AI技術(shù)在文化遺產(chǎn)數(shù)字化保護(hù)中的應(yīng)用研究

鄭昌根　姜宇涵　錢(qián)韻晴　單曉鳴

摘 要：當(dāng)今，時(shí)代的發(fā)展和城市的現(xiàn)代化導(dǎo)致許多文化遺產(chǎn)項(xiàng)目的受關(guān)注度過(guò)低。AI技術(shù)在文化遺產(chǎn)的保護(hù)中具有重大意義和廣泛運(yùn)用，它通過(guò)高精度的圖像識(shí)別和數(shù)據(jù)計(jì)算等技術(shù)為文化遺產(chǎn)保護(hù)賦能。AI技術(shù)在文化遺產(chǎn)數(shù)字化保護(hù)方面具有文化價(jià)值、經(jīng)濟(jì)價(jià)值等多重價(jià)值，然而其在為文化遺產(chǎn)保護(hù)帶來(lái)機(jī)遇的同時(shí)，也面臨著各種挑戰(zhàn)。如何處理好AI技術(shù)與文化遺產(chǎn)保護(hù)的關(guān)系，是當(dāng)代設(shè)計(jì)師需要思考的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：文化遺產(chǎn)；AI技術(shù)；數(shù)字化保護(hù)

一、研究背景與研究意義

（一）研究背景

文化遺產(chǎn)承載著一個(gè)國(guó)家和民族的歷史記憶，是民族文化的重要組成部分，其保護(hù)與傳承對(duì)于文化多樣性和社會(huì)發(fā)展至關(guān)重要。隨著現(xiàn)代化、城市化的推進(jìn)，傳統(tǒng)生活方式改變，許多文化遺產(chǎn)面臨消亡的危險(xiǎn)，傳承人才短缺，公眾認(rèn)知度低。在數(shù)字中國(guó)建設(shè)中，國(guó)家在文化數(shù)字化和文化遺產(chǎn)創(chuàng)新性發(fā)展與創(chuàng)造性轉(zhuǎn)化方面，陸續(xù)頒布和制定了一系列重要政策、意見(jiàn)與辦法。相關(guān)人員應(yīng)對(duì)具有重要文化價(jià)值的文化遺產(chǎn)項(xiàng)目進(jìn)行保護(hù)和傳承。當(dāng)前，文化遺產(chǎn)的工作重心落在了保護(hù)。在互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等數(shù)字技術(shù)快速發(fā)展的今天，數(shù)字化在文化保護(hù)和傳承中已成為重要手段之一。AI技術(shù)可以幫助文化遺產(chǎn)的記錄、存儲(chǔ)、分析、傳播和展示，通過(guò)VR、AR等技術(shù)，可以提供更為直觀和互動(dòng)的體驗(yàn)。相關(guān)人員要運(yùn)用AI數(shù)字化手段為文化遺產(chǎn)保護(hù)賦能，使其在傳承中創(chuàng)新，在創(chuàng)新中發(fā)展，推動(dòng)中國(guó)傳統(tǒng)文化的繁榮發(fā)展，實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國(guó)夢(mèng)。

（二）研究意義

文化遺產(chǎn)是一種將過(guò)去、現(xiàn)在和未來(lái)聯(lián)系起來(lái)的活態(tài)文化，將中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的歷史傳承與當(dāng)下的社會(huì)大眾現(xiàn)實(shí)生活結(jié)合起來(lái)，形成可持續(xù)發(fā)展的文化生態(tài)。盡管我國(guó)文化遺產(chǎn)種類(lèi)豐富，但由于傳承者年齡結(jié)構(gòu)老化和傳承方式過(guò)時(shí)等原因，出現(xiàn)了傳承人匱乏、“人去藝絕”的情況。另外，隨著近些年移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)與數(shù)字傳播技術(shù)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)手工藝非遺傳承人開(kāi)始嘗試新的傳播方法，例如短視頻直播、展會(huì)營(yíng)銷(xiāo)等[1]。但這只是使文化遺產(chǎn)暫時(shí)“火”起來(lái)，而沒(méi)有真正做到讓文化遺產(chǎn)“活”起來(lái)，再加上大部分視頻由非專(zhuān)業(yè)人士制作，以博取流量為主要目的，往往缺少對(duì)于文化遺產(chǎn)的深入探索與研究，無(wú)法真正達(dá)到讓文化遺產(chǎn)“活起來(lái)”的目的。新時(shí)代下，青年設(shè)計(jì)師應(yīng)堅(jiān)持從傳統(tǒng)文化中來(lái)，到傳統(tǒng)文化中去，不能讓文化遺產(chǎn)僅僅成為一種記憶。在文化遺產(chǎn)保護(hù)工作中運(yùn)用AI技術(shù)，不僅能夠使文化遺產(chǎn)得到更加具體、完整的記錄與展示，更能夠縮短人們與文化遺產(chǎn)之間的時(shí)空關(guān)系。在遵循自身規(guī)律發(fā)展文化遺產(chǎn)的基礎(chǔ)上，數(shù)字媒體時(shí)代為文化遺產(chǎn)保護(hù)工作提供了更高效的技術(shù)支撐和思維方式，多維度認(rèn)識(shí)、互動(dòng)參與和沉浸式體驗(yàn)把文化遺產(chǎn)保護(hù)與傳承推向當(dāng)代文化發(fā)展高地。這種結(jié)合不僅僅是技術(shù)與文化的碰撞，更是傳統(tǒng)與現(xiàn)代的完美交融。AI技術(shù)在文化遺產(chǎn)保護(hù)中的應(yīng)用，不僅有助于保存人類(lèi)共同的歷史記憶，還能夠促進(jìn)文化知識(shí)的傳播，激發(fā)創(chuàng)新思維，并帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。在這個(gè)充滿無(wú)限可能的時(shí)代，研究AI技術(shù)在文化遺產(chǎn)保護(hù)中的應(yīng)用，探索科技與文化遺產(chǎn)保護(hù)相結(jié)合的新路徑，從而為文化遺產(chǎn)的傳承與發(fā)展提供新的動(dòng)力和機(jī)遇，使其再次綻放光芒。

二、相關(guān)概念介紹

近些年，隨著科技的快速發(fā)展，AI技術(shù)已經(jīng)在各大領(lǐng)域有了廣泛運(yùn)用。在文化遺產(chǎn)保護(hù)領(lǐng)域，AI技術(shù)的運(yùn)用具有重要作用，它的到來(lái)給文化遺產(chǎn)保護(hù)提供了無(wú)限可能性和新的機(jī)遇。

（一）文化遺產(chǎn)

文化遺產(chǎn)是人類(lèi)在悠久的歷史長(zhǎng)河中留下的具有科學(xué)價(jià)值、文化價(jià)值、藝術(shù)價(jià)值的精神遺產(chǎn)和物質(zhì)存在。文化遺產(chǎn)承載著一個(gè)民族、一個(gè)國(guó)家的歷史記憶和文化傳承，對(duì)于這個(gè)民族、國(guó)家的文明傳承、民族精神、多樣性文化發(fā)展都具有非常重要的歷史意義。然而，文化遺產(chǎn)在發(fā)展過(guò)程中也面臨著諸多不確定性因素，例如人為的破壞、自然天災(zāi)的毀壞等，一些文化遺產(chǎn)遭受著這些不確定性因素的侵害，面臨消亡的危險(xiǎn)。

（二）AI技術(shù)保護(hù)

文化遺產(chǎn)保護(hù)工作需要消耗大量的人力、物力、財(cái)力，而且還存在人為因素導(dǎo)致的疏忽和失誤操作。如今的AI技術(shù)可以通過(guò)高精度、高效率的3D掃描技術(shù)與三維影像技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)文化遺產(chǎn)的數(shù)字化保護(hù)。利用AI技術(shù)高精度、高效率的智能算法，可以對(duì)破碎的文化遺產(chǎn)進(jìn)行精準(zhǔn)識(shí)別掃描、分類(lèi)重建修復(fù)，從而強(qiáng)有力地利用科學(xué)技術(shù)保護(hù)文化遺產(chǎn)的完整性與原始相貌。

文化遺產(chǎn)的修復(fù)和保養(yǎng)是AI技術(shù)保護(hù)工作的重要環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的修復(fù)工作需要專(zhuān)業(yè)過(guò)硬的人工技術(shù)和長(zhǎng)期積累的工作經(jīng)驗(yàn)，而且很容易受到主觀影響，從而造成工作失誤。但是如果利用好AI技術(shù)的話，便可以通過(guò)三維圖像識(shí)別、環(huán)境模擬運(yùn)算法則等，更好地輔助人工修復(fù)文化遺產(chǎn)，分析文物損傷情況，同時(shí)帶來(lái)更好的建議與交互。當(dāng)然AI技術(shù)不只可以修復(fù)文化遺產(chǎn)，還可以分析、監(jiān)測(cè)文物生存環(huán)境變化，例如地形因素、天氣因素等，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并給出合理的建議，解決潛在風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)大數(shù)據(jù)分析、AI智能算法，可以延長(zhǎng)文物的壽命。

在AI技術(shù)下的文化遺產(chǎn)保護(hù)中，數(shù)據(jù)分析管理與整合對(duì)于文化遺產(chǎn)保護(hù)研究具有重要作用。AI技術(shù)通過(guò)對(duì)數(shù)字文化遺產(chǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)掘與分析，能夠有效地計(jì)算出該文化遺產(chǎn)的潛在保護(hù)價(jià)值，從而幫助科考人員、研究工作者更好地理解和研究。同時(shí)，AI技術(shù)還可以迅速建立起一個(gè)無(wú)限大內(nèi)存的文化遺產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)文化共享。

在當(dāng)今的博物館中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的運(yùn)用非常廣泛，通過(guò)將虛擬應(yīng)用與文化遺產(chǎn)相結(jié)合，可以為參觀者提供數(shù)字化交互體驗(yàn)，使人們身臨其境地感受文化遺產(chǎn)的魅力。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以使人們?cè)诓黄茐奈奈锏幕A(chǔ)上體驗(yàn)文化遺產(chǎn)的參考價(jià)值和歷史價(jià)值。這種全新的交互體驗(yàn)方式不但吸引了更多人參觀、關(guān)注、了解、研究文化遺產(chǎn)，還進(jìn)一步促進(jìn)了文化遺產(chǎn)的數(shù)字化保護(hù)與傳承。

AI技術(shù)的不斷發(fā)展為各個(gè)國(guó)家、各個(gè)民族的文化遺產(chǎn)保護(hù)帶來(lái)了全新的機(jī)遇。未來(lái)，在文化遺產(chǎn)的保護(hù)中，要更加高效地利用AI技術(shù)，保護(hù)好、傳承好世界文化遺產(chǎn)，讓全世界共享文明的種子。

三、AI技術(shù)在文化遺產(chǎn)保護(hù)中的應(yīng)用

文化遺產(chǎn)是世界文化的重要組成部分，包括各民族的歷史和文化傳統(tǒng)，受到各種因素的影響，一些文化遺產(chǎn)面臨著巨大的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的保護(hù)方式通常依賴于人工操作，效率低下且容易受主觀因素影響，無(wú)法滿足數(shù)字化時(shí)代的需求。然而，AI技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)快速查找、修復(fù)，更好地向人們展示文物。AI技術(shù)通過(guò)深度學(xué)習(xí)和大量采集，可以高效、精準(zhǔn)地實(shí)現(xiàn)文化遺產(chǎn)的數(shù)字化保護(hù)。

（一）運(yùn)用AI技術(shù)還原修復(fù)文物

AI技術(shù)在數(shù)字文化保護(hù)方面有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。其一，文物的保護(hù)注重保存與展示，但受制于當(dāng)前的技術(shù)水平及保護(hù)手段，文物展示出來(lái)的效果并不理想，不能完整地再現(xiàn)文物的形態(tài)特征。這時(shí)就可以借助AI技術(shù)進(jìn)行數(shù)字化建模，充分展示文物本來(lái)的形態(tài)面貌，讓觀眾更好地了解文物背后的內(nèi)涵。例如遼寧省博物館利用AI技術(shù)，成功地修復(fù)了眾多文化遺產(chǎn)，為人們更好地了解歷史提供了技術(shù)支持。其二，通過(guò)各種電子識(shí)別技術(shù)檢測(cè)并還原文物形態(tài)。例如故宮博物院利用AI技術(shù)對(duì)珍貴的文物進(jìn)行數(shù)字化修復(fù)及保護(hù)，建立了大量的數(shù)字化資料庫(kù)，為文物的保護(hù)和展示提供了數(shù)字化基礎(chǔ)。其三，AI技術(shù)可以通過(guò)批量的數(shù)據(jù)分析來(lái)對(duì)文物進(jìn)行系統(tǒng)的保護(hù)以及專(zhuān)業(yè)的管理?？梢岳肁I技術(shù)建立龐大的數(shù)字文化遺產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)，為文化遺產(chǎn)的保護(hù)及修復(fù)提供更為合理的解決方案。AI技術(shù)在文物三維重建方面發(fā)揮著重要作用，提高了文物數(shù)字化保護(hù)效率和精確度。同時(shí)，AI技術(shù)也為文物材質(zhì)進(jìn)行全方位、系統(tǒng)性的保護(hù)，并實(shí)施針對(duì)性的措施。

（二）利用AI技術(shù)保存文化遺產(chǎn)

AI技術(shù)在文化遺產(chǎn)的保護(hù)方面具有很大的優(yōu)勢(shì)。它以便于人們理解和傳播的方式展現(xiàn)了文化遺產(chǎn)獨(dú)特的一面，提高了各方面的效率。此外，AI技術(shù)還可以用于監(jiān)測(cè)和管理文化遺產(chǎn)，實(shí)時(shí)監(jiān)控它的狀態(tài)并預(yù)判可能對(duì)其造成的威脅。AI技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，給文化遺產(chǎn)保護(hù)帶來(lái)了更多的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。然而，數(shù)字化并不能取代傳統(tǒng)的方式，而是作為輔助手段。相關(guān)人員要結(jié)合數(shù)字化技術(shù)與文化遺產(chǎn)保護(hù)，實(shí)現(xiàn)全方位、有效的傳承與發(fā)展。

在文化遺產(chǎn)保護(hù)面臨巨大挑戰(zhàn)的背景下，AI技術(shù)的應(yīng)用為完整地記錄和展示歷史文化遺產(chǎn)以及各式各樣的文物古跡提供了全新的方式。相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，不斷探究AI技術(shù)的運(yùn)用，不斷發(fā)掘數(shù)字化技術(shù)與歷史文化遺產(chǎn)保護(hù)的更多可能性，只有這樣才可以達(dá)到對(duì)歷史文化遺產(chǎn)多層次、多角度、全方位、立體的傳承。在這一發(fā)展的過(guò)程當(dāng)中，還需要不斷推陳出新，順應(yīng)時(shí)代潮流，并結(jié)合當(dāng)前熱門(mén)的技術(shù)方式，例如虛擬現(xiàn)實(shí)、智能交互等，借助跨媒介學(xué)科的知識(shí)理論體系，探索數(shù)字化保護(hù)的眾多可能性因素。在文化遺產(chǎn)的保護(hù)中，要明確數(shù)字化技術(shù)不單單是技術(shù)上的創(chuàng)新，要考慮到對(duì)文化多樣性以及傳統(tǒng)價(jià)值觀念的尊重。

四、AI技術(shù)在文化遺產(chǎn)保護(hù)中的應(yīng)用價(jià)值

（一）文化價(jià)值

從文化角度來(lái)看，AI技術(shù)在文化遺產(chǎn)保護(hù)中具有精神和物質(zhì)價(jià)值。例如在教育方面，AI技術(shù)提高了學(xué)生對(duì)文化遺產(chǎn)保護(hù)的認(rèn)識(shí)和理解。將其應(yīng)用于教學(xué)，可以使學(xué)生更加深入地了解文化遺產(chǎn)的內(nèi)涵和價(jià)值，在樹(shù)立文化遺產(chǎn)保護(hù)意識(shí)的同時(shí)，通過(guò)一些實(shí)踐操作，模擬真實(shí)的保護(hù)工作，了解AI技術(shù)是如何保護(hù)文化遺產(chǎn)的，這為未來(lái)的文化遺產(chǎn)保護(hù)工作營(yíng)造了良好的氛圍。在當(dāng)下互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，AI技術(shù)將文化遺產(chǎn)信息數(shù)字化，使文化遺產(chǎn)的傳播更加便捷，獲得了更大的熱度與流量，許多非遺工藝被大眾看到，這也在一定程度上保護(hù)了文化遺產(chǎn)。除此之外，AI技術(shù)也使文化遺產(chǎn)在藝術(shù)領(lǐng)域得到進(jìn)一步的發(fā)展，為人們的藝術(shù)創(chuàng)造提供了更多可能性，促使其挖掘出新的文化元素，激發(fā)其創(chuàng)意靈感。同時(shí)，通過(guò)AI技術(shù)保護(hù)和傳播文化遺產(chǎn)，可以增強(qiáng)人們對(duì)本土文化的認(rèn)同感和自豪感，促進(jìn)文化多樣性和社會(huì)和諧。

（二）經(jīng)濟(jì)價(jià)值

在文化遺產(chǎn)保護(hù)工作中，借助AI技術(shù)開(kāi)發(fā)的軟件及相關(guān)服務(wù)等具有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。文化遺產(chǎn)保護(hù)可以促進(jìn)旅游業(yè)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，AI技術(shù)的應(yīng)用可以提高旅游服務(wù)的質(zhì)量和效率，從而帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益。在文物數(shù)據(jù)記錄工作中，AI技術(shù)可以對(duì)文化遺產(chǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、快速的數(shù)據(jù)分析，從而大大降低人工成本。此外，在文化遺產(chǎn)與旅游業(yè)結(jié)合發(fā)展的過(guò)程中，AI技術(shù)的應(yīng)用吸引了大量的關(guān)注和投資，開(kāi)發(fā)的文創(chuàng)產(chǎn)品、旅游項(xiàng)目深受大眾喜愛(ài)。調(diào)查研究表明，相當(dāng)一部分人愿意為這種創(chuàng)新性的文化體驗(yàn)消費(fèi)，證明AI技術(shù)的應(yīng)用擁有巨大的潛力和廣闊的前景，可開(kāi)發(fā)更大的經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)，推動(dòng)文化遺產(chǎn)保護(hù)多元賦能的良性發(fā)展。

五、AI技術(shù)在文化遺產(chǎn)保護(hù)中應(yīng)用的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

在信息技術(shù)快速發(fā)展的時(shí)代背景下，AI技術(shù)為文化遺產(chǎn)保護(hù)帶來(lái)了諸多機(jī)遇，如提高數(shù)據(jù)收集與分析的效率、創(chuàng)新展示方式、推動(dòng)文物的修復(fù)與保護(hù)等。與此同時(shí)，AI技術(shù)的應(yīng)用也存在一定的風(fēng)險(xiǎn)性，例如在文化遺產(chǎn)的數(shù)據(jù)收集工作中，仍存在數(shù)據(jù)有誤差、過(guò)分?jǐn)?shù)字化導(dǎo)致文化遺產(chǎn)失去活性等問(wèn)題。在文化遺產(chǎn)保護(hù)中，AI技術(shù)應(yīng)該得到正確的應(yīng)用。要重視文物背后的內(nèi)涵和精神，避免因過(guò)度開(kāi)發(fā)而導(dǎo)致文化遺產(chǎn)娛樂(lè)化，從而扭曲文化遺產(chǎn)價(jià)值，誤導(dǎo)廣大人民群眾。目前，AI技術(shù)在文化遺產(chǎn)保護(hù)中的應(yīng)用還有很大的進(jìn)步空間，技術(shù)方面還存在一定的局限，文化遺產(chǎn)的多元性也要求相關(guān)人員進(jìn)一步研發(fā)適配的保護(hù)方案。對(duì)于部分非遺手工藝，AI技術(shù)的介入反而搶占了其原有市場(chǎng)，不利于保護(hù)與傳承，這類(lèi)問(wèn)題是相關(guān)人員需要關(guān)注的。此外，AI技術(shù)應(yīng)用也可能涉及法律和道德問(wèn)題，如數(shù)據(jù)隱私、知識(shí)產(chǎn)權(quán)等，相關(guān)部門(mén)應(yīng)盡快完善相應(yīng)的法律法規(guī)。

六、結(jié)語(yǔ)

AI技術(shù)在文化遺產(chǎn)保護(hù)中的應(yīng)用，即基于文化遺產(chǎn)自身的價(jià)值，延伸AI技術(shù)在文化領(lǐng)域的非凡影響。AI技術(shù)在文化遺產(chǎn)保護(hù)中的應(yīng)用，不僅提高了保護(hù)的效率和效果，還提高了文化遺產(chǎn)的傳播力和影響力，對(duì)于弘揚(yáng)民族文化、促進(jìn)文化多樣性發(fā)展具有重要意義。文化遺產(chǎn)保護(hù)工作任重道遠(yuǎn)，未來(lái)仍需要呼吁更多的人關(guān)注和參與其中。文化遺產(chǎn)保護(hù)工作不能僅僅依靠AI技術(shù)，還應(yīng)當(dāng)順應(yīng)時(shí)代的潮流，在技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展中做到真正的多元賦能。

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