数字时代下文博产业的新技术运用

刘德华 武芳 孟凡 孟智慧 郭嘉

摘 要：随着人类科学技术的不断进步和大数据、人工智能等技术在文博产业中的广泛运用，在未来的文物产业发展中，将有更多的数字化技术运用于行业中。文章主要分析与展望了数字时代下如何将传统文博产业与新技术有机结合，以便更好地利用数字技术进行文物保护、研究与展示。

关键词：数字化;文博产业;数据运营;人工智能;5G

中图分类号：G26 文献标识码：A 文章编号：1674-1064（2021）01-052-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.01.023

中国作为文明古国和文物大国，各类文化遗产灿若繁星。习近平总书记曾指出，“保护好、传承好历史文化遗产是对历史负责、对人民负责”，文物作为文化遗产的直接载体，是中华民族的宝贵财富。当下社会是数字化、智能化的时代，如何在新时代下充分利用新科技保护、研究文物遗迹，充分发挥大数据、物联网、人工智能等先进科学技术的澎湃动力，推动文博产业发展，必将是未来很长一段时间内，科技工作者与文博工作者需要深入合作与讨论的重要话题。

大数据、人工智能等产业已经在IT、通信、金融等行业得到了广泛应用，而在传统文博产业中，除了提升一些工作效率的电子化办公手段得到广泛应用外，急需加强数字智能化运营能力，要更广泛的借力大数据、人工智能等先进技术，将传统研究法与新兴科技相结合，在行业内形成数字产业文化、生态圈与产业链，得到更多普适性的数字化产品。

借力云存储、区块链等智能化技术，可以实现基础数据的共性+个性化存储和数据的快速录入、调阅;依托海量文物数据基础，可以实现数据的智能化分析、推送，突破信息壁垒，为从业人员提供研究灵感;基于二维、三维影像数据+3D渲染等技术，可以实现从数据展示、虚拟修复到3D复原打印的端到端产业运营;依赖AI技术，我们可以辅助实现文化传承脉络“血缘”梳理与文物“血缘”归属分析;结合5G网络与机器视觉智慧摄像机，实现考古现场、展览馆等各类场所的智能化看管。

1 全员赋能助力数据运营

1.1 基于海量数据的结构化数据运营

所谓结构化型数据，即采用二维表格形式记录相关业务数据的模型。

党的十八大以来，我国文博产业数字化工作取得了长足的进步，国家文物局统计显示，已经实现了1.08亿件国有博物馆可移动文物和76万件不可移动文物的数字化录入工作[1]。

但仅仅将如此庞大的数据录入系统，没有形成数据共享、数据分析、数据加工和成果快速发布共享的端到端生态链，这些珍贵的数据的最终归宿或许将成为一件件死宝，放在历史的角落中无人问津。如何让数据活起来，让数据不仅限于被某几位工作者所“运用”，而是赋能广大文博基层员工，就需要提出“文博数据智能运营”的概念。

所谓“数据运营”，即建立一套基于海量文博信息的“数据开放平台”，高效能实现全国各级单位或区域性单位数据上传与查询能力。

在技术架构选型方面，既可采用传统的集中化一级数据库+二级数据库分别录入、底层数据定时同步的架构，以标准化表结构+个性化表结构的方式进行管理，基于运营商安全强大的云存储能力，打造灵活稳定高效的一体化数据模型;亦可采用时下流行的区块链技术，搭建面向各级子单位的私有区块链，实现二级节点全面化的数据共享能力，从根本上解决数据同步难、信息分享难等问题。

在业务功能方面，首先，需要打造统一易用的面向“用户”（文博从业人员或相关注册会员）的客户端，该客户端可实现数据的录入、调阅、数据建模等多维度功能。数据录入与调阅方面，可实现“用户”的分级分权限管理，底层对接文博数据开放平台。数据建模方面，针对底层数据，要定期对相应数据进行建模分析，建模能力可面向文博从业人员开放和后台运营分析人员，在海量数据中提取价值点，并推送订阅者，为相关从业者提供简单高效的资讯，点燃研究灵感。推送资讯内容并非简单的新闻要点，而是经过后台相关运营人员的建模，或某工作者自行建模后，系统自动关联海量数据后出具，具有很高的线索性。这种运营方式可以突破从业人员信息闭塞与思维局限性等问题，极大推动文博研究成果输出。

例如，山西省文物局晋南考古站将临汾地区曲沃北赵墓地63号墓中出土的某玉器铭文“文王卜曰：我眔唐人弘战贾人”录入系统中，该数据与2004年香港发现的青铜器“尧公簋”中铭文“王令唐伯侯于晋”关联形成数据线索，该数据线索会将相关资讯信息推送订阅者或数据录入人员，用以提供关联研究素材。

1.2 打造端到端的非结构化数据大库

所谓非结构化数据，即数据内容不规则、数据模型个性化、无法通过二维模型进行表达的数据内容。如图片资料、影像资料或目前市面上较为流行的文物3D数据信息等。

目前，基于“VR（虚拟现实）”“AR（增强现实）”技术的文物数字化还原、立体展示技术已经在全国范围内得到广泛的使用，但现阶段严重或缺的是海量数据的便捷录入、可靠共享和专业化利用，如何让数据价值得到最大化的发挥，是现阶段应该持续讨论的话题。

笔者可以通过市面上较为成熟的“壁画扫描仪”“3D记录仪”“透视仪”等专业化设备，采用“3D自动成像”等技术，实现文物数据的快速采集、处理与存档，并为后续进行实施数字化虚拟复原、3D立体打印复原等工作提供数据支持。2020年年底在上海开展的《大美之颂·云冈石窟千年记忆与对话》所展出的云岗石窟第12库1：1复制品，完美还原了云岗音乐窟巧夺天工的造像艺术，让参观者在真实文物千里之外同样能感受到天宫伎乐的美轮美奂，这次展出背后所运用的数字技术即为从3D数据采集、建模、3D打印的全流程技术链，来自深圳的美科图像借助自己多年的文物數字化经验，让不可移动文物从山西走向世界，是数字化技术运用的典型成功案例。

当然，3D打印作为文物数据的最终转化实物陈果，代价过于高昂，这种案例只能运用于超高价值的历史文物宣传。但数据的最终归宿是“视觉展示”，这一观点基本是业界共识。通过“视觉展示”，可以实现面向不同类型用户，实现多种业务模式，如面向最终观众的文化科普、面向从业人员的文物虚拟修复等。

2 人工智能助力文物血缘探究

2011年，IBM公司面向医疗市场推出了智能机器人Doctor Watson，其通过强大的机器学习和推理能力、海量的数据资源，向用户提供高价值的医疗诊断咨询服务。2016年，基于卷积神经网络系统和深度强化学习的Alpha Go横空出世，世纪大战中，围棋天才李世石、柯凡相继败北。人工智能已经成为新时期技术革命的核心推手之一，未来的文博研究产业同样需要融入人工智能这一新技术、新理念，打造面向复杂研究的人工智能系统，为机器人注入文博从业者的研究思路，并建立一套不断演进的自主学习系统。

利用人工智能+互联网+大数据技术，可以从多方面进行文物血缘探究：第一，探究文物与文物、文化与文化间的传承、影响脉络，或某一特定文化的时间与空间传播规律，向研究学者提供出参考或研究线索，如笈多或犍陀罗风格造型对中国佛教造像艺术的发展的影响与中国佛造像艺术的发展脉络;第二，探究流失、失窃文物文物归属溯源问题，帮助科研人员探究欧美各大博物馆馆藏中国文物的原属地，给身首异处、漂泊海外的文物找到其真正归宿，如根据画风、尺寸、历史综合信息，探究美国宾夕法尼亚大学的《药师佛佛绘图》是否确实来自山西临汾广胜寺。

3 5G技术打造智慧文保卫士

“十四五”期间将是5G产业链快速发展与布局的时代，文博产业可以借力东风，实现产业数字化智能化“大跃进”。基于运营商强大的5G网络覆盖能力，结合物联网技术，可以搭建多维度智慧安防系统，在多场景下实现多维度文物监控。

在文物保护方面，在考古现场、古建筑单位、文保仓库、博物馆陈列柜等场景下，实现针对温湿度、形变、光等干扰因素的监控，并综合相关数据与算法，实现智能化告警。在某特定场所或环境下，通过5G+局域网+移动云的数字大网的搭建实现环境的数字化，通过物联网技术，实现各类传感器捕捉数据并快速入网能力，最终，通过移动云后台对流数据的快速处理能力，实现数据的快速分析与告警推送。

在文物安防方面，依赖运营商网络覆盖范围广、信号增益可调的特性，结合智能化安保摄像机，有效保障偏远地区不可移动文物的看管能力。网络覆盖范围方面，国内三大运营商已建立的广泛的数据大网能力，对于偏远地区同样可以通过NSA组网实现5G终端的接入和高效的数据传输能力。安保摄像机方面，如华为公司的SDC摄像机产品，以软件定义相机的先进理念，实现了拍摄对象的“全息感知、全时智能、全景协同”，有效提高监控能力，保障安防监控效果。以上设备通过结合公安系统后台数据库，可以做到入场人员溯源跟踪与轨迹描绘。

4 结语

文博产业的数字化管理是一项面向未来的新兴产业，是挑战、机遇，更是时代的主题。因此，文博数字化产业必将在未来很长一段时间取得井喷式的发展，但是更多的规范性问题也会随之而来，诸如数据的规范化分享与管理、文物复原许可、不合理勘探或过度勘探造成文物本身的损坏等问题，都需要相关部门进行规范化管理并逐一落实。

规范化文件编写与落地的同时，更应该关注面向基层工作人员的“数字化意识”推广，让文物数字化、科学化研究思路深入人心，培养文物工作者大数据、云、AI等概念的基本素养，让更多的工作者从傳统的“锤锉纸刷”中走出来，拥抱计算机、服务器、探测仪带来的无限便利。

参考文献

[1] 刘玉珠.探索文物保护利用数字互联新格局[Z].人民论坛，2020（9）：109-111.