(shù)據(jù)與算法，實現(xiàn)智能化告警。在某特定場所或環(huán)境下，通過5G+局域網(wǎng)+移動云的數(shù)字大網(wǎng)的搭建實現(xiàn)環(huán)境的數(shù)字化，通過物聯(lián)網(wǎng)技術，實現(xiàn)各類傳感器捕捉數(shù)據(jù)并快速入網(wǎng)能力，最終，通過移動云后臺對流數(shù)據(jù)的快速處理能力，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速分析與告警推送。

在文物安防方面，依賴運營商網(wǎng)絡覆蓋范圍廣、信號增益可調的特性，結合智能化安保攝像機，有效保障偏遠地區(qū)不可移動文物的看管能力。網(wǎng)絡覆蓋范圍方面，國內三大運營商已建立的廣泛的數(shù)據(jù)大網(wǎng)能力，對于偏遠地區(qū)同樣可以通過NSA組網(wǎng)實現(xiàn)5G終端的接入和高效的數(shù)據(jù)傳輸能力。安保攝像機方面，如華為公司的SDC攝像機產品，以軟件定義相機的先進理念，實現(xiàn)了拍攝對象的“全息感知、全時智能、全景協(xié)同”，有效提高監(jiān)控能力，保障安防監(jiān)控效果。以上設備通過結合公安系統(tǒng)后臺數(shù)據(jù)庫，可以做到入場人員溯源跟蹤與軌跡描繪。

4 結語

文博產業(yè)的數(shù)字化管理是一項面向未來的新興產業(yè)，是挑戰(zhàn)、機遇，更是時代的主題。因此，文博數(shù)字化產業(yè)必將在未來很長一段時間取得井噴式的發(fā)展，但是更多的規(guī)范性問題也會隨之而來，諸如數(shù)據(jù)的規(guī)范化分享與管理、文物復原許可、不合理勘探或過度勘探造成文物本身的損壞等問題，都需要相關部門進行規(guī)范化管理并逐一落實。

規(guī)范化文件編寫與落地的同時，更應該關注面向基層工作人員的“數(shù)字化意識”推廣，讓文物數(shù)字化、科學化研究思路深入人心，培養(yǎng)文物工作者大數(shù)據(jù)、云、AI等概念的基本素養(yǎng)，讓更多的工作者從傳統(tǒng)的“錘銼紙刷”中走出來，擁抱計算機、服務器、探測儀帶來的無限便利。

參考文獻

[1] 劉玉珠.探索文物保護利用數(shù)字互聯(lián)新格局[Z].人民論壇，2020（9）：109-111.