數(shù)字時代下文博產(chǎn)業(yè)的新技術(shù)運(yùn)用

劉德華 武芳 孟凡 孟智慧 郭嘉

摘 要：隨著人類科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)在文博產(chǎn)業(yè)中的廣泛運(yùn)用，在未來的文物產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，將有更多的數(shù)字化技術(shù)運(yùn)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(chǎn)業(yè)與新技術(shù)有機(jī)結(jié)合，以便更好地利用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行文物保護(hù)、研究與展示。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化;文博產(chǎn)業(yè);數(shù)據(jù)運(yùn)營;人工智能;5G

中圖分類號：G26 文獻(xiàn)標(biāo)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(chǎn)燦若繁星。習(xí)近平總書記曾指出，“保護(hù)好、傳承好歷史文化遺產(chǎn)是對歷史負(fù)責(zé)、對人民負(fù)責(zé)”，文物作為文化遺產(chǎn)的直接載體，是中華民族的寶貴財富。當(dāng)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(hù)、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(jìn)科學(xué)技術(shù)的澎湃動力，推動文博產(chǎn)業(yè)發(fā)展，必將是未來很長一段時間內(nèi)，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(chǎn)業(yè)已經(jīng)在IT、通信、金融等行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，而在傳統(tǒng)文博產(chǎn)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(yīng)用外，急需加強(qiáng)數(shù)字智能化運(yùn)營能力，要更廣泛的借力大數(shù)據(jù)、人工智能等先進(jìn)技術(shù)，將傳統(tǒng)研究法與新興科技相結(jié)合，在行業(yè)內(nèi)形成數(shù)字產(chǎn)業(yè)文化、生態(tài)圈與產(chǎn)業(yè)鏈，得到更多普適性的數(shù)字化產(chǎn)品。

借力云存儲、區(qū)塊鏈等智能化技術(shù)，可以實現(xiàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的共性+個性化存儲和數(shù)據(jù)的快速錄入、調(diào)閱;依托海量文物數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，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(shù)，可以實現(xiàn)從數(shù)據(jù)展示、虛擬修復(fù)到3D復(fù)原打印的端到端產(chǎn)業(yè)運(yùn)營;依賴AI技術(shù)，我們可以輔助實現(xiàn)文化傳承脈絡(luò)“血緣”梳理與文物“血緣”歸屬分析;結(jié)合5G網(wǎng)絡(luò)與機(jī)器視覺智慧攝像機(jī)，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(yùn)營

1.1 基于海量數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)運(yùn)營

所謂結(jié)構(gòu)化型數(shù)據(jù)，即采用二維表格形式記錄相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的模型。

黨的十八大以來，我國文博產(chǎn)業(yè)數(shù)字化工作取得了長足的進(jìn)步，國家文物局統(tǒng)計顯示，已經(jīng)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(yùn)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(yùn)營”的概念。

所謂“數(shù)據(jù)運(yùn)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(shù)架構(gòu)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(gòu)，以標(biāo)準(zhǔn)化表結(jié)構(gòu)+個性化表結(jié)構(gòu)的方式進(jìn)行管理，基于運(yùn)營商安全強(qiáng)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(shù)，搭建面向各級子單位的私有區(qū)塊鏈，實現(xiàn)二級節(jié)點(diǎn)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(wù)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(guān)注冊會員）的客戶端，該客戶端可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的錄入、調(diào)閱、數(shù)據(jù)建模等多維度功能。數(shù)據(jù)錄入與調(diào)閱方面，可實現(xiàn)“用戶”的分級分權(quán)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(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)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(yùn)營分析人員，在海量數(shù)據(jù)中提取價值點(diǎn)，并推送訂閱者，為相關(guān)從業(yè)者提供簡單高效的資訊，點(diǎn)燃研究靈感。推送資訊內(nèi)容并非簡單的新聞要點(diǎn)，而是經(jīng)過后臺相關(guān)運(yùn)營人員的建模，或某工作者自行建模后，系統(tǒng)自動關(guān)聯(lián)海量數(shù)據(jù)后出具，具有很高的線索性。這種運(yùn)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(guān)聯(lián)形成數(shù)據(jù)線索，該數(shù)據(jù)線索會將相關(guān)資訊信息推送訂閱者或數(shù)據(jù)錄入人員，用以提供關(guān)聯(lián)研究素材。

1.2 打造端到端的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)大庫

所謂非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，即數(shù)據(jù)內(nèi)容不規(guī)則、數(shù)據(jù)模型個性化、無法通過二維模型進(jìn)行表達(dá)的數(shù)據(jù)內(nèi)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(qiáng)現(xiàn)實）”技術(shù)的文物數(shù)字化還原、立體展示技術(shù)已經(jīng)在全國范圍內(nèi)得到廣泛的使用，但現(xiàn)階段嚴(yán)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(yīng)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(shè)備，采用“3D自動成像”等技術(shù)，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(jìn)行實施數(shù)字化虛擬復(fù)原、3D立體打印復(fù)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(fù)制品，完美還原了云崗音樂窟巧奪天工的造像藝術(shù)，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(yùn)用的數(shù)字技術(shù)即為從3D數(shù)據(jù)采集、建模、3D打印的全流程技術(shù)鏈，來自深圳的美科圖像借助自己多年的文物數(shù)字化經(jīng)驗，讓不可移動文物從山西走向世界，是數(shù)字化技術(shù)運(yùn)用的典型成功案例。

當(dāng)然，3D打印作為文物數(shù)據(jù)的最終轉(zhuǎn)化實物陳果，代價過于高昂，這種案例只能運(yùn)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(diǎn)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(wù)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(fù)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(jī)器人Doctor Watson，其通過強(qiáng)大的機(jī)器學(xué)習(xí)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(wù)。2016年，基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的Alpha Go橫空出世，世紀(jì)大戰(zhàn)中，圍棋天才李世石、柯凡相繼敗北。人工智能已經(jīng)成為新時期技術(shù)革命的核心推手之一，未來的文博研究產(chǎn)業(yè)同樣需要融入人工智能這一新技術(shù)、新理念，打造面向復(fù)雜研究的人工智能系統(tǒng)，為機(jī)器人注入文博從業(yè)者的研究思路，并建立一套不斷演進(jìn)的自主學(xué)習(xí)系統(tǒng)。

利用人工智能+互聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以從多方面進(jìn)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(luò)，或某一特定文化的時間與空間傳播規(guī)律，向研究學(xué)者提供出參考或研究線索，如笈多或犍陀羅風(fēng)格造型對中國佛教造像藝術(shù)的發(fā)展的影響與中國佛造像藝術(shù)的發(fā)展脈絡(luò);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(fēng)、尺寸、歷史綜合信息，探究美國賓夕法尼亞大學(xué)的《藥師佛佛繪圖》是否確實來自山西臨汾廣勝寺。

3 5G技術(shù)打造智慧文保衛(wèi)士

“十四五”期間將是5G產(chǎn)業(yè)鏈快速發(fā)展與布局的時代，文博產(chǎn)業(yè)可以借力東風(fēng)，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化智能化“大躍進(jìn)”。基于運(yùn)營商強(qiáng)大的5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，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(hù)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(guān)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(shù)，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(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣、信號增益可調(diào)的特性，結(jié)合智能化安保攝像機(jī)，有效保障偏遠(yuǎn)地區(qū)不可移動文物的看管能力。網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍方面，國內(nèi)三大運(yùn)營商已建立的廣泛的數(shù)據(jù)大網(wǎng)能力，對于偏遠(yuǎn)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(jī)方面，如華為公司的SDC攝像機(jī)產(chǎn)品，以軟件定義相機(jī)的先進(jìn)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(shè)備通過結(jié)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(jié)語

文博產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化管理是一項面向未來的新興產(chǎn)業(yè)，是挑戰(zhàn)、機(jī)遇，更是時代的主題。因此，文博數(shù)字化產(chǎn)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(fù)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(guān)部門進(jìn)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(yīng)該關(guān)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(xué)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(jī)、服務(wù)器、探測儀帶來的無限便利。

參考文獻(xiàn)

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