智能时代遗产信息的分析与应用

黄松

摘要：中国文化遗产拥有日益丰富的信息资源，通过传统的理念、方法以及单一信息化路径，已无法解决指数增长的数据量和需求。对于大数据的挖掘和梳理，以及进一步的解读和利用，文博界面临前所未有的挑战。目前，以网络技术为手段，以智能设备为工具，以全息展示为表现形式，以满足公众对文化遗产“认知、体验、学习和分享”的服务需求为出发点，新型智能技术为相关问题的解决奠定了基础。在这个新时代，通过动态挖掘、整理遗产信息的内容，疏通分布式信息渠道，建设自组织的信息平台，自恰性的知识存储，以及全息融合的演示方式，同步信息反馈等几个环节，将在文化遗产的保护与应用方面形成整体性方案。

关键词：智能时代;文化遗产;信息分析;大数据;全信息视角

智能时代的来临，为遗产保护带来契机，从技术到观念，将构成全新的保护和应用体系。作为人类文明的重要信息载体，不同遗产的属性、价值与作用，将随着新的人工智能技术的发展而被重新界定。通过厘清遗产保护层级和应用维度，在遗产信息的发掘、存储、传播以及再现等方面，我们可以形成新思路，采用新方法，解决新问题。

一、技术的代际效应

信息技术的快速迭代反映在半个世纪以来，人类经历了从数字时代，到知识时代，再到智能时代。与之相应的，我们有关文化遗产保护与应用方面的进展，也经历了几个不同的阶段：

（一）数字化阶段

1990年代初，中国历史博物馆开始尝试在河南班村新石器遗址中使用计算机整理发掘资料;敦煌研究院自1997年开始与浙江大学就壁画临摹与修复的数字技术应用展开合作;2009年国家文物局颁布的《田野考古作业工作规程》明确指出：“为了便于档案的管理、查询和进一步研究，可建立电子数据库”。以此为契机，从国家到地方，各级遗产管理单位开始将种类繁多的纸质、胶片以及影像、视频信息，转变为计算机可以识别的数字代码。在考古、文物、博物馆领域，完成了最初的数字建档为主要特征的遗产采集、保存、检索与管理的信息化探索。李安波等（2004）、张鹏程（2008）、毕硕本等（2009）等人从理论、方法和技术路线对相关信息系统的建设展开了全方位的研究，进一步推动了这一阶段的成果应用。

（二）3S技术阶段

“3S“是指遥感（RS）、地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）等空间信息技术在文物普查、考古发掘、大遗址监测等领域的广泛应用，为文化遗产研究中的数据分析、模型设计、数字形态模拟等方面提供了强有力的技术支撑。张震宇等（2005）、杨瑞霞（2005）、刘建国（2007）等学者在引进技术的基础上，结合中国环境考古的特点和实际需要，建立了古环境、古遗址、古代人地关系等环境空间信息为核心的数据采集、分析和可视化表达的应用与管理研究体系。

（三）虚拟现实和全息化阶段

随着信息技术的快速升级，虚拟现实（VR）、增强现实（AR）、3D投影成像技术，也很快纳入文物、博物的展示领域。这种将考古學、人类学和文化遗产学的数字成果，通过各种介质进行可视化的形式显示、并进行交互处理的方式，不仅为向公众更好地展示古代情境提供了支撑，也为文化遗产保护与利用拓宽了前景。在此应用的带动下，近十年来，国内出现了一大批数字博物馆，通过3D扫描、全息技术为各类文化遗产摆脱地域和时间限制，步入全民共享的智慧时代奠定了基础（陈刚，2013;姜红德，2016）。

二、文化遗产的全信息视角

技术的快速发展，也为遗产保护和应用，带来了观念上的巨大变化。人们关于文化遗产的价值判断，也不再局限于单一的层面。基于古董、文物、遗产等不同时期的概念，有关保护与应用的认知，也经历了由分散到系统、从物质到非物质、以及从被动到主动等的转变和完善。在此基础上，信息作为一种“元概念”的引入，将进一步深化我们对于文化遗产及其核心价值的理解。 文化遗产的实质是一种信息的载体和表现，无论物质的，还是非物质的，都可以统合到这个基础上（赵生才，2004）。本质上，文化遗产对于人类的效用与价值都是基于不同类型的遗产与各类主体之间的信息发掘、交流、加工和反馈过程。因此，有关遗产信息的研究，可使我们在智能时代，对于文化遗产的认识、解读和应用，获得一种全新的视角，进而推进遗产保护与利用的各项工作。从狭义的信息技术应用，转向广义的遗产信息的分析和理解，并为遗产管理、创意产品开发以及政策制定和资金投放，发挥进一步的引导作用。

目前，信息科学的最新进展，使得人类超越理性分析的时代，进入智性的自由王国。在我们已知的知识领域，都加强了以信息为对象的认识方法和学科理论的研究。许多前沿性课题，如遗传基因、人工智能、量子计算、虚拟社区、网络治理、信息安全、脑科学等，也都进一步拓展了信息理论的观念与体系。在此背景下，信息学已发展成为一门“元学科”，与自然科学、社会科学和人文学科都形成了密切的横断性联系（邬焜，2005）。

1948年申农（C.E.Shannon）在通讯领域创立“信息论”以来，信息概念已从具体而细分的通信范畴，延伸到人类生产生活以及文化艺术等更广阔的领域。对信息技术、信息经济、信息医学以及信息社会、信息伦理、信息哲学的研究，已涉及到人类大部分的知识体系。就一般意义而论，“文化遗产信息”也是一个很宽泛的对象，从理念到实际操作的研究内容都十分繁杂。为了精准有效地界定研究对象，我们要对“信息”概念进行内涵与外延的充实与拓展，从“档案”“数据”等单一维度，走向“考虑事物运动状态及其变化的外在形式，内在含义和效用价值的认识论全信息”的新时代（钟义信，2013）。

就文化遗产而言，这种全信息包含着三个不同的层次：

（一）规范型信息

揭示遗产的物质结构以及时间、空间等确定的真实内容。对于这类信息的收集、整理和研究，这是考古学的主要内容。其主要价值取向是“求真”，各种智能技术的应用，如前述的3S技术阶段，都极大地提升了相关遗产信息的准确度和精确性。

（二）经验型信息

揭示遗产的意义和个体感受。这一类信息的分析与研究，主要关注的是受众欣赏、学习各类遗产时的状态，这也是博物馆学的主要内容。其主要价值取向是“求美”，各种新的智能技术手段，如前述的虚拟现实和全息化阶段，则更好地提升了相关遗产信息的审美效应，以及教育方面的成效。

（三）关联型信息

揭示遗产与事物（人、事、技术与环境等）的联系及其相互作用，属于社会价值的范畴。在某种意义上说，这一类信息更接近于遗产的常识性知识，涉及民俗学、民族学研究的范畴。其主要价值取向是“求善”，或者说讲求和谐与认同。这方面，智能信息技术也具有很广泛的应用，例如近年来有关“非物质文化遗产及其传承人”的保护与培养，大多利用了各种信息手段，从记录到传播，以及各类在线交流方式等。

三、认知困境和信息变量

从英国1973年发起的“数字考古国际会议”，到联合国教科文组织1992年开始推动的“世界记忆工程”，再到欧盟的“文化2000计划”，以及美国谷歌公司在201 2年启动的“谷歌艺术计划”，在发达国家倡导下，国际组织、政府机构和相关企业竞相将文化遗产转换为数字形态，形成了一批商业化或公益性的数字化平台。与此同时，国内学者的成果也使得我们在文化遗产保护与利用上的数据收集、存储、检索和管理能力迅速提高（周明全、耿国华，2011）。

虽然上述研究拓宽了文化遗产转向信息方式的渠道，案例也十分丰富，但总体而言尚处于跟随先进国家与技术被动选择阶段，应用上仍在形式、含义和效用等层面对信息进行“分离态”处理，缺乏内在逻辑性，故无法确立整体性信息分析框架，明确下一步的研究方向。相比于其他人文社会科学，我们对文化遗产信息的专项研究还很不足。在对待数据的方式、寻找数字背后的意义、控制信息的流动与效应等方面，还缺乏有效的针对性的理论进行分析和预测。虽通过多年的努力，学界大体上构筑起文化遗产研究的知识谱系，进入与自然科学广泛结合的新时代，但研究上仍是“各自为政”的格局，如同“盲人摸象”，只解决了片面的、局部的信息问题，在更高级的智能策略和应用方面，还存在不少空白点。相关的研究偏重技术应用，缺乏理论框架，导致成果较单一，不系统，不全面，缺乏广度和深度。 一直以来，中国文化遗产的保护与应用工作侧重于物质属性的维度，因此在智能时代，我们面临着三重困境： （1）本体论层面的“信息孤岛”。由于权属、流通机制以及行政垄断等因素，我国各类文化遗产及其所携带的信息，常常被隔绝于收藏机构，事实上造成了文物信息资源整合的第一重困境。 （2）方法论层面的“信息鸿沟”。由于投融资、技术和管理上的差异，我国不同地域、部门之间数字化手段和条件的落差，也造成了对文物信息资源使用的第二重困境。（3）价值论与效用层面的“信息失效”。由于理念、信息能力甚至心理的排斥，中国文博界在信息资源利用方面的成效，与发达国家同行以及国内数字产业相比，还有差距，事实上造成了文化遗产影响力拓展的第三重困境。

从“全信息”的角度看，解决上述三类问题，先要厘清三种遗产信息的变量及其效应：

（一）遗产信息的基础变量

这方面的变量分析，主要包括静态和动态两个维度，包括信息源以及相关信息流的组织。如对于考古遗址的发掘、整理、形成考古报告，并与其他同类型遗址进行比较研究等;在此基础上，是针对遗产信息的系统与相关机制的分析，如考古发掘后的信息系统的加工、存档与检索;以及通过信息分析，对遗产进行真伪的判定，包括公众对于信息的接受和反馈等，我们可以用框图来标明其关系（图1）。

图1中，基于人工智能理论，在规范型知识体系基础上，通过功能模拟方法（专家系统），开展基础变量的研究，分析遗产信息的认知要素。从遗产存续环境、使用状态、管理体系等方面来进行动态和静态的分解，分别形成三级指标，在具体应用方面，可以指导遗产普查和元数据库建设。

（二）遗产信息的传导变量

这方面的变量分析，主要针对遗产信息在不同的传播系统中，在不同环节的状态。包括人际、组织、大众传播以及具有综合性的互联网传播，对遗产信息的控制者、内容的解读者、媒体分析以及受众的接受度和反馈等。如在博物馆的布展中，对于文化遗产相关信息的筛选、组织以及场馆空间、展示技术等.我们可以用框图来标明其关系（图2）。

图2中，基于人工智能理论，在经验型知识体系的基础上，通过结构模拟方法（人工神经网络）分析遗产信息的传播因子，進行传导变量的研究。从控制、内容、媒介和对象来分析不同阶段，人际、组织、大众以及网络等不同机制的作用，提炼遗产影响力形成的模式，可以指导遗产教育，以及基于深度学习方法的软件模型设计。

（三）遗产信息的价值分析

这方面的变量分析，主要针对文化遗产主客体关联因子的耦合关系，包括客观性因素和主题判断两个维度：遗产信息的基本状态——属性、特色、效用和规模，以及在此基础上的增殖能力与延展空间;另一方面是围绕人的感知所形成的需求，如遗产的经济价值、科学价值、美学价值以及文史价值等，如图3所示。

图3中，基于人工智能理论，在关联型知识体系基础上，通过行为模拟方法（感知动作系统）分析遗产信息的价值测度。结合信息的属性与特色、规模和效用、增殖能力及延展拓扑状态等，展开效果变量的研究，从受众的认知、态度和行为等角度研究其社会、经济、文化效应，并进行不同评价因子间的耦合研究，以此为遗产监测等提供工作导则。

四、信息过程及其应用

在了解遗产信息的问题和需求的基础上，要进一步研究信息变量的转换规律，从中采用新的技术手段加以控制与应用。在文化遗产的领域里，实际发生、发展和产生影响的各类信息是丰富多彩、千变万化的，但抽丝剥茧，其中最重要和最典型的信息过程及其变量的产生，是与人们认识遗产并改善遗产的状态，使之服务于人类的需要相关的。从信息学的角度看， “这种信息过程既是研究信息科学和智能科学的根本出发点，也是它的全部归宿：改善人类认识世界和优化世界的能力” （钟义信，2004）。图4所示为信息全过程的基本模型。

图中的外部世界，可以作为我们面临的文化遗产各种类型以及相关问题、也包括各种环境的约束条件。这是全部遗产信息的来源;作为被人类智能系统优化后的结果，这个外部世界又是各种信息作用，包括物化后的归宿。以往我们认知遗产，通过感觉器官获取相关信息，再通过神经网络传递给思维器官，由大脑加工成为关于文化遗产的各类知识，实现认知。在此基础上，针对所出现的各种现象和问题，形成價值判断和解决问题的智能策略，作出决策;再通过神经网络传递给效应器官，产生相应的智能行为，作用于外部世界的文化遗产，在一定约束条件下，解决问题，达到目标。这个过程中，知识和智能是遗产信息的两类高级产物，两种特殊的信息类型。

按照上述信息过程图，我们结合智能技术的最新发展，可以将遗产信息的开发与控制，应用于以下六个方面：

（一）从静态转向动态地挖掘遗产信息内容

如前所述，在信息获取的环节，以往通过人工的考古发掘、数据整理以及计算机录入等，完成最初的静态遗产信息的数据库建设。随着人工智能技术的不断发展，针对这一类规范型信息，以功能模拟方法为基础的专家系统，已经可以实现按照设定目标，在元数据技术的支持下，实现动态的信息挖掘和识别工作，为包括文物普查、数据采集以及智能分类处理提供更好的应用支持。

（二）从单向性转向分布式疏通信息渠道

在遗产信息的传输环节，一些文博机构和个人仍较多采用单线、封闭式的人际传播、组织传播方式;在大众传播方面，也仅限于部分旅游热点，或文博会展方面的渠道，极大地束缚了文化遗产影响力的形成和巩固。网络时代的来临和快速发展，在很短的时间内就重塑了人类社会的整个信息环境。全天候、跨地域、多频道、全网端，以及高效、快捷的全媒体方式，使得包括文化遗产信息在内的所有传播方式得到整合和重塑，互联网、物联网、云计算、5G通信、三网融合、GIS等“智能技术”分布式体系的广泛应用，也彻底改变了遗产信息传递的单维度，形成了智能传输的格局。

（三）从有限性转向自组织建设信息平台

在考古与文物保护及应用工作的信息化初期，信息平台建设的主要方式是采用数据录入，将种类繁多的纸质、胶片以及影像、视频信息，转变为计算机可以识别的数字代码，完成了最初的数字建档为主要特征的遗产采集、保存、检索与管理的平台建设。这一时期，也出现了一批分散、独立以及相对低端的门户网站和以单位为主体的数据库。随着人工网络技术、超链接，以及基于深度学习方法的软件、APP应用程序的成熟，使得“世界记忆工程”“谷歌艺术计划”、维基百科、百度百科等自组织数字化平台得以快速发展。

（四）从确定性转向自恰的知识存储

从广义的角度看，各类文化遗产就是不同类型和体量的文化信息的载体，通过现代考古和文博系统的建立，我们可以将这些分散、独立以及隐蔽的信息单元，组织成为较为系统、确定性强的知识存储库，为不同需求和地域的人们提供相应的观赏、检索和研究服务。在新的智能时代，通过高阶计算机、移动终端、智能设备的应用，各类智慧图书馆、数字博物馆不断涌现，各地各部门在文化遗产保护与利用上的数据收集、存储、检索和管理能力迅速提高（王云庆，彭鑫，2017），形成了自恰性的文化遗产信息数据库。

（五）从多媒体转向全息融合的演示方式

如图4所示，满足公众对文化遗产“认知、体验、学习和分享”服务需求，是整个信息过程的最终目的所在。以往通过设立博物馆、展示厅以及多媒体网站、信息平台为手段，向公众提供关联型知识展演服务，伴随着智能时代的来临，以“数字考古”“智慧旅游”“智能管理”为表现形式，人工智能的发展为融合式的“全息展示”奠定了基础。

（六）从间接性转向同步信息反馈机制

在计算机与互联网时代来临以前，遗产信息的发现、传递和反馈的过程是间接、分散和被动性的，伴随着智能技术的涌现，尤其是移动互联网的快速普及，同步、即时的信息反馈机制也得到了广泛应用。在此基础上，结合遗产信息的属性与特色、规模和效用、增殖能力及延展拓扑状态等，从受众的认知、态度和行为等反馈状态，研究其社会、经济、文化效应，并进行不同评价因子间的耦合研究，可以为遗产监测等提供强有力的支撑。

五、结语

如何“让文物说话、把历史智慧告诉人们，激发我们的民族自豪感和自信心”，“既需要薪火相传、代代守护，更需要与时俱进、勇于创新”。所谓智能时代，是我们对于信息的认识进一步加深、加强的新阶段，有关信息技术的应用，已不止于单纯的数据传输和显示，在文化遗产信息的认识理念与方式;文化遗产信息的解读与传达机制;文化遗产信息的价值分析等不同维度，都需要我们与时俱进，不断开拓创新。

（责任编辑：孙秀丽）