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一点点儿说明

论智慧博物馆的建设条件和方法

                                  论智慧博物馆的建设条件和方法

                                                 张小朋


       智慧博物馆在学术界已经过多年的讨论,文物行政主管部门也在大力推动实践,使得这一名词不仅仅停留在概念阶段,也实实在在地进入了应用阶段,但对其内涵、外延的理论争论依旧热烈,不仅有将智能与智慧混为一谈的,还有将智慧博物馆最终归结到发展人的智慧这一层面上,使得整个技术性探索都将失去意义;在实践方面,不仅没有形成一个共同认可的典型,反倒是出现了一些尚在敷设通信线路、建立藏品管理信息系统等处于初级信息化建设阶段的案例,陷入了张冠李戴、欲速不达的状态。任何系统性的实践离开了有效、有益的理论研究都是鲁莽的行为,都会使实践失去指导意义。本文力图在明确智慧系统的基础上,梳理在博物馆中建立智慧系统的条件,为智慧博物馆的建设贡献一家之言。

一、智慧系统
       智慧是高级生命体所具有的基于神经器官一种高级的综合能力,包含有感知、知识、记忆、理解、联想、情感、逻辑、辨别、计算、分析、判断、决定等多种能力。智慧使得生命体拥有思考、分析、判断、探求的能力,其最显著的特点是智慧使我们做出导致成功的决策。但智慧本身或基于有机生命体的智慧并不是本文所能探索的,这里要了解的是基于信息系统的、由机器初步取代人类而具有浅层智慧的系统。
       基于以上的认识,2008年美国IBM公司推出了“智慧地球”的概念,力图通过信息技术手段将各类系统从数据获取,到分析判断,进而做出决策并予以执行的过程,整合为由信息设备控制的具备自主收集、归纳、判断、决策并执行的系统。
       “智慧地球”包括三个维度:第一,能够更透彻地感应和度量世界的本质和变化;第二,促进世界更全面地互联互通;第三,在上述基础上,所有事物、流程、运行方式都将实现更深入的智能化,并因此获得更智能的洞察。在智慧化建设体系的框架下,人类通过相互连接的体系,利用众多来源提供的丰富实时信息,做出更明智的判断,从而做出有利的决策,这就是智能的洞察。为了获取这种智能洞察的能力,需要设计新的流程需求、开发新的业务关联,将原有系统以数据关联模式串联起来,实现在信息驱动下由动态流程支持的灵活的运营和运作,达到全新的生活和工作方式。通过这种智慧的运作,可获得更灵活运营、管理能力以适应瞬息万变的局面。这种动态流程架构以数据为依据,降低了系统整体改变的盲目性风险,具有智能化和安全特性、并能够与当前的业务环境以灵活、动态的方式相融合。通过这样的智能架构,可以更为快速地响应业务环境的变化,实现可持续的发展,从而提高工作效率和环境协调能力。
       近年来在世界各国的科技发展布局中,“智慧地球”战略已经得到了各国的普遍认可。数字化、网络化和智能化,被公认为是未来社会发展的大趋势,而与“智慧地球”密切相关的物联网、云计算、大数据等,更成为科技发达国家制定本国发展战略的重点。自2009年以来,美国、欧盟、日本、韩国、中国等纷纷推出本国的物联网、云计算、大数据相关发展战略,智慧城市建设在各国蓬蓬勃勃地发展了起来。
       中国的博物馆经过三十余年的信息化建设,从基础的藏品管理信息系统到观众信息服务,都取得了长足的发展,各大型博物馆从多方面开展了信息化应用工作,尤其是在为观众服务方面更是大量利用信息化手段,使博物馆慢慢摆脱了展品静态展示模式,在语音、动画等表达形式的辅助下,通过微博、微信、导览机等传播技术手段,逐渐使展品“活”了起来。近年来大力推动的智慧博物馆建设,促使博物馆在信息化建设的基础上,全面变革博物馆的管理、经营和服务模式,使原先粗放管理模式下的博物馆进入到精细化的管理模式。
       在智慧博物馆模式中,博物馆的管理、运营、服务等功能在信息驱动下,以博物馆核心系统为对象,使得核心系统内部的相关物件之间、各核心系统之间发生有利于整体正向发展的推动力,而且这种推动力在发生作用时,是以已有有效行为规则为准则自主进行,尽量避免或减少人为随意性的判断或操作;同时,通过大量的信息汇聚、整合、分析,使管理者获知有可能的发展态势,并将这种判断通过实践检验证实后,形成为系统新的行为规则1
       一言以蔽之,理想的智慧博物馆就是不需要人工干预而由信息系统控制运行的博物馆,管理者只是这套系统中按指令运行的一个重要部件。这仿佛是未来世界的画面,并使久居主宰者地位的人类感到恐惧,但这是博物馆这一特殊场所必将出现的场景,只是还需要一个从初级到高级漫长的迭代发展过程。
       博物馆的特殊在于这里是汇集人类过往知识的集散地2,那些承载人类知识的藏品随时都在发生趋向湮灭的变化,而公众也随时想从这里获取知识,而博物馆中的管理者、研究者无力仅凭自己的力量阻止这种变化、提供完整的知识,从而导致大部分的藏品处于粗放的保护状态、博物馆或空洞无物,或止于浅表的娱乐化,必须借助智慧化来精确地控制延迟藏品湮灭的速度,最大限度地、精准地向公众提供各类知识。

二、建设条件
       智慧博物馆既不是浮于博物馆传统业务表面的技术应用,更不是传统技术对业务的粗暴贴合,而是通过人工智能技术和设备代替人类从事部分有变化规律、需要反复调整、枯燥而单调的工作,对现有粗放的博物馆运营模式进行脱胎换骨的改造,使之进化为精细的运营模式,避免人类难以克服的松懈、易受情绪和环境影响、需要长期学习的弊病,从而更好地保护自然和文化遗产,更加细致地为公众提供服务。到目前为止,博物馆行业全部业务的运行几乎全部依赖于人的智慧而展开,通过人对外界的感知、基于对知识的学习、记忆、理解和联想,运用逻辑分析的方法来辨别、计算、判断,得到可致成功的决定,再予以恰当地实施。这个过程实施的完善与否,不可能不受到主观因素的影响,不同的人会导至不同的结果。
       建设智慧博物馆不能脱离对博物馆业务的分析,不能背离建设所需的基础条件和步骤,需要从基础建设出发,逐步过度到高级阶段,那些脱离基础条件,一步登天式的智慧博物馆建设模式,要么是对业务和技术认识的模糊,要么就是赤裸裸的技术欺诈。从上世纪80年代中期开始,我国博物馆就开始了信息化建设的进程,我们博物馆人向来以开放的姿态主动适应社会的发展,大力提倡对科技进步成果的利用,从而为公众提供更加便捷、生动的参观工具和体验。但这不意味着博物馆是“试验田”,许多并不成熟的“实验室产品”在博物馆中应用不成功的案例已屡见不鲜,浪费了有限而宝贵的财政资金,导致许多博物馆的掌门人在新技术应用面前或难以适从、或踟蹰不前。所以需要深刻理解博物馆的核心业务,分析期间的各类关系,才有可能设计出适合博物馆需求的技术应用方案。
       我认为博物馆有三大核心业务:1. 藏品征集和保管利用。2. 展览陈列和公众服务。3. 科学研究和文物保护(这里指的是大范围意义上的保护,包括了安全防范等概念)。其他还有通用性辅助业务,如行政管理、后勤物业等。首先,需要充分掌握博物馆的核心业务及其之间的相关关系,分析、理解期间的数据关系,提出物与物之间、人与物之间、人与人之间的互动模式,在现有技术条件允许、投资规模合理的前提下,提出信息技术的应用方案。其次,在提出博物馆信息化应用系统的基础上,分析这些技术系统的支撑体系,并结合博物馆建筑的功能设计和博物馆业务运行的需求,得到建筑智能化系统建设方案,从结构化综合布线系统、网络系统到安防监控、通信系统,形成贴合博物馆建筑与业务的建筑智能化建设方案。第三,在建筑智能化系统这一底层软硬件体系的支撑下,在博物馆各项业务信息化应用系统得以充分利用的前提下,博物馆各业务体系之间即形成了网络连接下的以数据传递、交换为纽带的、以业务需求为导向、以个体变化互相适用并促进总体有利发展的新模式,即出现了可形成智慧博物馆的条件。在这一基础之上,遵循“感知——判断——执行”的初级智慧体原则,形成智慧博物馆建设方案。因此需要围绕智慧博物馆的底层核心系统——建筑设备系统、业务系统、观众系统、数据通信系统、决策支持系统3来分析智慧博物馆建设的如下必需条件。
1.具备完善的建筑设备系统
       这一部分包含了建筑设备管理、公共安全和集成系统,是建筑智能化系统的主要组成部分。建筑设备管理系统、能效监管系统,以及需纳入管理的其他业务设施系统,使博物馆建筑设备的运行数据和监控信息具有互为关联、共享的功能;建筑设备系统的监控设备范围包括冷热源、供暖通风和空气调节、给水排水、供配电、照明、电梯等,并包括以自成控制体系方式纳入管理的专项设备监控系统等,采集的信息包括了温度、湿度、流量、压力、压差、液位、照度、气体浓度、电量、冷热量等建筑设备运行的基础数据,通过这些监控数据实时评价建筑设备的运行工况,调整运行工艺,从而满足对实时状况监控、管理方式、管理策略及公共安全等进行优化的要求,保障博物馆内的藏品、人员、物品处于安全、适宜的环境中。
       博物馆的建筑设备管理系统通常还包括对公众区域空气中的温湿度、二氧化碳、硫化物的含量进行监测、舒适性空调的自动调节;对藏品熏蒸、消毒、修复等工作区域产生的有害气体进行实时监测、报警及新风量自动调节;对展柜和藏品库区进行温湿度数据采集、报警及空调自动调节;藏品库房还需设置漏水报警系统。
       公共安全系统中火灾报警系统和安全监控防范系统通过技术的方法保障博物馆中物与人的安全。博物馆中的安全监控防范系统是高难度的项目,因为博物馆中大部分的环境是开放的,部分文物甚至“裸展”,表面没有任何物理防护措施。因此,在博物馆安全防范系统中需要严格执行“建立纵深防护体系”和“防护均衡性”的技术路线要求,即建立周界、监视区、防护区、禁区,根据不同区域、风险部位的要求,按照国家标准的规定,设置以入侵报警系统为主,以视频监控、音频复核为辅、多种技术原理设备交叉应用的安全防范系统;要形成完整、封闭的、集物防、技防和人防为一体的防护体系,不留盲点和短板、安防强度均衡的系统。并在保证零漏报的基础上,最大限度地避免误报。
       博物馆的智能化集成系统以博物馆的业务功能、物业运营及管理模式的应用需求为依据,以建筑设备信息资源共享和协同运行为手段,达到实用、规范和高效的建筑设备监管功能,形成具有统一管理界面、信息汇集、资源共享、各子系统间互相联动的模式,提升博物馆建筑物的综合使用功能和物业管理效率,确保建筑内的相关机电设备处于高效、节能、最佳运行状态,从而实现优化综合管理的目标,保障其中的藏品和人员的切实安全4
       以上是建筑设备系统的主要部分,也是建立智慧博物馆的重要部分。这一部分是智慧博物馆最底层的感知层,它维系了博物馆中物与人的相关数据交换、执行反馈等基本功能。由于该系统具有理论支持和长期实践下成熟的自动化控制体系,使得该部分有可能最早成为智慧博物馆建设的一部分,即在博物馆中通过建筑智能化系统建立起物与物、人与物之间的数据共享、机构互动的模式,将人和物都纳入信息系统之中,由数据和信息归纳、决策得到的结论来决定人或物的行为,精准地为物和人提供完善的安全保障、舒适环境和便利空间。
2.具备完整的数据通信系统
       该系统融合了信息化所需的各类信息设施,并为博物馆建筑的使用者及管理者提供信息化应用的基础条件,具有对建筑内外相关的语音、数据、图像和多媒体等形式的信息予以接受、交换、传输、处理、存储、检索和显示等功能。博物馆数据通信系统是博物馆信息化建设的基础平台,应满足面向社会公众的展示、文化传播、教学研究和资料存储等信息化应用的需求。根据博物馆业务基础共性的信息化建设,一般涉及到结构化综合布线系统、信息接入系统、电话程控交换系统、网络系统、对讲系统、无线网络信号覆盖系统、公共广播系统、会议系统、信息发布、导览系统、时钟系统等。
       数据通信系统是一切信息系统的基础命脉,所有的数据要通过这一系统传递、交换,离开了这一系统的支撑,智慧博物馆只能是空中楼阁。
3.具有基础的业务管理系统
       博物馆主要业务活动是围绕着藏品的征集、保护、研究和传播的活动,涉及到面向业务管理、公众服务和行政管理等多方面的信息系统项目,如需要建立起藏品管理、展陈管理、导览讲解、票务管理、观众信息管理、观众聚集量监测、环境监测控制、宣传推广管理、文创管理、科研管理、资料文档管理、办公系统等多个信息管理系统,并实现各系统之间信息的互联互通。以下撮要说明。
       博物馆藏品的来源主要有考古发掘、拍卖/收购、捐赠、交换、调拨、移交等渠道,在这个过程中,博物馆调动的资源主要有人力、物件和资金,人力是指以考古、文物鉴定、文物保护专家为主的知识团队,由他们对征集对象进行专业考察,在真伪、时代、质地及历史、科学或艺术价值方面做出准确的鉴定与判断,并从中确定是否符合本馆的收藏标准与要求;物件是指对征集对象有参照意义的藏品、记录;资金则可能有渠道、额度等条件限制。在这个过程中,博物馆需要把握的是专家的专业水准和专业覆盖面,需要控制物件影像、数据的完整性、可靠性、准确度和资金风险、运输风险。在国内传统博物馆中,藏品的征集具有很大的偶然性和随机性,期间的决策在很大程度上受到主观因素的控制。首先,有资质的国家文物鉴定委员会专家稀少,无法满足众多博物馆的征集鉴定需求;其次,大部分博物馆的征集资金极为有限,很难通过拍卖等渠道获取藏品,只能以私下接触、谈判的方式来进行;第三,考古研究所从博物馆中分离后,大部分的博物馆失去了藏品有序、持续的来源,捐赠、交换、调拨和移交藏品更是可遇不可求的事,多数博物馆只好根据藏品的缺项或展览的要求,各显其能地多方嗅探,谋得一逞,或是长期守株待兔,难以作为。
       虽然藏品征集是博物馆的重要业务,但信息化应用水平极低,几乎处于空白状态,其主要原因就在于鉴定方式还停留在人为判断阶段,对征集对象的所有认知都以专家脑海中的知识储备为基础,以专家的经验、喜好、擅长为依靠,过程充满了不确定性。目前阶段,信息化应用并不能全面取代人脑的作用,但能够利用计算机和网络强大的存储、计算和传输能力,全面、准确、快速地整合已有相关数据,为人脑的判断提供有效的帮助。如提取藏品的特征值,自动集成相关藏品和研究成果形成标本库,为征集鉴定提供基础的判断数据。
       保护在这里指的是藏品的保存管理和利于藏品长期存有的技术保护。藏品保管的程序有接收、鉴选、登录、分类、入库、保管(养)、提用、核对、注销、统计等,这个过程的本质就是藏品信息的完善和提取、藏品信息与藏品本体的核对,我国博物馆信息化工作的肇始就源于藏品的管理。目前各大型博物馆均建立有藏品管理信息系统,近年来国家文物局也是通过这样的系统开展了文化遗产的普查工作,开始逐步掌握了全国的文化遗产数据。
       藏品的技术保护包括修复性保护和预防性保护,其中预防性保护包含了清除保存环境对藏品的累积性侵害,如温湿度的变化、光线照射、空气污染、生物危害等,这些破坏力看似细小微弱、过程缓慢,但经年累月后对藏品的破坏效果能达到惊人的程度。因此对环境的监控数据是决定环境调控的基本依据,是藏品日常预防性保护的重要基石。经过保护处理的藏品对环境有着不同的要求,然而这种要求很难有通畅的信息渠道传送到藏品库房管理者和策展人那里,造成藏品再次面临受到损害的危险。另外,大量的物理、化学手段应用于藏品保护之中,各项数据指标、实验结果的记录和对比分析,能够起到纠正错误认识、改进技术手段、提升保护水平的作用。但现状是这些数据和记录大多掌握在研究者个人手中,并不为技术团队所共享,不利于藏品保护技术的整体快速提高。
       围绕着藏品的研究是博物馆生产精神文化产品——展览的基础工作,通过相关的研究明确藏品所反映的当时时代的各种状态,再将研究的成果转化为通俗的、有序的、和藏品本体相配合的展览呈现给观众。多年以前笔者在一篇文章中认为对藏品的研究是博物馆的弱项,而且面临众多的藏品难以解释,或是解释众多,博物馆难以取舍。博物馆研究功能的信息化水平不高,主要是因为研究长期以来是个体的行为,对信息共享的要求不迫切,研究的成果大都归属于个人,博物馆很难掌控。在智慧博物馆建设看来,研究需要数据资源的服务,图书信息管理系统、档案管理信息系统、藏品管理信息系统等都可以为研究提供便捷的数据支撑,研究的成果也可以被采集存储起来,成为今后各项应用的支撑基础。
       博物馆传播功能是以展览为基础,加上围绕展览所开展的一系列相关活动,如图录编篡、文创产品开发、宣传等来实现。在信息社会中传播的模式多种多样,并大多建立在信息技术平台之上,由于自媒体形式的出现和普及,传播不再是单向的,而是双向多维,不仅影响着接收者,也影响着发布者。展览是博物馆中重要的信息集散地和数据源,集合了策展思路、展览纲要、藏品信息、研究信息、知识产权、观众分析、资金预算、建筑空间布局、形式设计、材料信息、施工管理、运输信息、运营策略、出版编辑、宣传方案、统计手段等多种信息和方法。
       观众是博物馆服务的主体,长期以来我国博物馆将观众视为被教育的对象,观众只能是被动地接受博物馆的内容传递,现在随着博物馆行业观念的转变,观众服务日益成为博物馆最重要的服务。围绕着观众服务附着了许多的信息化和智能化的应用:领售票系统、观众流量统计分析系统、观众聚集量检测系统、安全防范监控系统、舒适性空调智能化系统、交通管理系统、导览与咨询服务系统、商品销售服务系统、博物馆活动参与系统、展览共创系统、志愿者服务系统、紧急救治服务系统等等5
4.具有合适的数据管理系统
       数据管理系统是各类数字化的数据信息进行管理、使用的系统,包括了对数据的收集、组织、存储、加工、传播和利用,在当前信息技术应用实践中,主要指的是数据库管理系统。
       在博物馆多种多样的管理信息系统中,存在着大量的结构化数据、半结构化数据和非结构化数据,其中又以非结构化数据最为纷繁庞杂,如大量的文档、文本、图片、报表、照片、视频信息等。本文并非研讨各类数据类型的信息处理方法,而是强调博物馆中大量的数据之间存在在相互影响、相互作用的关系,必须在数据管理层面建立起连通管道和逻辑关系,利用数据之间的作用关系,决定各个信息系统的运行方式,同时各个信息系统产生的数据不断丰富总体数据库,为系统的运行和作用的发挥提供更为丰富的决策依据和数据支持。目前我国博物馆的业务系统绝大多数依旧处于信息割裂的状态,多年以前我在一篇文章中初步分析了这种情况,指出没有合适有效的数据管理,各个系统之间只能是孤岛林立、各行其是,智慧博物馆绝无建成可能6
5.建立可靠的决策和学习机制
       决策支持系统是以管理科学、运筹学、控制论和行为科学为基础,以计算机技术、仿真技术和信息技术为手段,支持决策活动的具有智能作用的人机系统。决策支持系统通过信息技术手段——交互语言系统、问题系统、数据库、模型库、方法库、知识库管理系统、机器自主学习机制等,为决策者提供需要的数据和背景资料,筛选、比对、识别呈现出来的问题,协助判明决策的目标,提供各种可选择的解决方案,并且指明各种方案的特点、优势和缺点,通过人机交互功能进行分析、比较和判断,以优选的方式排序,为正确的决策提供必要的支持。
       在智慧博物馆体系中,决策支持系统是对“智慧”最集中的表现,在这个系统中要综合处理文物数据、保护数据、研究数据、观众数据、管理数据和社会数据。在物与物的关系中,一个物的变化数据通过在知识库、规则库中的比对、判断,可以调动执行机构自动触发对另一个物的变化。在人和物的关系中,物的变化所产生的数据可以成为人的行为依据;人的行为对物所施加的影响,能够以数据方式传递到知识库、规则库中,通过符合性对比分析得出行为恰当与否的判断。在人与人的关系中,决策支持系统决定了协同的方式和融合的程度。为了最终实现所有知识、规则的统一利用,达到智慧型运作的目的,还必须建立起标准、规范体系,在统一模式下约束数据的产出、传输、存储、处理、利用方式。

三、建设方法
       以上探讨的是建设理想的智慧博物馆所需要的条件,目前来看,国内几乎没有完全具备以上条件的博物馆,所以要真正建立起智慧博物馆还任重道远,但也不是完全不能从某个层面先期入手逐步建立智慧博物馆。在第二部分中所描述的基础条件其实就是建立智慧博物馆的核心内容所在,将这五个部分逐步建设起来,智慧博物馆就已经呼之欲出了。以下粗略分析建设智慧博物馆需要重视的其他几个方面。
1.制订标准规范
       信息化工作的标准体系建设指的是开展信息化工作要符合一定的方式,遵循一致的原则,按照统一的标准来进行,减少人为主观因素,追求规范操作,尽量做到不以工作人员的意志变化而变化,不因设备、人员的不同而不同。信息化是一个系统工程,也需要制度和标尺的约如果没有统一的标准、规范的管理,甚至朝令夕改、有令不行,那么这样的信息化只能是资源的重复浪费和难看的摆设。
       建立智慧博物馆信息标准体系是要力图表达出实现博物馆各类信息流动、共享所需标准的类目和内容,确立博物馆中各类管理信息系统共同遵循的标准体系结构。而实现智慧博物馆信息共享必须建立在信息语义共享和信息资源共享所需标准的基础上。因此,信息语义共享所需的业务建模标准、数据元和信息分类编码标准、业务文档格式标准以及信息资源共享所需的元数据标准等构成了智慧博物馆信息共享标准体系结构的主要内容。
       从前文叙述中可知,智慧博物馆是建立在博物馆充分发达的信息化管理基础之上,因此这个基础的标准规范的建立就显得尤为重要。文物保护、博物馆信息化标准体系建设是规范化、程序化、一体化、自动化、系统化的全方位管理,只有实现标准体系框架下的统一规划才能尽量避免在科技手段、管理办法的应用中忽略哪个环节,才能防止因条块之间缺乏沟通,使得资源不能共享和相互利用,导致“信息孤岛”现象的发生。可以说,只有在标准化管理下的信息化,才能最大限度地发挥作用7,进而保障智慧博物馆的顺利形成。
2.建立判断规则的预警、纠偏能力
       前文“建立可靠的决策和学习机制”一节描述了智慧博物馆实现智慧的核心系统,就是机器具有根据数据分析和规则判断具有自我决策和执行能力,并且具有通过感知、归纳、推理所形成的自主学习能力。机器智慧有三个发展方向,即精确运算能力、模糊运算能力和创造性思维能力。后两项属于潜意识和感性思维范畴,但目前机器智慧、专家系统的科技水平尚无法达到如此完美的地步,受此约束智慧博物馆的建设将长期处于智能化建设的初期发展阶段,即根据人类规定的规则进行精确运算、形成判断,并据此决定执行方式。
       2017年美国IBM公司首席执行官Ginni Rometty在达沃斯世界经济论坛上提出了人工智能三原则:目的、透明度和技能。认为人工智能系统的目的是为了服务人类,而不是取代人类;在构建人工智能系统平台时,必须清楚它们是如何训练的,以及在训练中使用了什么样的数据——也就是说透明度,人类需要通过透明度来保持对系统的控制;人工智能系统平台必须与行业内的人员合作,人类借此得以扩展自身的智能和能力。
       因此,在智慧博物馆的初期阶段——智能化阶段,信息系统必须按照人类的需要、根据人类预先灌输的知识和制定的规则来形成判断,但知识库和规则库的形成有个漫长的实践检验和积累的过程,所得到的结果也必须经过实践的验证。为防范失误尤其是灾难性后果,对于未经验证的决策结论断然不能贸然付诸执行,必须对此建立预警机制,使之在人类可控预期的范围内予以实践验证。对于验证失败的决策需要通过纠偏机制予以摒除,避免再次发生同样的结果。
3.按层面逐步展开
       根据智慧博物馆建设条件的论述,智慧博物馆无法在一个点上建设完成,即无法仅针对一个信息系统建设成为智慧博物馆。因为存在纵向和横向两个层面的问题:纵向——从基础数据采集获取判断的基本依据,并由此而丰富知识库;将知识库中的相关信息抽取出来,根据规则库的各种推理原则来推导、判断,得出结论。横向——各类数据之间存在关联性影响,从而导致系统之间存在相互作用,一个系统发生变化,其他相关系统需要做出响应性变化,否则整个体系将陷入紊乱或不均衡状态。
       因此,智慧博物馆的建设必须首先完成顶层分析和设计,明确各种系统之间的关联关系,厘清各种界面和层级,然后才能从纵向和横向两个层面上逐步开展建设,渐次形成智慧博物馆。


注释
————
1.张小朋,智慧博物馆核心系统初探,《东南文化》2017.1.
2.张小朋,数字博物馆的视角:使用博物馆,《数字博物馆研究与实践(2009)》,中国传媒大学出版社,2010 5.
3.同1.
4.臧胜,张小朋,博物馆建筑智能化系统设计要略,http://http://blog.njmuseum.com/article.asp?id=175
5.张小朋,论藏品管理信息系统的开放应用,《数字化与典藏研究》,岭南美术出版社,2017.
6.张小朋,智慧博物馆——总说,http://blog.njmuseum.com/article.asp?id=158
7.张小朋,张莅坤,博物馆信息化标准框架体系概论,《东南文化》2010.4.

Tags: 智慧博物馆 建设条件 方法

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博物馆建筑智能化系统设计要略

                                博物馆建筑智能化系统设计要略
                           ——以中国国学中心智能化系统设计为例

                   The key points of intelligent system design of museum building
         ——Take the intelligent system design of Chinese classics center as an example

                                                         臧胜     张小朋


摘要:建筑智能化系统是博物馆建设项目中的重要组成部分,其中的网络系统、楼宇设备控制系统、安全防范监控系统、通信系统都是围绕着在博物馆中建立安全、便捷、舒适的环境而必需的系统。长期以来在我国博物馆工程建设中,套用一般公共建筑的智能化建设模式,不完全适应博物馆功能需求的现象较为常见,限制了博物馆功能的充分发挥。本文系统梳理了博物馆建筑智能化系统的设计原则、要点,并以中国国学中心的建筑智能化系统的设计为例,力求为博物馆建设提供可资借鉴的经验。
关键词:博物馆 建筑智能化 中国国学中心

一、引言
     公共博物馆是收集、保藏、展示、研究人类过往文明的专业机构。为了妥善地保护藏品,更好地展示、研究藏品,发挥公共博物馆的社会功能,就需要在博物馆中构建一个安全、便捷、舒适的空间,因此以信息技术、控制技术、软件技术、网络技术等为支撑的建筑智能化系统日益成为了博物馆建设的重要组成部分。建筑智能化系统在提供建筑环境的安全性、舒适性、信息通讯、多媒体展示、公共服务、物业管理等方面发挥着重要作用,是实现建设绿色、低碳目标,乃至建设智慧博物馆的重要技术基础。目前科技发展日益加速,新型设备层出不穷,这给博物馆智能化系统设计的目标确定、设计方法、设备选用等带来了困惑,尤其是对博物馆管理者在知识结构、认知水平、决策依据方面提出了挑战。本文从设计角度出发,立足于公共博物馆的专业需求和共性,涵盖分析建筑智能化的各个方面,并通过工程实例,指出设计过程中的重点,希冀为博物馆建设设计者和管理者提供借鉴。

二、博物馆和建筑智能化概述
      博物馆是现代社会中常见的公共文化活动场所,其建筑性质和形态千差万别,有专门针对博物馆的功能兴建的,也有依托历史建筑组成博物馆的,而博物馆建筑作为城市地标者亦屡见不鲜,如北京的故宫博物院、巴黎的卢浮宫博物馆、毕尔巴鄂的古根海姆博物馆,可见博物馆在现代社会生活中占有重要的地位,因此能够充分发挥博物馆功能的建筑智能化系统对现代博物馆的重要性毋庸置疑。由于依托历史建筑组成的博物馆是一类特殊的博物馆,其建筑本身多数已属于历史文物,涉及到文物保护等专业问题,开展建筑智能化的建设殊为不易,因此本文的研究对象仅针对新建建筑的博物馆。
1.博物馆的基础共性
     国际博物馆协会认为“博物馆是一个为社会及其发展服务的、向公众开放的非营利性常设机构,为教育、研究、欣赏的目的征集、保护、研究、传播并展出人类及人类环境的物质及非物质遗产”。公共博物馆的基本职责就是通过对藏品的征集和研究,以一定的形式和线索陈列展示于公众;同时为了更好、更长久地利用藏品,还必须修复与保护藏品、研究藏品,并尽力为公众提供多样化、舒适、安全的服务。因此,公共博物馆有三大核心共性业务:藏品征集和保管利用、展览陈列和公众服务、科学研究和文物保护(这里指的是大范围意义上的保护,包括了安全防范等概念),其他还有通用性辅助业务,如行政管理、后勤物业等。
     根植于建筑智能化系统之上的博物馆信息化系统围绕着以上三大核心业务,从藏品征集保管、到文物保护研究、展览组织和观众服务,利用信息技术手段建立起采集、传输各种对象所产生数据的方式,通过各类已有规则或通过大量数据分析得到的新规则对得到的数据进行判断和利用,进而获取有效、新颖、安全、简捷的解决方案,推动博物馆向着有利的方向发展。
2.建筑智能化概述
     建筑智能化系统是利用系统集成的方法,将计算机网络技术、通信技术、控制技术与建筑功能有机地结合在一起,通过对设备的自动监控、信息资源的管理、使用者的信息服务及其与建筑工程之间的优化组合所获得的投资合理、适合信息社会需要并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活等特点的建筑物的工程项目。
     建筑智能化系统一般由信息化应用系统、智能化集成系统、信息设施系统、建筑设备管理系统、公共安全系统、机房工程等部分组成,是决定建筑物整体使用效能能否充分发挥的主要因素,涉及到建筑的各个部位、各个功能系统,必须与建筑设计、施工同步进行。
     从博物馆建筑的功能而言,必须要满足博物馆对展品的展示、保藏、保护的要求,要满足常规的办公、休闲、美观的要求,因此博物馆对建筑及其内部的机电设施及其控制的需求是多方面的,如文物库房中严格的恒温恒湿、严密的安保措施,展厅中既严密又不妨碍参观的安全监控技术防范手段、既满足展品对温湿度要求、又满足观众舒适性要求的空气环境控制等。
3.中国国学中心建筑功能概述
     中国国学中心位于北京市朝阳区奥林匹克中心区文化综合区,主体建筑设地下两层、地上八层,总建筑面积达10.5万平方米。
     国学中心是收藏、保护并向公众展示中国数千年以来与人文发展相关的历史见证物和艺术品,开展教育、研究、欣赏活动等社会服务功能的场所,包含陈列展览区、教育区、服务实施、藏品库区、藏品技术区、业务与研究用房、行政管理区以及附属用房,属于特大型综合类博物馆建筑群。
     在建筑功能划分上,国学中心在地下二层设置有藏品库房、展陈加工用房、展览临时库房、服务管理用房、设备机房、汽车库等;地下一层设置有国学图书馆、国学书店、临时展厅、珍品库房、缮本珍藏库、管理办公用房、国际学术交流厅、餐厅、厨房、汽车库、网络机房、设备机房等;地上主体建筑中设置有国学堂、展厅、影院、国学体验厅、国际文化交流厅、服务用房、教室、研究室、会议室等。

三、博物馆建筑智能化体系
     《智能建筑设计标准》(GB 50314-2015)认为建筑智能化体系是以建筑物为平台,基于对各类智能化信息的综合应用,集架构、系统、应用、管理及优化组合为一体,具有感知、传输、记忆、推理、判断和决策的综合智慧能力,形成以人、建筑、环境互为协调的整合体,为人们提供安全、高效、便利及可持续发展功能;在设计方面应增强建筑物的科技功能和提升智能化系统的技术功效,使其具有适用性、开放性、可维护性和可扩展性。
     博物馆建筑智能化系统有别于其他机电系统的突出特点在于智能化系统所基于的各类技术处于高速发展中,与此相关联的设备及其功能变化日益繁多,怎样兼顾建筑本身和博物馆的需求及技术发展,保持持续的效能发挥和技术的适度领先,同时适应项目建设的投资规划?这是在进行博物馆建筑智能化系统设计之初都将面临的、也是必须解决的问题。在国学中心建筑智能化系统设计初期,设计者和建设方、管理方就该项目设计原则与目标展开了深入讨论,通过对国内外同类文化建筑智能化应用的分析研究,征询相关行业专家对本建筑物的管理与建设意见,经过多次研讨,确定了建筑智能化系统设计遵循的原则是以国家、地方现行的相关安全、通信、管理等规范和标准,在信息化应用系统、智能化集成系统、信息设施系统、建筑设备管理系统、公共安全系统、机房工程等方面,严格按照建筑功能、建筑设备运行与管理、建筑环境建设要求与管理、博物馆功能实现和发展等要求,以智慧博物馆的理念进行基础建筑智能化系统的规划和设计,同时与建筑设计、机电设计紧密配合,协同进行。
1.信息化应用系统
     信息化应用系统包括了公共服务、智能卡应用、物业管理、信息设施运行管理、信息安全管理、通用业务和专业业务等信息化应用系统,这一系统是建立在建筑智能化体系之上的涉及行业特有业务的应用系统。建筑智能化系统的设计者一般不会是各行业应用系统的专家,但信息化应用系统的顺利实施必须借助建筑智能化系统所提供的基础物理条件,如布线规模、信息点位设置、网络结构、数据采集方式等。因此在进行建筑智能化系统设计时,必须分析将来可能开展的信息化建设内容,提取其中涉及建筑智能化系统的技术、设备要求,在基础层面予以解决,如此建筑智能化系统才能够贴近用户实际需求,也为今后借助信息化系统的展开而充分发挥建筑智能化系统的功效打下基础。
     博物馆的信息化应用系统应满足公共区域具有多媒体信息显示、信息查询和无障碍信息查询终端,设置语音导览系统,支持数字点播或自动感应播放的功能,博物馆藏品的包装囊匣/装载工具/存储排架、观众租用设备、可移动机电设备等可以实施电子标签布设,以实现物联网化管理;根据博物馆运营需要可建立讲解网络、博物馆网站和声讯服务系统。中国国学中心信息化应用系统中设置了售检票系统、借阅管理系统、消费管理系统、导览系统、移动终端地图导航系统等。这些信息化应用系统仅仅是建设初期的基本配置,是依据建筑的基本功能而确定,在展陈设计和运营中还要结合具体要求增补系统和功能。
     博物馆中大量的信息化应用系统是依着博物馆的发展而展开,如藏品管理信息系统、库房管理系统、展览陈列信息管理系统、文物保护管理信息系统、公众服务管理系统、文创管理信息系统、票务系统、客流量检测与预警系统等,这些信息化系统伴随着博物馆的全部生命周期而存在。作为基础设施的博物馆建筑智能化系统必须为这些信息化系统的顺利展开和应用提供可靠、安全运行条件。博物馆的信息化应用系统具有与时俱进发展和更新要求,系统的建设和使用是不断完善的过程,不可指望“一步到位”,因此建筑智能化系统还必须具有简便、安全、易行的扩展性。
2.智能化集成系统
     该系统包括智能化信息集成(平台)系统与集成信息应用系统,其中包括了操作系统、数据库、集成系统平台应用程序、纳入集成管理的智能化设施系统与集成互为关联的各类信息通信接口等,而集成信息应用系统则由通用业务基础功能模块和专业业务运营功能模块等组成。
     博物馆的智能化集成系统以博物馆的业务功能、物业运营及管理模式的应用需求为依据,以建筑设备信息资源共享和协同运行为手段,达到实用、规范和高效的建筑设备监管功能,是实现绿色博物馆建筑的基础系统。国学中心智能化集成系统把建筑群内不同功能的建筑智能化子系统集成到统一的信息平台上,形成具有统一管理界面、信息汇集、资源共享、各子系统间互相联动功能,提升整个建筑物的综合使用功能和物业管理效率,确保建筑内的相关机电设备处于高效、节能、最佳运行状态,从而实现优化综合管理的目标。目前在智能化集成系统中常见的作法是将建筑设备管理系统、公共安全系统和信息化应用系统作为基础构建进行平台化集成,形成能够统一显示运行参数、自主运行预案、调整功能操作、配置环境资源、监视运行状态的顶层平台。
     博物馆的智能化集成系统的建设应根据其建筑规模、建筑功能、技术条件、管理方式、信息化系统、建设投资等实际情况来确定。
3.信息设施系统
     该系统融合了信息化所需的各类信息设施,并为建筑的使用者及管理者提供信息化应用的基础条件,具有对建筑内外相关的语音、数据、图像和多媒体等形式的信息予以接受、交换、传输、处理、存储、检索和显示等功能。信息设施系统主要包括有信息接入系统、布线系统、移动通信室内信号覆盖系统、卫星通信系统、用户电话交换系统、无线对讲系统、信息网络系统、有线电视及卫星电视接收系统、公共广播系统、会议系统、信息导引及发布系统、时钟系统等信息设施系统。
     博物馆建筑智能化信息设施系统是博物馆智能化系统建设的基础平台,应满足面向社会公众的展示、文化传播、教学研究和资料存储等信息化应用的需求。根据博物馆业务基础共性的信息化建设,一般涉及到结构化综合布线系统、信息接入系统、电话程控交换系统、网络系统、对讲系统、无线网络信号覆盖系统、公共广播系统、会议系统、信息发布和导览系统等。
     结构化布线系统是建筑中一切网络应用系统得以运行的基础物理条件,在遵循一定的网络传输协议和相应的设备支持下,实现电话语音、数字图形/图像、数据多媒体、安全监控、设备传感等各种信息的传输。根据博物馆建筑的面积大小、结构的复杂程度和应用系统的数量,网络系统可以有不同的结构模式,如果建筑面积大、结构复杂,可以采用接入层、汇聚层和核心层的模式,如果是建筑群,还需要通过楼间干线/专线连接若干楼宇网络,形成统一网络体系,为集成化管理奠定基础;如果建筑面积小,或是结构简单,可以采用由接入和核心两层构成的网络体系。公共广播系统是博物馆中的必备的基础设施,包含业务广播、背景广播和紧急广播三种,但由于节约投资、便于管理、布设简洁美观等原因,博物馆中一般设置了一套广播终端扩声与主机设备,但必须按照消防、安防、业务/背景广播——这一重要性递减的顺序设置广播权限,以保证在紧急状态下,消防、安防具有第一时间广播通知的能力。广播站应该分设在消防/安防控制中心、观众服务中心等处,同时需要设置不同的广播分区,便于不同内容的分区广播。展览是公共博物馆体现社会价值的最重要因素,短期的临时展览更是随时吸引观众的重要手段。展览陈列中大量使用信息化多媒体手段来活跃形式、诠释内容、引导参观,而临时陈列的布展形制、空间结构均无雷同,就需要网络能够通过无线接入的方式,随时适应终端设备的变化要求。另外随着个人信息终端的普及,无线移动数据接入服务日趋重要,因此无线网络信号覆盖系统是博物馆建筑智能化设计中不可或缺的内容之一。
     中国国学中心的信息设施系统的设计依据了现行国家标准关于文化建筑、博物馆建筑、观演建筑、会展建筑、办公建筑和教育建筑的智能化系统配置要求,根据项目设计任务书、建设资金规划进行各子系统配置,主要包括有信息接入系统、信息网络系统、布线系统、移动通信室内信号覆盖系统、电话系统、无线对讲系统、电梯对讲系统、有线电视系统、公共广播系统、会议系统、多媒体教学系统、信息导引及发布系统等。信息设施系统的设计与建筑、结构和机电设计关联密切,需要互提技术配合要求、协同设计、互相补充完善。
4.建筑设备管理系统
     该系统包括建筑设备监控系统、建筑能效监管系统,以及需纳入管理的其他业务设施系统,具有建筑设备运行监控信息互为关联和共享的功能;系统的监控的设备范围包括冷热源、供暖通风和空气调节、给水排水、供配电、照明、电梯等,并包括以自成控制体系方式纳入管理的专项设备监控系统等,采集的信息包括了温度、湿度、流量、压力、压差、液位、照度、气体浓度、电量、冷热量等建筑设备运行的基础数据,通过这些监控数据实时评价建筑设备的运行工况,调整运行工艺,从而满足对实时状况监控、管理方式、管理策略及公共安全等进行优化的要求,保障博物馆内的藏品、人员、物品处于安全、适宜的环境中。
     博物馆建筑设备管理系统设计与博物馆的机电设计、建筑环境功能要求密切相关,需要了解各种机电设备运行控制与管理要求,了解建筑环境温度、湿度、照明等要求,在此基础上确定本系统的架构型式与功能设置,在设计时还需要与建筑、机电工序协同进行。国学中心建筑设备管理系统基于对建筑物室内外环境参数的监测,以及对建筑机电设备运行的测量、监视和控制,具备了建筑设备运行监控信息互为关联、共享、联动的功能,实现了各类建筑设备系统运行稳定、安全可靠、环境舒适、减少能耗的管理要求,其中主要包括有建筑设备监控系统、建筑能效综合监管系统、珍品库房环境监控系统。
     博物馆的建筑设备管理系统通常还包括对公众区域空气中的温湿度、二氧化碳、硫化物的含量进行监测、舒适性空调的自动调节;对藏品熏蒸、消毒、修复等工作区域产生的有害气体进行实时监测、报警及新风量自动调节;对展柜和藏品库区进行温湿度数据采集、报警及空调自动调节;藏品库房还需设置漏水报警系统。
5.公共安全系统
     该系统是通过综合运用信息技术、软件技术、网络技术、音视频技术、自控技术等构成防范各类灾害发生和及时响应处置的系统,包含了火灾自动报警系统、安全技术防范系统和应急响应系统。系统依靠联动响应和以人为本、主动防范、应急响应、严实可靠的预防原则,能够有效地应对建筑内火灾、非法侵入、自然灾害、重大安全事故等危害人们生命和财产安全的各种突发事件。该系统是建筑智能化的重要组成部分,涉及到大量设备的监控、管理、使用和维护,关乎人身安全和财产安全,需要统一纳入智能化集成系统。
     火灾自动报警系统应安全适用、运行可靠、维护便利,具有与建筑设备管理系统互联的信息通信接口,实现与安全技术防范系统的互联。安全技术防范系统应根据防护对象的防护等级、安全防范管理等要求,以建筑物自身物理防护为基础,运用电子信息技术、信息网络技术和安全防范技术等进行构建,包括有安全防范综合管理(平台)和入侵报警、视频安防监控、出人口控制、电子巡查、访客对讲、停车库(场)管理系统等。该系统需适应数字化、网络化、平台化的发展,建立结构化架构及网络化体系,具有拓展和优化公共安全管理的应用功能。应急响应系统以火灾自动报警系统、安全技术防范系统为基础,具有采取多种通信方式对各类危及公共安全的事件进行就地实时报警、异地报警、应急指挥调度、紧急疏散、应急呼叫和导引、事故现场处置等能力。在面积大于20000平方米的公共建筑或高度超过100米的建筑中所设置的应急晌应系统还必须配置与上一级应急响应系统信息互联的通信接口。
     博物馆等文博单位的安全技术防范项目是高难度的项目,因为博物馆中大部分的环境是开放的,部分文物甚至“裸展”,表面没有任何物理防护措施。因此,在博物馆安全防范系统中需要严格执行“建立纵深防护体系”和“防护均衡性”的技术路线要求,即建立周界、监视区、防护区、禁区,根据不同区域、风险部位的要求,按照国家标准的规定,设置以入侵报警系统为主,以视频监控、音频复核为辅、多种技术原理设备交叉应用的安全防范系统;要形成完整、封闭的、集物防、技防和人防为一体的防护体系,不留盲点和短板、安防强度均衡的系统。并在保证零漏报的基础上,最大限度地避免误报。
     国学中心作为向世界展示我国优秀传统文化的场所,不仅具有博物馆的属性,还具备安排国家首脑接待、国家级重要庆典活动等功能,因此安全技术防范的各子系统设计与设施的配置,均根据国家相关标准对博物馆不同区域的防护等级要求进行了详细的研究,设计了火灾自动报警系统、防爆安全检查系统、入侵报警系统、视频监控系统、周界防范系统、出入口控制系统、访客管理系统、电梯管理系统、汽车库管理及车位引导系统、电子巡查系统、安全防范系统集成、应急响应系统。通过技防、物防、人防一体化结合,建立起纵深防护体系,在遇有重大活动时,以人防为主要手段,技防与物防为辅。
6.机房工程
     智能化系统机房是建筑智能化系统得以安全、正常、顺利发挥功能的重要保障,机房工程包括了信息接入机房、有线电视前端机房、信息设施系统总配线机房、智能化总控室、信息网络机房、用户电话交换机房、消防控制室、安防监控中心、应急响应中心和智能化设备间(弱电间、电信间)等部分。各类机房应该具有火灾自动报警、安全技术防范和环境控制能力。
     在博物馆中常见的机房有安防/消防监控中心、网络中心机房、楼宇机电设备控制机房、强电/弱电间等,一般配置有环境装饰装修、机架机柜、布线系统、配电系统、UPS不间断电源系统、空调系统、消防系统、防雷与接地系统、安防系统、动力环境监控系统、能耗管理系统、KVM管理系统等。这些主要的机房均配备有大量24小时不间断运行的机电设备,并且往往需要人员不间断值守,因此,在建筑设计使不宜设置在展厅区域和文物库房区域,在建筑条件允许时,也要考虑投资效益和系统的复杂程度,在建筑中选择不妨碍安全技术防范实施、能降低施工难度和系统结构复杂性、并便于人员进出的位置设置机房,并按照国家标准、规范,确定机房等级后进行设计。值得注意的是博物馆中的弱电间常常成为安全遗漏点、隐患点,这类房间往往空间局促、设备拥挤、无通风降温设施、防小动物、防破坏能力弱,并常常位于易被忽略的部位,或是展厅、藏品库房等要害部位,但这些信息设备集中的弱电间都是关乎一部分建筑空间乃至整体的安全防范、信息传输可靠运行的节点。为防范事故的发生,在设计时必须对这类弱电间或机房给予充分关注,确保博物馆不会因这一类的薄弱环节引发安全事故。

四、结束语
     通过以上论述,笔者认为处理好以下两大关系,是确保博物馆建筑智能化系统设计与实施成功的关键。
1.现代技术的快速发展、层出不穷的新理念与博物馆建设的关系
     要求博物馆建设/管理方和建筑智能设计者在设计原则与目标上找准定位,即明确建设目标的功能、应用和管理需求,以博物馆、展览馆类建筑建设的行业现行规范和标准为指导,充分认知藏品管理、展览陈列、文物保护、公众服务、安全防范、博物馆管理等专业的共性要求,在项目投资规划的基础上开展设计与实施。新技术往往缺少实用的检验,其支撑理论、制作工艺、使用方法、维护方式等尚处于不成熟的阶段,因此不宜作为建筑智能化系统设计和实施的主要目标、手段。
2.建筑智能化基础设施与不断变化的博物馆信息化应用要求的关系
     必须明确与建筑、结构、机电等专业关联密切的各种智能化子系统是智能化基础设施,它们的系统构架、设备配置应与关联专业密切配合,在施工中同步实施,并与博物馆信息化应用要求相符合。随着公众需求的扩展和技术的进步,博物馆信息化应用要求不断发展变化,因此建筑智能化系统须满足博物馆基础信息化系统的要求,如网络全面覆盖、数据传输与存储、网络安全等,同时还要留有发展扩充的空间,如网络交换机容量、线缆管径、配线架数量、电源冗余、机房空间等。
     博物馆建筑智能化系统设计应严格契合建设投资规划、建筑与环境、机电设备、博物馆信息化的使用功能及运营管理需求,兼顾技术发展趋势。应避免盲目攀高,过于追求高、精、尖的系统配置,导致影响系统运行稳定性的隐患、投资失控造成巨大浪费等问题;发展变化中的新技术和新理念,不能作为设计和实施的主要手段和实施目标,而只能引领设计参考的方向,在系统中预留可扩展功能的余地。

参考文献
1.JGJ 66-2015《博物馆建筑设计规范》,北京,中国建筑工业出版社,2015.
2.JGJ 218-2010《展览建筑设计规范》,北京,中国建筑工业出版社,2010.
3.GB 50314-2015《智能建筑设计标准》,北京,中国计划出版社,2015.
4.《智慧园区与综合体智能化系统工程建设要点与技术导则》,北京,中国建筑工业出版社,2015.
5.GB50339《智能建筑工程质量验收规范》,北京,中国建筑工业出版社,2013.
6.GB T 50378《绿色建筑评价标准》,北京,中国建筑工业出版社,2014.
7.余伟,张小朋,略论博物馆建设中弱电工程的适用性,《四川文物》,2009.3.
8.张小朋,智慧博物馆核心系统初探,《东南文化》,2017.1.

注:本文是我和东南大学臧胜老师合作完成。臧老师是中国国学中心建筑智能化系统的主设计者。

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智慧博物馆建设概略

智慧博物馆讨论和建设的热潮已经在我国博物馆行业持续了一段时间,今年以来随着国家文物局等多部委倡导的“‘互联网+’中华文明三年行动计划”的推进,这股热潮更形成燎原之势,大大小小的行业会议都离不开这个话题。最近看到的一些博物馆的信息化、智慧化建设设计方案,有的还是行政管理部门想要颁布的行业管理办法,更是想从实践层面践行这些理念。建设热情固然重要,但代替不了源于扎实的行业分析和透彻的技术洞察的理论研究,没有理论指导的实践活动,结果只能是盲人摸象、莫衷一是,一哄而上、一哄而散,浪费财力、物力、人力。

在我看来,数字博物馆是运用以计算机技术为基础的各类信息处理手段,收集、处理、存储、聚合多种资源,如文字、数字、图像、视频、音频、三维影像等,并以一定的方式组织关联起来,形成与实体博物馆融合并相互补充的博物馆。这一类博物馆与传统博物馆最大的区别就在于:1、充分实现了藏品实体资源和产生于实体资源的数字化资源以及围绕着实体资源产生的衍生资源的组合、关联;2、充分纳入了人的因素,使观众、研究者能够利用关联规则获取大量围绕着藏品实体的相关资源,解决了传统博物馆单向传输信息、观众单一接受信息的问题,实现了博物馆与公众之间的双向信息互联。

智慧博物馆既不是浮于博物馆传统业务表面的技术应用,更不是传统技术对业务的粗暴贴合,而是通过人工智能技术和设备代替人类从事部分有变化规律、需要反复调整、枯燥而单调的工作,对现有粗放的博物馆运营模式进行脱胎换骨的改造,使之进化为精细的运营模式,避免人类难以克服的松懈、易受情绪影响、需要长期学习的弊病,从而更好地保护自然和文化遗产,更加细致地为公众提供服务。到目前为止,博物馆行业全部业务的运行全部依赖于人的智慧而展开,通过人对外界的感知、基于对知识的学习、记忆、理解和联想,运用逻辑分析的方法来辨别、计算、判断,得到可致成功的决定,再予以恰当地实施。这个过程实施的完善与否,不可能不受到主观因素的影响,不同的人会导至不同的结果。

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论藏品管理信息系统的开放应用

摘要:藏品管理信息系统是博物馆信息化管理中的基础系统,维系着文物保护、考古学研究、陈列展览、文创服务等博物馆重要职能的开展。长期以来博物馆的藏品管理信息系统囿于藏品的数据管理、影像管理、库房管理等方面,功能发挥不够完善。本文从藏品管理信息系统的本质和博物馆的基础功能出发,围绕着文物保护、考古学研究、陈列展览、文创服务等方面提出了基于藏品管理信息系统的开放应用,促进藏品管理信息系统真正成为博物馆业务开展的资源发动机。
主题词:藏品管理,开放

一.藏品管理信息系统的基础资源性质
2007年国际博协在维也纳修订通过的《国际博物馆协会章程》认为“博物馆是一个为社会及其发展服务的、向公众开放的非营利性常设机构,为教育、研究、欣赏的目的征集、保护、研究、传播并展出人类及人类环境的物质及非物质遗产”;我国《博物馆管理办法》定义“博物馆是指收藏、保护、研究、展示人类活动和自然环境的见证物,经过文物行政部门审核、相关行政部门批准许可取得法人资格,向公众开放的非营利性社会服务机构”。国家文物局根据博物馆的“藏品管理”、“科学研究”、“陈列展览与社会教育”、“公共关系与服务”和“博物馆共管理与发展建设”五项内容的评估,将全国博物馆划分成了一、二、三级博物馆,并根据这种划分开展对博物馆运行效果的评估。由此可见,藏品是博物馆存在的必要充分条件,博物馆的大量业务活动均需要围绕着藏品展开。

博物馆藏品是博物馆根据本馆的性质、特点、任务,按一定标准有计划入藏的具有历史、艺术、科学价值的文物、自然标本和实物资料等,它是国家宝贵的科学文化财产,是博物馆业务活动的物质基础[吕军编著,藏品管理学,吉林大学出版社,1996年],是反映人类和环境发展过程、具有历史、艺术、科学价值的物证。

现代博物馆学工作者认为,博物馆藏品是全面反映人类和人类生存环境的现状及发展的实物证据,与以前对博物馆藏品的认识相比较,藏品的内涵更为深化,外延更为扩展。主要表现为:1、博物馆藏品不再仅仅是自身存在的反映,它还是实物所蕴涵、表现、传达和映射的丰富的信息的载体;2、不再仅仅是实物现状的表现,还是其存在过程中质地、结构、重量和外观等要素变化的记录;3、博物馆藏品不仅包括实物,也包括反映和记录客观真实存在和发生的现象与过程的非实物记录。4、馆藏品与其说是静止不变的物,不如说是以实物为外在表现和检索标志的信息组。博物馆藏品是博物馆工作的重要信息资源。与博物馆工作人员结合才能充分发挥其科研、教育和流传后世的社会作用。博物馆藏品的价值体现在客观、真实、典型及其携带的信息含量上[南京博物院,博物馆产品保管指南,待刊稿]。

中国博物馆的信息化建设就是肇始于对藏品信息的管理,早期几家大型博物馆根据自己馆藏的分类情况各自建立了自己的藏品管理信息系统,如上海博物馆、南京博物院、故宫博物院等,采集的数据包含了藏品征集、入藏、登录、注销、提取、退还、保护、鉴定等环节中由管理所产生的一系列数据,初始的目的就是实现快速的检索、统计,提高工作效率。

随着信息技术的社会化普及性发展,全国绝大多数博物馆都要求实施藏品管理信息系统,但却面临着艰巨的困难,即各馆藏品分类、命名等标准的不统一,导致难以研发全国博物馆通用的藏品管理信息系统软件。2001年国家文物局首先确定了山西、河南、辽宁、甘肃4个试点省份,从馆藏文物、古建筑、大遗址、石窟石刻等不同方面,开展全国性文物信息化建设的探索工作,共采集馆藏文物数据记录457822条,涉及文物1546854件,其中馆藏一级文物12990件,馆藏三级以上文物380233件,初步建立了完备的国家文物局一级文物数据库和试点省馆藏珍贵文物数据库。在此基础上,为满足各馆在藏品管理信息系统应用中有关数据采集著录的具体要求,国家文物局组织编制了《博物馆藏品信息指标著录规范》,并对2001年颁发试行的《博物馆藏品信息指标体系规范(试行)》做了必要的补充。

《博物馆藏品信息指标著录规范》采取层级分类法将博物馆藏品信息指标分为指标群、指标集和指标项三个层级,整个藏品信息指标体系包括了3个指标群、33个指标集和139个指标项。博物馆藏品的种类过于繁杂,世界上所有的东西都有可能成为博物馆的藏品,但不可能只有一套标准就能规范世界上的万事万物,因此很难将所有藏品以统一的标准进行数字化处理。鉴于此,《博物馆藏品信息指标著录规范》中规定了馆藏文物最基本、最常用的一些属性,并对每一项属性都做出了详细的解释,这就是包括了文物名称、年代、质地、数量、尺寸等在内的大部分藏品所共有属性的23个必须采集的指标项。从第一次全国可移动文物普查的数据汇总要求和上报情况来看,各个博物馆的藏品管理信息系统中都会包含这23个指标项,如下表:

项目        对应指标      录入方式      长度      数据类型
原名        *A0101        填写        不限制        文本
名称        *A0102        填写        不限制        文本
文物类别  *A0211          选择        50           文本
年代        *A0310        填写          50          文本
地域        *A0410        填写          200          文本
质地类别  *A0601          选择        50           文本
完残程度  *A1001          选择        20           文本
尺寸单位  *A1612          选择        20           文本
尺寸        *A1611        填写        50        文本
质量单位  *A1001          选择        50           文本
质量        *A1631        填写        50        数据
实际数量  *A1701         填写         50         数据
实际数量单位 *A1702    填写        20        文本
传统数量  *A1711        填写        50        数据
传统数量单位 *A1712    填写        20        文本
来源        *B0101        选择        50        文本
收藏单位     *B0201        填写        100        文本
总登记号     *B0213        填写        50        文本
入藏日期     *B0214        填写        10        文本
藏品级别     *B0401        选择        20        文本
当前状况     *B0501        填写        不限长        文本
当前保存条件 *B0503      填写        不限长        文本
保护优先等级 *B0601        选择     20        文本

作为博物馆一般性的藏品数据资源管理,这23个指标项只能满足藏品管理最基本的需要,连库房管理都无法实现,更遑论延伸应用。有许多中小型博物馆早期均依赖国家文物局委托开发的“馆藏文物信息管理系统软件”开展藏品的信息化管理,藏品数据资源的录入工作也多半是由藏品保管部门承担,或限于研究和技术水平,很多指标项没有填写,加之博物馆藏品保管部门的传统观念,使得藏品数字化资源得不到大范围、深入的应用,甚至很多博物馆的其他业务部门也无法通过内部网络自主浏览这些信息。随着信息化应用的深入发展和社会公众对博物馆资源越来越强烈的需求,这种传统的藏品信息资源管理模式已开始可能成为博物馆发展的绊脚石。

二.藏品管理信息系统的开放应用范畴
为了解决这个问题,实现藏品管理信息系统成为博物馆业务开展资源发动机的目的,就必须扩展藏品管理信息系统的建设模式,扩大开放应用范围。博物馆藏品数据信息的最大特点在于它是沉淀式的:首先这些数字化的资源来源于原有的纸质文物账簿、卡片,并且在录入或今后的编辑过程中不允许轻易修改,必须保留原始的内容;其次这些数据资源是随着研究、应用、保护的发展而逐步添加的;第三这些数据资源的流动性很小、增长缓慢;第四这些数据包含众多专业学科领域。根据这些特点,我们就能够得到藏品管理信息系统的开放应用范畴。

1.藏品基础资源和库房管理
毋庸置疑,博物馆的藏品管理部门是建设藏品管理信息系统的责任部门,承担了从藏品纸质档案到电子档案的转化工作,并且在目前规定下,还必须同时保留对应的纸质档案;对于大中型博物馆或藏品种类丰富、数量众多的博物馆来说,还承担有藏品库房管理的责任,因此在一这方面,藏品保管部门承担的主要任务是将已有的纸质档案内容转化为数字化的藏品档案,负责藏品的入藏、登录、注销、提取、退还,并承担文物库房管理,使得藏品按科学方法上架,妥善庋藏。

以上这些内容均包含在《博物馆藏品信息指标著录规范》的139个指标项中,但保管部门无力也无需独立承担很多专业指标项的编撰、著录,因此就要求至少对本馆开放藏品管理信息系统,一方面为其他业务的开展提供文物资源,一方面通过其他部门的专业研究,补充、完善藏品管理信息系统的内容。

2.文物保护数据资源
文物保护包含预防性保护和修复性保护两大方面,因此一是要控制合适的环境,将藏品和标本的自然损害减到最少;另一是抑制损害并促使其处于稳定可控的状态,防止损害的进一步扩展。文物保护是一项专业性技术工作,在保护和修复过程中,涉及到大量物理、化学的技术手段应用,并且还要长期跟踪分析保护修复结果的变化,不断修正在材料、工艺等方面发现的问题。因此,《博物馆藏品信息指标著录规范》中的“保护优先等级”、“保护措施”、“保护技术类别”、“保护记录”、“保护经费预算”、“保护经费结算”等指标项就应该由文物保护部门编篡、填写。同时,为了及时发现或者有针对性、系统地对馆藏文物开展文物保护工作,藏品管理信息系统需要向文物保护部门开放,以利于他们及时掌握馆藏的变化情况,及时发现问题、解决问题。

3.考古学研究服务与资源管理
考古学研究是一门专业的学科,我国历史文化综合类博物馆的藏品主要就是来源于田野考古发掘。田野工作完成后,有一个较为繁琐、长期的出土物室内整理过程,这个过程的基本研究方法依靠的是器物类型学研究,要求将不同文化层、遗迹中的出土物按种类、形制、质地等条件分别排列,探索期间隐藏的发展线索,并佐照其他学科、方法、遗址的研究结果,在顺序描述了田野考古经过和全部出土物后,得出能够合理说明遗物、遗迹现象的结论,完成考古发掘报告的编写。其后,这些出土物将移交博物馆,博物馆按照环境温湿度易于统一调整控制的原则,将考古出土物按质地分类置入不同的库房。这样就产生了一个影响学术研究和展览质量的重大问题。

首先,考古工作者在发掘过程中,严格以不同的文化层为年代标尺,以遗迹(如墓葬、房址、灰坑)为单位,一层一层地剥离覆盖物,将出土物聚集呈现出来,共同表现所处的时代、族群、地域、文化等方面的特征,这时候的见证物被称为考古出土物;其次,进入博物馆后,大部分的博物馆按照质地将考古出土物分别入藏到不同的库房,如石器库房、玉器库房、瓷器库房、金属器库房、漆木器库房等,依靠藏品总登帐、分类帐维系联系,这时候见证物被称为藏品;第三,策展人依据选题构思、内容策划、空间尺寸、形式设计、保护条件、研究结果等方面的要求和限制,从藏品中遴选出一批进入展厅,形成面向公众展示的展览,这时候见证物被称为展品。即使是征集、购买来的藏品也有可能出现相关性,如出自同一人、同一派别、同一地域、同一时期的物品。如果维系这些出土物之间联系的总登记号、分类号出现错误或丢失后,它们就失去了作为见证物所具有的大部分意义,如同刑事侦查中的证物链断开了一样,不再具有考古学意义,其中一部分成为了带有时代、艺术、工艺特点的古董,而大部分几乎沦为“废物”,长期隐匿于库房之中。这绝不是危言耸听,我国很多博物馆都开始出现了这样的现象,一个最突出的例子就是许多博物馆都认为自己可用于展出的精品不多,哪怕是藏品数量已经非常丰富,这就是将见证物仅当作古董、艺术品看待,并且对那些看似没有什么艺术欣赏价值的器物缺乏深入的学术研究,无法将其再转化为活生生见证物的表现。

为了尽量避免这种现象,丰富藏品管理信息系统的资源性内容,并促使其向动态发展,并逐步完善,就必须向考古专业部门开放藏品管理信息系统,让专业人员能够接触到这些文物资源,并不间断地对其进行研究,更新认识,不仅能推动考古学的发展,还能不断完善藏品指标项内容,进而能够促进改变目前历史文化类博物馆展览追求艺术性和形式装饰强于学术性、知识性的现象。

4.陈列展览服务和资源管理
公共博物馆之所以存在的主要理由就是利用藏品通过展览的形式向社会公众提供精神文化产品,进而持续服务社会。

博物馆展览的主角是藏品,是策展人按照一定的展览主题要求,将一连串相关的藏品以某种顺序串联起来形成的。笔者向来认为博物馆是过往人类和自然历史的信息资源集散地,所展现的展品蕴含了过往社会中大量的信息,这些信息的载体是由各种各样的材质所构成的见证物,如书画承载信息的载体是纸张、绢麻等,其他如陶土、石材、金属等,信息是附着于这些载体之上的纹饰、图案、造型、功能、工艺等等,而这种信息的表达是隐性的。博物馆展览所罗列的知识是研究者对隐性信息进行解读之后,传递给公众的。当时代久远以后,某些物品、事件已经从人类整体记忆所中失去了,公众又该如何去认知它?在考古工作里面有很多出土物没法解释,或者有很多解释,这是因为人类集体记忆中已经没有了对这件器物的记录了,只有靠专家、学者去研究,但是研究者对此的认识也是千差万别,博物馆把哪一个认知传递给公众?展览所采用的解读真的就是正确的吗?博物馆的研究者毕竟是社会中极小的群体,其认知也会受专业、眼界、信仰等主观因素的限制,而社会公众却是社会总知识集的承受、传袭、研究、发现、发明者,透过对博物馆收藏的见证物研究,社会公众能够填补、纠正、完善社会总知识集。

如果藏品管理信息系统不向策展人开放,藏品记录不但不能及时得到策展人反馈的藏品展览记录,造成记录不完整,更重要的是策展人得不到真实的、全面的藏品信息,看不到其他学科对藏品的研究成果,又怎能构思出学术严谨、知识体系完整的展览呢?只好去比拼展陈形式、装饰造型、新奇技术、展品稀缺性等外在条件。因为我们不能苛求策展人是全才,即懂艺术,又懂历史学、考古学、心理学、文物保护技术、安全防范技术等,而是要通过藏品管理信息系统向策展人提供集合了多学科共同研究成果的藏品资源,使得博物馆生产精神文化产品的生产线链条完整,各司其职,各尽其能。

5.图书档案服务与资源管理
图书、档案管理是许多博物馆具有的内部业务功能,各大型博物馆更是不可或缺。博物馆中的图书馆一般是专业图书馆,所藏图书基本是围绕本馆业务所需进行庋藏。《博物馆藏品信息指标著录规范》中规定的指标项,如“研究论著题名”、“研究论著类型”、“研究论著情况”、“研究论著详细内容”、“声像资料名称”、“声像资料编号”、“声像资料类别”、“声像资料情况”等都需要图书档案管理部门长期持续性跟踪提供。不仅如此,很多博物馆收集的图书、档案中有一部分是古籍珍本、善本、孤本,成为了文物藏品,更需要专业从事图书档案研究的部门来进行藏品管理信息指标项的著录与完善。

6.文创服务与资源管理
文创是目前各博物馆所重视的业务,因为在很多博物馆看来文创产品是目前技术条件下博物馆展品/展览与观众之间实现跨时空互动、“把博物馆带回家”的一种好办法。笔者反对将文创产业弱化成撷取了部分文物元素甚至是简单粗暴仿制的旅游纪念品产业,但仅就这些被冠以“文创产品”的旅游纪念品本身而言,也远远承担不了“把博物馆带回家”的重任。

走入博物馆参观并购买这些纪念品的观众的购买行为大部分都属于即时冲动型消费,基本出于“好玩、可爱、少见、便宜、别处没有”等消费心理,大部分观众不具备陌生的历史文化知识储备,也不从事与博物馆有关工作,因而也缺乏独自求知探索的欲望,因而走出博物馆后这些纪念品的很快就蒙尘一隅,或弃之如敝履。

为了真正实现把博物馆带回家的愿望,就需要开放藏品管理信息系统,在它的支持下建立起文创产品信息资源平台向公众开放,使公众能够在博物馆之外通过网络以一定的方式搜索查询到这些纪念品的源头——文物藏品信息,了解到历史长河中这些器物的发展源流,及其对我们现实生活的影响。

7.社会服务与资源管理
社会服务是博物馆实现社会价值的重要功能,包括了展览讲解、活动实施、宣传推广等多项内容,这些内容都离不开展览和文物,也就离不开藏品信息。当今博物馆从事社会服务工作的绝大多数是年轻人,他们有热情、有精力、有想像力,但他们缺少专业训练和经验积累,文物知识储备不丰富,因而也就限制了他们能力的发挥和成长的速度,导致博物馆人才青黄不接。由于藏品管理信息系统的不开放,导致出现了年轻的讲解员要在公共网络上搜寻本馆藏品信息或者快速记录本馆专家讲解内容再整理成讲解词的可悲局面。

三.藏品管理信息系统的开放建设方法
为了达到藏品管理信息系统的开放应用之目的,在建立系统时需要遵循以下几个原则:

1.统一设计
统一设计是保障系统今后能够得到充分、合理、安全、高效利用的前提。统一设计不仅要完全遵守相关的行业标准、规范,还要完整纳入博物馆已有的各个专业应用需求,并且为今后的发展留有空间。如严格遵循《博物馆藏品信息指标著录规范》、《博物馆藏品二维影像的拍摄规范》等标准的要求,还要扩展其不包含但又需要的数据,如VR数据、3D点云数据、360o环景数据等。

2.分层管理
分层管理就是建立起数据的层级管理,分为基础数据录入/编辑层、审核/校验层、入库管理层、数据管理层和利用层,每一层各有权限和职责,互不交叉,其目的在于保障数据的准确和安全利用。

3.专业归口
将囊括藏品方方面面专业内容的指标项按专业归类、切割,形成由总平台统一控制的集散体系,各个专业在自己的子平台上随着认识的不断深入,而持续著录相关的指标项,并可以在总平台所提供的其他专业资源的基础上形成自己的专业研究应用系统。

4.集中审核
为了保证数据的准确性,由各个子平台按照专业要求和藏品信息资源著录规范分别审核所著录的内容,并由总平台完成入库前的最终审核。

5.合理备份
备份是为了保障数据的安全,不会因保管不善、设备故障、技术原因等产生对数据的破坏。任何一个管理信息系统中最珍贵的是数据资源而不是设备,因此设计合理的备份策略是建立安全的管理信息系统中不可违背的原则。

6.保密控制
虽然本文倡导建立开放的藏品管理信息系统,但由于现实的安全需要,藏品信息资源著录指标项中的一小部分内容,如“入藏库房”、“存放方位”、“事故”等还是需要严加控制,以避免宵小觊觎,或引起非专业性的认知误会。

对于已建成的藏品管理信息系统在改造成开放应用体系时,除了以上几点外还需要注意的是充分安全地将程序与数据剥离开来,遵循标准和统一性原则,设计开发适用于各个相关专业的基础著录平台,逐步补充完善专业内容。


博物馆是一个由多学科、多专业组成的一个有机体,不能由少数部门或应用系统垄断或阻断了整体资源或信息流动,只有合理规划、连接、疏通、开放信息资源,博物馆才有可能在信息技术的推动下呈现新的发展活力,否则,信息技术反而有可能成为割裂体系、加剧信息孤岛现象的助推器。

在本文中,笔者只是列举了需要开放藏品管理信息系统的几个方面,智慧博物馆的建设更是需要这样的开放,这一环节的缺失就如同出现了中枢神经阻断,何以奢谈智慧的形成。这种开放不是单向的,而是藏品管理部门开放藏品的基础信息,同时又从各个专业部门获取专业信息,完善并持续补充专业内容,而这些专业内容不是仅凭藏品保管部门一己之力就可以完成的,只有这样,博物馆的部门间合作才能真正得以实现,才能够向社会提供更高质量的精神文化产品和服务。
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智慧博物馆核心系统刍议

一、智慧化建设

2008年11月,美国IBM公司向全世界介绍了一个重要的新看法——智慧地球,认为这个世界的运行方式将因此发生深刻的变化。信息技术的广泛应用深刻地改变着社会的运行方式,不断地调整着人与人之间、物与物之间、人与物之间的关系,大量的信息积累既增加了处理的难度,也奠定了密切联系、精细管理的数据基础。据IBM统计仅在2007年到2010年的短短三年内,全球IP流量总数超过半个zettabyte(即1万亿GB)[1],全球在网络空间中已经积累的数据量之庞大是人们无法想象的。IBM公司全球董事长及首席执行总裁Sam•J•Palmisano认为,首先世界正变得“物联化”,可以通过智能传感设备将所关注的物理基础设施和物品相互连接成网,从而将传统的物理世界信息化,这就是物联网;其次,世界正变得“互联化”,物联网与现在已经形成并且快速发展的互联网可以充分互联,从而实现物理世界与人类社会系统的全面互联网络,系统和物体可以相互交流、访问;第三,在这样一个全面互联的网络基础上,世界就具备了智慧的基础,而所有的事物都能变得“智能化”。新的计算模式能处理海量的终端设备和传感器,并把它们与强大的后台系统连接起来,所有的物件将变得更加智能[2]。在这种理论框架的指导下,IBM凭借对全球化进程的深入洞察,以及领先的科技力量,力求将智慧融入世界运转的各个方面,以创建一个更智慧的地球,构想为整个世界带来更高的智能化–让每个人、每个企业、每个组织和机构更好、更高效地沟通。

“智慧地球”包括三个维度:第一,能够更透彻地感应和度量世界的本质和变化;第二,促进世界更全面地互联互通;第三,在上述基础上,所有事物、流程、运行方式都将实现更深入的智能化,并因此获得更智能的洞察。在智慧化建设体系的框架下,人类通过相互连接的体系,利用众多来源提供的丰富实时信息,做出更明智的判断,从而做出有利的决策,这就是智能的洞察。为了获取这种智能洞察的能力,需要设计新的流程需求、开发新的业务关联,将原有系统以数据关联模式串联起来,实现在信息驱动下由动态流程支持的灵活的运营和运作,达到全新的生活和工作方式。通过这种智慧的运作,可获得更灵活运营、管理能力以适应瞬息万变的局面。这种动态流程架构以数据为依据,降低了系统整体改变的盲目性风险,具有智能化和安全特性、并能够与当前的业务环境以灵活、动态的方式相融合。通过这样的智能架构,可以更为快速地响应业务环境的变化,实现可持续的发展,从而提高工作效率和环境协调能力。

近年来在世界各国的科技发展布局中,“智慧地球”战略已经得到了各国的普遍认可。数字化、网络化和智能化,被公认为是未来社会发展的大趋势,而与“智慧地球”密切相关的物联网、云计算、大数据等,更成为科技发达国家制定本国发展战略的重点。自2009年以来,美国、欧盟、日本和韩国等纷纷推出本国的物联网、云计算、大数据相关发展战略,智慧城市建设在各国蓬蓬勃勃地发展了起来。

中国的博物馆经过三十余年的信息化建设,从基础的藏品管理信息系统到观众信息服务,都取得了长足的发展,各大型博物馆从多方面开展了信息化应用工作,尤其是在为观众服务方面更是大量利用信息化手段,使博物馆慢慢摆脱了展品静态展示模式,在语音、动画等表达形式的辅助下,通过微博、微信、导览机等传播技术手段,逐渐使展品“活”了起来。近年来国家文物局大力推动智慧博物馆建设,促使博物馆在信息化建设的基础上,全面变革博物馆的管理、经营和服务模式,使原先粗放管理模式下的博物馆进入到精细化的管理模式。

在智慧博物馆模式中,博物馆的管理、运营、服务等功能在信息驱动下,以博物馆核心系统为对象,使得核心系统内部的相关物件之间、各核心系统之间发生有利于整体正向发展的推动力,而且这种推动力在发生作用时,是以已有有效行为规则为准则自主进行,尽量避免或减少人为随意性的判断或操作;同时,通过大量的信息汇聚、整合、分析,使管理者获知有可能的发展态势,并将这种判断通过实践检验证实后,形成为系统新的行为规则。

二、智慧博物馆核心系统
2006年实施的中国《博物馆管理办法》根据当时国际通行的看法,定义了“博物馆是指收藏、保护、研究、展示人类活动和自然环境的见证物,经过文物行政部门审核、相关行政部门批准许可取得法人资格,向公众开放的非营利性社会服务机构”。此后国际博物馆协会(ICOM)在2007年修改了《国际博物馆协会章程》,认为“博物馆是一个为社会及其发展服务的、向公众开放的非营利性常设机构,为教育、研究、欣赏的目的征集、保护、研究、传播并展出人类及人类环境的物质及非物质遗产”。

综合来看,公共博物馆的核心业务就是征集收藏、保护、研究、传播展示四大部分,涉及到了博物馆围绕藏品、研究者和观众组织开展的各项活动。为了明确智慧体系在博物馆中的建立,就必须分析博物馆的这四项核心业务,明确其中各对象之间的作用关系,进而利用信息技术等手段建立起采集、传输各种对象所产生数据的方式,通过各类已有规则或通过大量数据分析得到的新规则对得到的数据进行判断,进而获取有效的解决方案,推动整个系统向着有利的方向发展。

在这四项核心业务中几乎都是有关人对物、人对人的活动,而物与物、人与物之间的互动描述较为薄弱,比如藏品与藏品的联系、馆舍与观众的关系,这些关系在现实中客观存在,并时时发挥着作用。

笔者认为智慧博物馆的核心系统是:建筑/设备系统、业务系统、观众系统、数据通信系统、决策支持系统五个部分。

1、建筑/设备系统
建筑是博物馆得以安全存在并正常开展活动的重要基础。生活在公元前一世纪的古罗马建筑师马可·维特鲁威(Marcus Vitruvius Pollio)在《建筑十书》中就早已指出建筑由秩序、布置、匀称、均衡、得体和配给六个要素组成,并在“得体”这一要素中强调建筑要注重功能、继承传统、道法自然,要根据建筑的服务对象来设计建筑的针对性功能,遵循有效的传统方法,而不是随心所欲地标新立异,要选择合适、健康、安全的地点建设建造物[3]。

《博物馆建设标准》(送审稿)[4]认为博物馆建筑应满足博物馆藏品收藏、保护、研究、展示的需要,同时应满足观众教育、服务,以及馆舍运营、管理等功能的需要。一般而言,博物馆建筑成可划分为 4个功能分区:陈列、展览、教育与服务分区、藏品库分区、技术工作分区和行政与研究办公分区。在建筑布局上各个功能分区互有联系,如为了安全保卫和管理方便,建筑物的平面与空间布局设计,必须把观众参观路线与内部工作人员行经路线、藏品运送路线明确分开。

博物馆建筑的服务对象主要是观众和藏品,提供基本的安全、舒适、便利的空间,以达到保护藏品、参观展览的目的。博物馆建筑空间主要由藏品库房、展览陈列厅、观众服务区域、技术和设备用房、办公用房、室外广场/绿地等组成,各个区域的大小、层级、间隔、绝对/相对位置、连接方式与距离直接关系到博物馆的安全运营和有效利用,如《博物馆建筑设计规范》(JGJ66-99)规定“珍品及对温湿度变化比较敏感的藏品不应通过露天运送”,《博物馆建设标准》(送审稿)更是从建筑的功能布局、空间配置、流线部署、材料选择等多方面规定了博物馆的建筑要达到环境控制稳定、安全防范严密、利于身心健康的要求。

博物馆建筑为博物馆提供了基本的物质保障条件,但要切实实现博物馆的安全防范、环境控制,还有赖于各类设备的部署与运行。博物馆建筑设备包括给排水系统及设备、电气控制系统及设备、暖通与空调系统及设备、安全防范工程技术及设备、建筑智能化系统及设备,以及与藏品保护、科学实验等博物馆日常业务工作开展密切相关的专用技术设备等,在地震多发地区,还需要设置博物馆建筑结构的地震反应监测系统。

电力是当代生活中须臾不可或缺的主要动力来源,电气控制系统是保障功能复杂的当代建筑可以被正常使用的基础要素。在对电气设备的操作与监视中,传统的操作组件、控制电器、仪表和信号等设备大多可被计算机控制系统及电子组件所取代,由此构成了计算机自动化控制的基础。给排水系统也是任何建筑都必不可少的重要组成部分。一般建筑物的给排水系统包括生活给水系统、生活排水系统和消防系统。消防水系统与火灾自动报警系统、消防自动灭火系统密切,因此消防给水系统由消防联动控制系统进行控制。生活给水系统主要是对给水系统的状态、参数进行监控与控制,保证系统的运行参数满足建筑的供水要求以及供水系统的安全。暖通包括采暖、通风、空气调节三个方面,在功能上属于建筑的组成部分,创造、控制并保持着舒适、清洁的室内空气和温湿度环境。这几个系统都是楼宇自动化系统重要的监控对象。

安全防范工程技术(技防)是保障博物馆中藏品和人员安全的重要技术。对博物馆的藏品、展品的安全保障不同于一般社会面的安全监控,技防不能仅仅依赖视频监控所取得的图像资料作为事后追溯的线索,因为针对博物馆藏品的盗窃案件虽然被破获,但藏品极有可能已遭受损失;由于博物馆依赖于藏品对公众开展展示活动,其安全措施也不能等同于银行等系统,无法通过严格的物防将展品与公众隔离开来,许多展品甚至是以“裸展”的方式呈现在公众面前。因此,博物馆安全防范系统的设立原则是建立起纵深防护体系,根据被防护对象所处的环境条件和安全管理的要求,对整个防范区域实施由外到里或由里到外、层层设防的防护措施,设立有周界、监视区、防护区和禁区的防护体系,目的是延迟、阻止安全事故的发生。随着时代的发展,博物馆的安防对象从单一的藏品扩展到了观众,不仅要保障藏品的安全,还要尽可能地保证观众的安全,《博物馆条例》第十条中就明确规定了博物馆要有“确保观众人身安全的设施、制度及应急预案”。

以上这些系统是建筑与建筑中的人和物产生联系的桥梁,与建筑的形式、功能划分、空间设置密切相关,与人和物在建筑中活动的方式、对环境的要求密切相关。对于博物馆而言,这些系统是不可或缺的组成部分,其设计、施工、管理、维护的优劣,直接关系到博物馆的安全与舒适程度。然而在传统的博物馆中,这些系统并没有得到太多的重视,被排斥在博物馆的基础业务之外,最明显的是全国尚无一家博物馆能做到各个展柜中的微环境能由暖通自动化控制系统统一管理,常见到的场景是夏天在展厅的公共空间内设置很低的温度,以此调节展柜内的温度,并希冀借此调节展柜内的湿度,不仅浪费了能源,也使得公共空间中为观众服务的舒适性空调不再舒适。导致这种情况的原因就在于,博物馆的建设者没有意识到暖通等系统是博物馆的重要基础业务,在博物馆馆舍建设时,展览形式的设计和施工大大滞后于建筑和机电设备的设计与施工,展柜位置、大小、形式的延迟确定,使得土建工程时期就必须同步进行的机组分区、风道、烟管无法预先根据展览的要求来设计和安装。

在智慧博物馆体系中,建筑/设备系统是重要的数据来源,并且这些数据每天会呈现规律性的变化,这种变化直接影响到藏品保管/展示、文物保护、观众的变化与感受。

2、业务系统
根据前文的描述,博物馆主要业务就是围绕着藏品的征集、保护、研究和传播的活动。 博物馆藏品的来源主要有考古发掘、拍卖/收购、捐赠、交换、调拨、移交等渠道,在这个过程中,博物馆调动的资源主要有人力、物件和资金,人力是指以考古、文物鉴定、文物保护专家为主的知识团队,由他们对征集对象进行专业考察,在真伪、时代、质地及历史、科学或艺术价值方面做出准确的鉴定与判断,并从中确定是否符合本馆的收藏标准与要求;物件是指对征集对象有参照意义的藏品、记录;资金则可能有渠道、额度等条件限制。在这个过程中,博物馆需要把握的是专家的专业水准和专业覆盖面,需要控制物件影像、数据的完整性、可靠性、准确度和资金风险、运输风险。在国内传统博物馆中,藏品的征集具有很大的偶然性和随机性,期间的决策在很大程度上受到主观因素的控制。首先,有资质的国家文物鉴定委员会专家稀少,无法满足众多博物馆的征集鉴定需求;其次,大部分博物馆的征集资金极为有限,很难通过拍卖等渠道获取藏品,只能以私下接触、谈判的方式来进行;第三,考古研究所从博物馆中分离后,大部分的博物馆失去了藏品有序、持续的来源,捐赠、交换、调拨和移交藏品更是可遇不可求的事,多数博物馆只好根据藏品的缺项或展览的要求,各显其能地多方嗅探,谋得一逞,或是长期守株待兔,难以作为。

虽然藏品征集是博物馆的重要业务,但信息化应用水平极低,几乎处于空白状态[5],其主要原因就在于鉴定方式还停留在人为判断阶段,对征集对象的所有认知都以专家脑海中的知识储备为基础,以专家的经验、喜好、擅长为依靠,过程充满了不确定性。目前阶段,信息化应用并不能全面取代人脑的作用,但能够利用计算机和网络强大的存储、计算和传输能力,全面、准确、快速地整合已有相关数据,为人脑的判断提供有效的帮助。如提取藏品的特征值,自动集成相关藏品和研究成果形成标本库,为征集鉴定提供基础的判断数据。

保护在这里指的是藏品的保存管理和利于藏品长期存有的技术保护。藏品保管的程序有接收、鉴选、登录、分类、入库、保管(养)、提用、核对、注销、统计等,这个过程的本质就是藏品信息的完善和提取、藏品信息与藏品本体的核对,我国博物馆信息化工作的肇始就源于藏品的管理。目前各大型博物馆均建立有藏品管理信息系统,近年来国家文物局也是通过这样的系统开展了文化遗产的普查工作,开始逐步掌握了全国的文化遗产数据。

藏品的技术保护包括修复性保护和预防性保护,其中预防性保护包含了清除保存环境对藏品的累积性侵害,如温湿度的变化、光线照射、空气污染、生物危害等,这些破坏力看似细小微弱、过程缓慢,但经年累月后对藏品的破坏效果能达到惊人的程度。因此对环境的监控数据是决定环境调控的基本依据,是藏品日常预防性保护的重要基石。经过保护处理的藏品对环境有着不同的要求,然而这种要求很难有通畅的信息渠道传送到藏品库房管理者和策展人那里,造成藏品再次面临受到损害的危险。另外,大量的物理、化学手段应用于藏品保护之中,各项数据指标、实验结果的记录和对比分析,能够起到纠正错误认识、改进技术手段、提升保护水平的作用。但现状是这些数据和记录大多掌握在研究者个人手中,并不为技术团队所共享,不利于藏品保护技术的整体快速提高。

围绕着藏品的研究是博物馆生产精神文化产品——展览的基础工作,通过相关的研究明确藏品所反映的当时时代的各种状态,再将研究的成果转化为通俗的、有序的、和藏品本体相配合的展览呈现给观众。多年以前笔者在一篇文章中认为对藏品的研究是博物馆的弱项,而且面临众多的藏品难以解释,或是解释众多,博物馆难以取舍[6]。博物馆研究功能的信息化水平不高,主要是因为研究长期以来是个体的行为,对信息共享的要求不迫切,研究的成果大都归属于个人,博物馆很难掌控。在智慧博物馆建设看来,研究需要数据资源的服务,图书信息管理系统、档案管理信息系统、藏品管理信息系统等都可以为研究提供便捷的数据支撑,研究的成果也可以被采集存储起来,成为今后各项应用的支撑基础。

博物馆传播功能是以展览为基础,加上围绕展览所开展的一系列相关活动,如图录编篡、文创产品开发、宣传等来实现。在信息社会中传播的模式多种多样,并大多建立在信息技术平台之上,由于自媒体形式的出现和普及,传播不再是单向的,而是双向多维,不仅影响着接收者,也影响着发布者。展览是博物馆中重要的信息集散地和数据源,集合了策展思路、展览纲要、藏品信息、研究信息、知识产权、观众分析、资金预算、建筑空间布局、形式设计、材料信息、施工管理、运输信息、运营策略、出版编辑、宣传方案、统计手段等多种信息和方法,因此,展览信息管理系统是智慧博物馆中重要的一个环节。

3、观众系统
观众是博物馆服务的主体,长期以来我国博物馆将观众视为被教育的对象,观众只能是被动地接受博物馆的内容传递,现在随着博物馆行业观念的转变,观众服务日益成为博物馆最重要的服务。按分属划分原则应属于博物馆的业务系统,但由于前述的业务系统都是博物馆的内部工作范畴,而观众是博物馆的外部工作对象,并且博物馆的大量内部工作的结果要针对观众来展开,因此将观众系统独立出来。

围绕着观众服务附着了许多的信息化和智能化的应用:领售票系统、观众流量统计分析系统、观众聚集量检测系统、安全防范监控系统、舒适性空调智能化系统、交通管理系统、导览与咨询服务系统、商品销售服务系统、博物馆活动参与系统、展览共创系统、志愿者服务系统、紧急救治服务系统等等。

4、数据通信系统
通信是在一定的媒体中进行的信息传递,通信系统是用以完成信息传输过程的技术系统的总称,数据通信系统是将分布在各点的数据终端和数据传输设备、数据交换设备和通信线路互相连接而成的通信系统。

在智慧博物馆体系中数据通信系统是整体能够有效发挥作用的生命线,通过传输线路把分布在不同地点的多个独立的信息应用系统连接在一起,在标准与规则的约束下,让用户共享数据资源。为了保障数据能够顺利传输和共享,需要建立标准体系和维护体系。

5、决策支持系统
决策支持系统是以管理科学、运筹学、控制论和行为科学为基础,以计算机技术、仿真技术和信息技术为手段,支持决策活动的具有智能作用的人机系统。决策支持系统通过信息技术手段——交互语言系统、问题系统、数据库、模型库、方法库、知识库管理系统等,为决策者提供需要的数据和背景资料,筛选、比对、识别呈现出来的问题,协助判明决策的目标,提供各种可选择的解决方案,并且指明各种方案的特点、优势和缺点,通过人机交互功能进行分析、比较和判断,以优选的方式排序,为正确的决策提供必要的支持。

在智慧博物馆体系中,决策支持系统是对“智慧”最集中的表现,在这个系统中要综合处理文物数据、保护数据、研究数据、观众数据、管理数据和社会数据。在物与物的关系中,一个物的变化数据通过在知识库、规则库中的比对、判断,可以调动执行机构自动触发对另一个物的变化。在人和物的关系中,物的变化所产生的数据可以成为人的行为依据;人的行为对物所施加的影响,能够以数据方式传递到知识库、规则库中,通过符合性对比分析得出行为恰当与否的判断。在人与人的关系中,决策支持系统决定了协同的方式和融合的程度。为了最终实现所有知识、规则的统一利用,达到智慧型运作的目的,还必须建立起标准、规范体系,在统一模式下约束数据的产出、传输、存储、处理、利用方式。

三、智慧博物馆建设
凡是智慧的生命体均具有“感知——判断——执行”这样的基本功能。人是智慧的动物,当面前有一道沟的时候,眼睛会看见(感知),对于沟的大小、深度的信息就传递给了大脑,大脑根据以往亲身的经验或是习得的知识,来判断能否直接跨过去,根据这个判断来指挥腿是否向前走(执行)。

围绕着智慧博物馆的核心系统,首先需要建立起完善的信息化管理系统,才能开展智慧博物馆的建设,智慧博物馆要解决的是博物馆中物和物、人和物、人和人的关系互动问题。例如博物馆中最重要的物是文物,不同质地的文物对环境要求不一样,在库房、展柜中部署温湿度传感器,感知温度和湿度的变化,判断是否符合文物的保护要求,如果不符合,就要自动启动空调等设备调整温湿度。考古遗址中往往是一起出土大量不同质地的文物,进入博物馆库房后就被分开到不同的库房中,因此需要有信息技术将这些文物连接起来,提供给研究人员或观众,展示全面的历史信息。观众在参观时,一般只能看到简单的介绍,往往通过展板的信息,很难看懂展览,因此需要将与展品相关的信息连接起来,以各种方式提供给观众。这些都是智慧博物馆需要解决的问题。

总之,智慧博物馆是改变博物馆粗放经营的现状,使之进步到精细化管理的阶段,是博物馆一次脱胎换骨的发展。

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注释
1. Sam•J• Palmisano,智慧地球发展进入黄金十年,http://www.ibm.com/smarterplanet/global/files/cn__zh_cn__government__idea3__183kb.pdf

2。 Sam•J• Palmisano,一个新时代的降临,http://www.ibm.com/smarterplanet/global/files/smarterplanet_healthcare_4_1_update.pdf

3. 维特鲁威,I.D.罗兰  英译,陈平  中译,建筑十书,北京大学出版社,2012年。

4. 《博物馆建设标准》(送审稿)由中国文化遗产研究院承担编制,2014年在厦门举行的博物馆博览会上,项目组向与会的文博专家汇报了标准的内容。2015年送审稿已提交国家住房与城乡建设部,待进一步征求意见和审核。

5. 根据《国家文物局十三五信息化建设规划》(征求意见稿)的披露,国家文物局信息系统中尚无和藏品征集相关的应用。

6. 张小朋,数字博物馆的视角:使用博物馆,http://http://blog.njmuseum.com/article.asp?id=98

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南京博物院数字博物馆

一、博物馆服务模式发展的新理念
        南京博物院拥有六个博物馆,其中历史馆、艺术馆、特展馆是传统意义上的博物馆,是以物质文化为基础,传递文化价值的博物馆,而民国馆、非遗馆和数字馆则是活态博物馆,不仅仅是用来看的博物馆,更是可以使用的博物馆。
        中华传统文化传承有序,历经了五千年的发展历史,这是民族认同的根本基因,但社会普通公众和传统博物馆却有一定的距离,说起历史,仿佛和自己没有关系,更多地是存在于博物馆、图书馆和课堂上,大家没有意识到自身的每一天都是历史的构成部分,我们现在的所作所为就是明天的历史。社会公众就是文化的承载者,就是历史的传承者。物质文化脱离了承载者、脱离了传承者就面临死亡,如古埃及文化就不是现代埃及人的文化,玛雅文化失去了承载者,因而已经死去。因此,我们要弥合博物馆和公众的距离,使公众在博物馆里不仅要看到过去,还要看到现在、看到自己。
        其实,博物馆里所展出的文物都是人类行为的结果,一连串相关的人类行为就构成了历史的进程,在艺术馆和特展馆里,我们可以看到文物,那是人类行为的结果,在历史馆里可以看到历史的过程,那是人类行为的过程。然而,人类的所有行为都是受情感的支配,我们在传统的博物馆里很少能看到人类的情感。物质可以种类繁多,行为可以千变万化,人类的情感虽然复杂,但基本的喜怒哀乐却是亘古不变的。因此,我们可以通过文物、历史故事,从情感上与现代观众建立联系,使公众真正将自身融入到博物馆里来。
        每一个人的历史都带有明显的民族特色、地域特色和个性特色,前两种特色是文化共同体的主要部分,而最后一个特色则是个人的主要特征,也是历史研究的鲜活材料。因此,博物馆不仅仅要保存以往的史料,也要为未来保留现代的材料,使我们的后人能够生动、深入地了解我们。现在的公众也能够在博物馆里看到,我们为他们保存的过往岁月。

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智慧博物馆——总说

智慧博物馆——总说

张小朋

世界上第一间博物馆是1683年诞生于英国牛津大学的阿什莫林(Ashmolean)博物馆,是为了公众的利益而由公共机构成立的博物馆。博物馆承担着促进国家意识与身份认同的职责,被视为保存国家历史遗产的机构1。从公众博物馆出现的那一天开始,博物馆就被赋予了公众教育、文化传播、科学研究、征集收藏的任务。三百多年来,博物馆遍布世界各地和各个行业,在各国日益重视本国文化传统和新技术冲击的环境下,各类形态迥异于传统的博物馆破茧而出,引领风骚。2007年8月24日,国际博物馆协会(ICOM)在维也纳召开的第二十一届全体大会上,通过了对《国际博物馆协会章程》的修改,认为“博物馆是一个为社会及其发展服务的、向公众开放的非营利性常设机构,为教育、研究、欣赏的目的征集、保护、研究、传播并展出人类及人类环境的物质及非物质遗产”2这一修改将教育首次提升到了研究的前面,增加了非物质遗产的内容,可见强调了博物馆是以服务社会发展为目的、以社会教育为第一手段的机构,充分显示了国际博物馆界对当前各种类型博物馆包容、开放的心态。面对日新月异的新技术应用,回望传统的以实物陈列、展板、场景为主的博物馆,又站在了需要拓展发展思路、革旧布新的节点上。

第21届国际博协大会

以下笔者不揣冒昧,简略分析传统博物馆需要改进的地方,展望新技术应用能给博物馆带来的变革。

一、被分割孤立了的博物馆元素

要辨析博物馆的组成元素,必须明确博物馆的定义。在2007年国际博物馆协会修改博物馆定义之前,国家文化部在2006年实施了《博物馆管理办法》,该办法根据当时国际通行的看法,定义了“博物馆是指收藏、保护、研究、展示人类活动和自然环境的见证物,经过文物行政部门审核、相关行政部门批准许可取得法人资格,向公众开放的非营利性社会服务机构”。据此,笔者认为组成博物馆的首要元素是见证物,其次是对见证物的收藏和保护,最后是对见证物的研究和展示。

在这里笔者要引入两个概念,即实体博物馆和虚拟博物馆。实体博物馆是指有固定的用于见证物保藏和展示的建筑、有固定的管理、研究和服务人员、有较多收藏数量的见证物的博物馆;虚拟博物馆是指存在于磁光电介质中、没有实体形式的收藏品和展品、可能没有固定的管理、研究人员和建筑,以数字技术手段提供展品及其延伸知识服务的博物馆。国家文物局在进行国家一级博物馆评估时对博物馆的类型做了划分,分别是历史文化与综合类、纪念类、遗址类以及自然、科技与专题类,这四类博物馆均是实体博物馆。国际博协为专业人员培训编写的《Running a Museum》一书中对博物馆做了九个分类,其中有一个类型是虚拟博物馆,但从其表述来看,没有脱离实体博物馆的范畴3

在实体博物馆中,见证物从展览的角度来看应分为藏品和展品两类,藏品就是见证物的总称,而展品一般是经过修复保护、研究后供受众参观的藏品。藏品主要的来源渠道有考古发掘、市场拍卖或征集、捐赠、机构间的交流。一般而言,博物馆是按照本馆的类型定位、藏品的种类与数量、展览的需要等主要因素来扩展藏品的数量和范围。经过修复保护、研究后的藏品,按照一定的主题和逻辑,被编排到展览中,就成为了展品。建筑是实体博物馆的主要元素,是存放、展示、研究藏品的主要场所,一个成功的博物馆建筑应该是贴合博物馆定位、藏品类型、展览形式的建筑。作为资深的博物馆管理和研究专家,南京博物院院长龚良先生认为:要设计成功的博物馆建筑,必须首先以藏品定展览,以展览定建筑空间,再考虑建筑外形和内部配套设施,最后做建筑周边的规划设计。笔者深以为是。围绕着藏品还要有适宜的保存、展示环境、研究、保护手段。在传统的实体博物馆中,以上这些元素之间的关联作用都是由博物馆专业人员或联合相关专业人士来进行,这些人员主要有藏品的发掘/征集者、保管者、学科研究者、策展人、讲解者、保护者、服务者、行政管理者等。通过这些人员的工作,藏品成为展览中的展品,最后呈现给受众。可见,博物馆完全是一个耦合体,耦合体中的各个元素相互依存,共同发生作用。

传统实体博物馆的元素关系

在信息技术未得到深入应用的情况下,实体博物馆中常常可以看到以下的元素在一定程度上被割裂:

1. 藏品和藏品之间:不言而喻,藏品之间是有关联性的。同一个考古遗址,尤其是同一墓葬、地层中的出土物是密切相关的,即使是征集收购来的藏品也有可能出现相关性,如同一人、同一派别、同一地域、同一时期的物品。但在我国大部分按质地进行库房管理的博物馆中,这些藏品被分别保存,尤其是一些藏品数量众多的博物馆,仅通过手工藏品总账和分类账,极难将这些藏品迅速关联起来,年深日久,这种关联性就会慢慢湮灭在博物馆中。

2. 藏品和展品之间:展览的空间相对于藏品而言一般总是不够的,或者是策展人主观地挑选出“典型器物”作为代表入选展览。这种将展品与相关藏品之间分离,并且不提供其他藏品信息的做法,大大局限了贴近真实的信息传递,尤其对那些人类集体失去了记忆的物品更是如此,对大部分普通受众而言只能被动接受展览所传递的信息。

3. 研究者和策展者之间:对藏品的研究是了解、解释历史、提供展览依据的基础,展览是史实或现象、规律、艺术和心理学的综合体。专业学科的研究者多数局限于本学科的内容,注重对能作为本学科物证的藏品研究,而缺乏对关联性和艺术性要求很高的展览的策展能力;策展人员通常注重内容的关联和艺术性、受众心理的把握,而对专业学科的研究了解不多,这样出来的展览或是曲高和寡、或是流于平庸,主要原因在于研究者和策展者之间缺乏有效、快速的交流、融合,缺乏全面、及时的信息资源协助。

4. 受众和展品之间:绝大部分博物馆的展览都是由馆方根据博物馆定位、藏品类型和数量、研究成果等因素举办的,受众对于展览、展品一般只能是被动地接受,没有对展览内容调整的权力,更没有对展品使用的权力。笔者认为对展品仅仅以看的方式是无法取得其全部信息,因此撰文提出了使用博物馆的概念,认为要充分利用各种感知方式来了解、使用展品,并通过知识的综合运用和推断来形成自己的认知4。所以在图二中笔者认为“物”和“受众”之间、“专业人员”和“受众”之间的影响是单向的。

5. 藏品/展品和保护之间:藏品是实体博物馆存在的基础物质,各种质地的藏品对温湿度有着不同的要求,许多藏品对环境的变化非常敏感。在我国的绝大多数博物馆中,当藏品被集中保存在库房时,温湿度的变化一般能做到良好地调控,但当藏品进入展厅成为展品时,由于缺少展柜的小环境调控手段,温湿度就很难被控制在适合的范围内,多数是让展品适应公共空间中以人的舒适度为满足条件的温湿度调节。

以上这些元素之间联系的割裂,是博物馆粗放经营、难以取得突破性发展从而更好服务于社会进步的主要因素的一部分。在博物馆中,我们还能看到许多这样的信息孤岛,传统人工控制的方式已难以解决博物馆内部高内聚、低耦合的现状,只有通过新一代信息技术实现更彻底的感知、更广泛的互通、更深入的智能化,才有望弥合这些信息断层,发挥博物馆作为整体更加突出的社会作用。

二、被窒息了的博物馆展览

展览是博物馆存在的要件,是博物馆服务于社会发展的主要手段。实体博物馆中每一个自主举办的展览大致都经历了这样一个过程:确定主题-调研藏品-收集资料-研判知识点-编制脚本-构思陈列形式-专业论证-修改定稿-施工布展-开幕。在这一过程中,展览是具有生命力的,各类专业人员围绕着主题和内容,不断地斟酌、推敲,修正偏差、补充材料、调整形式,仿佛对胎中的婴儿不断给予检查、关怀。但是展览一旦开幕后,其内容和形式就基本固定不变,仿佛胎儿一落地就停止了生长,受众只能被动地接受展览传递的信息,直到该展览被撤除。这对博物馆这样一个特殊的社会教育机构而言是可怕的,因为博物馆只是过往信息的集散地,不是公理普及的传授机构,有相当数量的信息并未被现代人所了解和掌握,展览所传递的信息仅仅是一部分人的观点,当这种观点通过博物馆传递出来成为社会共识时,就有可能淹没真实的信息,从而增加辨识、澄清的难度和成本。同时一个展览从构思到形成耗费了大量的人力、财力,其生命周期戛然停滞于开幕时刻,直至被撤除,博物馆的总体知识量并未因展览数量的增加而有明显的增加,留下的只是片言只语的文字记载、图片或胶带上的影像记忆。

另外,实体博物馆中的展览受制于时间和空间、受制于藏品的脆弱性和稀缺性,难以延展到社会的各个地区和层面,使博物馆的社会教育性和服务于社会发展的目的大打折扣。

三、实体博物馆与虚拟博物馆的融合

实体博物馆的主要优势在于拥有丰富的藏品、宽敞的建筑空间、直接的参观体验和专业的研究人员,缺点是受限于时空约束,难以延伸影响范围,与受众之间的互动增长性不够;虚拟博物馆拥有几乎可以是无限延展的社会空间,不受时间的限制,与受众之间具有良好的互动增长性,缺点是没有直接的实物观赏体验,以往认为虚拟博物馆的受众之间缺乏横向的交流,现在来看这种判断显然是错误的,比如微博这一新媒体所呈现出的那种瞬间大规模的并发、多维度的关联参与是所有传统媒体手段难以企及的。虚拟博物馆能够有效地勾连起存在于社会各个方面的专业人士,其广度和数量都会远超实体博物馆自身所拥有或联系的专业人士。那么能否将实体博物馆和虚拟博物馆结合起来,发挥各自的优势、消弭缺点,形成推动博物馆发展的新动力?答案是肯定的,即利用新一代信息技术,构建智慧博物馆。

2009年美国IBM公司向全世界介绍了介绍了一个重要的新看法——智慧地球——这个世界的运行方式将因此发生深刻的变化。信息技术的广泛应用深刻地改变着社会的运行方式,不断地调整着人与人之间、物与物之间、人与物之间的关系,大量的信息积累既增加了处理的难度,也奠定了密切联系、精细管理的数据基础。据IBM统计仅在2007年到2010年的短短三年内,全球IP 流量总数超过半个zettabyte(即1 万亿GB),全球在网络空间中已经积累的数据量之庞大是人们无法想象的5。IBM公司全球董事长及首席执行总裁SamJ Palmisano认为,首先世界正变得“物联化”,可以通过智能传感设备将所关注的物理基础设施和物品相互连接成网,从而将传统的物理世界信息化,这就是物联网;其次,世界正变得“互联化”,物联网与现在已经形成并且快速发展的互联网可以充分互联,从而实现物理世界与人类社会系统的全面互联网络,系统和物体可以相互交流、访问;第三,在这样一个全面互联的网络基础上,世界就具备了智慧的基础,而所有的事物都能变得 “智能化”。 新的计算模式能处理海量的终端设备和传感器,并把它们与强大的后台系统连接起来,所有的物件将变得更加智能6

在这种智慧模式框架下,智慧博物馆的构架已呼之欲出。在博物馆中建立更透彻的物件感知,利用任何可以随时随地测量、捕获和传递信息的设备、系统或流程,传递博物馆物质元素之间的状态变化,并促发系统适应性的改变;建立更加全面的互联互通,消灭信息孤岛,使人与人、人与物之间形成系统化的协同工作方式;在感知和互联互通的基础上形成深入的智能化运作体系,在数据基础和协同模式的支持下,获取更智能的洞察并付诸实践,进而创造新的价值。这种智慧化的博物馆模式,模糊了实体博物馆和虚拟博物馆的界限,能够有效地融合两者的优势,有望推进博物馆快速进入精细化运作的阶段。

1. 实体博物馆的智能化

在实体博物馆中,物质化的藏品是其生命基础,所有的工作都是围绕着藏品来进行,智慧博物馆中的第一层次感知的主要作用对象也是藏品。藏品之间存在着各种联系,大到历史因素、艺术因素、材质因素、地域与时间因素等,小到工艺因素、伴生因素、研究因素等,藏品和相关设备、设施、制度之间也存在着密切的联系,如温湿度、安全保卫、运输流转、法律规章等。利用技术设备感知、测量、传递藏品物理性状变化,引起其他系统的正向联动反应,将有助于藏品的安全保护。在第二个层次互联互通上,将从物件中获取的数据与资料系统、工作系统联系起来,能够使博物馆内部各业务功能模块有效而及时地围绕着藏品/展品等直接相关物件开展协同作业,扁平化信息流程、全局化工作视野,使博物馆的每一位工作人员能快速把控自身业务的现实状态和发展趋势,也能了解博物馆全局的运行情况,并能够以此来调整自身工作状态,适应全局需要。

在建筑弱电系统工程中很早就提出了建筑智能化控制理论,并有着大量的实践案例,这仅仅是博物馆智能化在感知层次上的一个子系统,更多地局限在物件之间建立相互联动作用和快速、低耗响应,其目的在于建立高效、舒适、安全、便捷的建筑空间。

2. 实体博物馆的时空延展

实体博物馆有固定的场所和开放时间,受制于时空限制则是不言而喻。大量博物馆在互联网上开发的博物馆网站突破了这种限制,并呈现蓬勃发展的趋势。据中国博物馆协会对全国83家一级博物馆2010年度的运行评估调查,全部国家一级博物馆的网站数量比2008年和2009年各增长了18%7。目前这种博物馆网站几乎都是博物馆信息单纯的传递者,尚未成为能反哺实体博物馆的资源收集站,并且大部分运行于互联网中。

在智慧博物馆的建设和发展过程中,大量的信息通过物联网、互联网汇集于网络,各种功能模块、数据集应运而生,博物馆的触角将不再限于馆内、馆际,而是通过网络延伸到社会的各个方面,现在的博物馆网站会逐渐演变成虚拟博物馆,与实体博物馆一道成为博物馆发展的两翼。随着电信网、广播电视网、互联网在向宽带通信网、数字电视网、下一代互联网演进过程中逐渐出现了技术功能趋于一致、业务范围趋于相同、网络互联互通、资源共享的趋势,借助这种三网融合的变换,虚拟博物馆深入到家庭电视屏幕、手机屏幕中,成为实体博物馆服务于社会并从社会中汲取营养的水泵站的愿望已指日可待。

3. 博物馆展览的成长性

前面谈到过实体博物馆的展览一旦落地开幕就进入了发展停滞期,从内容到形式,甚至连展品都不再发生变化,博物馆中的基本陈列大都如此。

博物馆是过往人类和自然历史的信息资源集散地,这些信息的载体是各种各样的材质,如书画表达信息的载体是纸张、或者绢麻等,还有陶土、石材、金属等,信息是附着于这些载体之上的纹饰、图案、造型、功能、工艺等等,其信息表达是隐性的。博物馆展览所罗列的知识是博物馆专业人员对隐性信息进行解读之后,传递给受众的。当时代久远以后,某些物品、事件已经从我们人类整体记忆所中失去了,我们又该如何去认知它?在考古工作里面有很多出土物没法解释,或者有很多解释,这是因为人类集体记忆中已经没有了对这件器物的记录了,只有靠专家、学者去研究,但是专家、学者对此的认识也是千差万别,博物馆把哪一个认知传递给受众?展览所采用的解读真的就是正确的吗?博物馆的专业人员毕竟是社会中极小的群体,其认知也会受专业、眼界、信仰等主观因素的限制,而社会公众却是社会总知识集的承受、传袭、研究、发现、发明者,透过对博物馆收藏的见证物研究,社会公众能够填补、纠正、完善社会总知识集。因此,笔者认为博物馆有责任延续展览的生命力,并且将这种生命力根植于社会公众之中。

利用新一代信息技术建立起来的虚拟博物馆可以承担起延续实体博物馆展览生命力的任务。虚拟博物馆采集、集合了实体博物馆的大量藏品资源,以一定的形式和手段陈列出来,并扩展有实体博物馆中没有或受制于展示空间而无法展出的资源,透过各种网络将这些内容呈现在各类信息终端上。虚拟博物馆建立起包含受众信息、评论规则、支撑资源、呈现方式等元素的数据库、SDK( Software Development Kit, 软件开发工具包 ),提供给社会公众使用,就能够调动、激发起社会的力量共同来补充、完善博物馆的展览内容,成果可以纳入到实体博物馆和虚拟博物馆的展览中,使展览成为社会力量共建的对象,从而赋予了博物馆展览蓬勃的生命力,形成具有社会成长性的智慧博物馆。

4. 博物馆资源的社会性积累

博物馆资源的社会性积累就是博物馆社会性成长的结果集合,通过虚拟博物馆延伸在社会各个层次、地方的触角,将各类资源、知识不断整合到博物馆之中,如同维基百科(Wikipedia)开放编辑、谷歌地球(Google Earth)元素标注的方式,博物馆就会日益成为社会中重要的知识中心,充分实践博物馆为社会及其发展服务的目的。

建立智慧博物馆是前无古人的尝试,以现代信息技术为主的高新技术为我们提供了实践理论的基础依靠,博物馆这一已存在了三百多年的社会公众教育机构,必将因此而为社会文化的传承发挥出前所未有的作用。

注释:

——————

1.  ICOMPatrick BoylanRunning a Museum,译林出版社,2010

2.  原文:A museum is a non-profit, permanent institution in the service of society and its development, open to the public, which acquires, conserves, researches, communicates and exhibits the tangible and intangible heritage of humanity and its environment for the purposes of education, study and enjoyment.

3.  1。其表述为:“信息与传播技术的发展给博物馆展品诠释带来了新的选择。当代技术为博物馆的诠释工作提供了多种方式。为达到展示与诠释文化遗产和自然遗产并与广大观众交流的目的,可将多种数字化图像资料结合起来,此项工作必须成为博物馆的重要职能。”

4.  张小朋,数字博物馆的视角:使用博物馆,《数字博物馆研究与实践(2009)》,中国传媒大学出版社,2010

5.  Sam•J• Palmisano智慧地球发展进入黄金十年http://www.ibm.com/smarterplanet/global/files/cn__zh_cn__government__idea3__183kb.pdf

6.  Sam•J• Palmisano一个新时代的降临http://www.ibm.com/smarterplanet/global/files/smarterplanet_healthcare_4_1_update.pdf

7.  笔者参加了中国博物馆协会组织的200820092010年度的全国一级博物馆运行评估专家评审工作,该数据出自笔者负责起草的2010年度一级博物馆运行评估报告的第四部分“公共关系与服务”,预计2012年下半年正式出版。

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Google的在线博物馆

对搜索引擎一般情况下我只用Google,这真是一家了不起的公司,无穷的创造力赋予了它无尽的生命力,其他搜索引擎公司真是难以望其项背。

最近我一直沉浸在Google的Art Project中。这是一项博物馆项目,收集了十余家国际著名的博物馆、美术馆的藏品,以在线的方式提供给全球观众,其中包括了佛罗伦萨的乌菲兹博物馆、德国柏林老博物馆、梵高博物馆等。在这里可以高精度地随意浏览《维纳斯的诞生》等名画,还可以进入博物馆的展厅,用漫游的方式徜徉在其中,甚至可以戴上红绿眼镜用三维立体的方式让你身临其境般地游览在其中!

Google表示,这个项目还在继续发展,陆续会有更多的博物馆和文物加入其中。这让我想起了多次去过的德国佩加蒙博物馆,里面有馆方和Google合作的项目,期待着这些著名的博物馆早日走进Google Art Project!

点击这里可以进入Google Art Project

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文化遗产安全保护呼叫中心概念初探

文化遗产安全保护呼叫中心概念初探

张小朋


主题词:文化遗产,安全,呼叫中心
摘    要:物质文化遗产包括历史文物、历史建筑、人类文化遗址等,反映了一个民族或者一个地区文化发展的过程,是人类进程中不可或缺的组成部分。随着我国经济的快速发展,城市建设规模的扩大,大量的文化遗产尤其是不可移动文化遗产面临着保护与建设的冲突,许多文化遗址、遗迹、文物被破坏、盗窃,虽然文物行政管理部门和公安部门加大了对这类犯罪活动的打击力度,但是由于没有全社会统一的文化遗产保护通信渠道,导致信息不畅,未能发挥出社会公众对文化遗产的保护热情,失去了第一时间的打击强度。本文从得到广泛应用的呼叫中心技术研究入手,提出通过呼叫中心和应急指挥平台,广泛调动社会力量,文物部门和公安部门双向利用已有的信息,迅速判断警情,实现处警及时、准确、有效,最大限度地保护文化遗产。


1. 研究的目的和意义

加强文化遗产的安全是全社会的责任,是公共文化服务得以有效、持续进行的重要基础性保障,国家对此极为重视。2009年的《政府工作报告》指出,要做好文物和非物质文化遗产保护,大力推进科技创新,加快重大科技基础设施和公用平台建设。截至到2009年10月31日,全国第三次文物普查共调查登记不可移动文物776215处,调查登记的已消失文物达30955处,主要是尚未定级的不可移动文物,大规模基本建设和城乡建设是导致一些文物消失的主要原因1。中国青年报发表专家观点认为这些年来在纷杂的市场经济下,包括学校教育在内,保护文物的宣传极为淡化,导致人民群众不了解盗掘走私文物对国家带来的危害;要加大打击力度,坚决执行现有的法律,严惩盗墓分子,阻止现有的文物再因为我们的治理不善流失出去,否则,追索流失文物将失去意义2

国家早就注意到文化遗产堪忧的现状,2005年国务院在《关于加强文化遗产保护的通知》(国发[2005]42号)中就指出,文化遗产是不可再生的珍贵资源,随着经济全球化趋势和现代化进程的加快,我国的文化生态正在发生巨大变化,文化遗产及其生存环境受到严重威胁。不少历史文化名城(街区、村镇)、古建筑、古遗址及风景名胜区整体风貌遭到破坏。文物非法交易、盗窃和盗掘古遗址古墓葬以及走私文物的违法犯罪活动在一些地区还没有得到有效遏制,大量珍贵文物流失境外。由于过度开发和不合理利用,许多重要文化遗产消亡或失传。因此,加强文化遗产保护刻不容缓。2009年3月,国务院在批复《国家文物局主要职责内设机构和人员编制规定》时强调指出,要加强文物行政执法督察职责,地方各级人民政府和有关部门要从对国家和历史负责的高度,从维护国家文化安全的高度,充分认识保护文化遗产的重要性,进一步增强责任感和紧迫感,切实做好文化遗产保护工作。加大文化遗产保护力度,构建科学有效的文化遗产保护体系;提高人民群众对文化遗产保护重要性的认识,增强全社会的文化遗产保护意识。国家文物局官员也多次强调指出,要加强对文物的保护管理工作,严厉打击破坏文化遗产的各类违法犯罪行为,防止出现新的文物流失3

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文博信息化及信息建设标准体系表

通过在此发表的一系列关于文物保护、博物馆信息化建设标准体系的研究,我认为我国文物主管部门需要集中研究力量,尽快制定以下的国家、行业标准,推动文物保护、博物馆信息化建设向着合理、有序、正规、开放的方向发展。

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文博信息化建设标准框架体系

信息化建设在文博行业中应用的总体目标是以文物信息资源开发利用为核心,以文物信息基础设施和公用信息服务平台建设为基础,充分利用现代信息技术,全面实现文物保护、抢救、利用和管理工作信息化,满足文物保护事业跨越式发展的需要。

1. 信息化建设标准体系

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文物保护、博物馆信息化标准体系的建设必然受到其他领域,尤其是信息技术领域标准化的影响,因为信息技术是通用技术,因此我们没有必要越俎代庖去制订信息技术的基础标准、技术标准和管理标准。但是信息技术应用与文物保护和博物馆业务之中,必然会根据这个行业的特殊性产生新的、适用于这个行业的基础标准、技术标准和管理标准,这是二者在结合应用时所必须遵守的标准,这是我们关注并研究的重点。

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博物馆信息化标准框架体系

1. 博物馆信息化的现状

由于历史的原因,我国现有的博物馆绝大部分属于国有的公益性博物馆,经过长期的发展,已形成一个门类众多,管理体制多样的庞杂群体。其中包含各种各样的博物馆,如历史类的、自然类的、科技类的、艺术类的、民族类的、军事类的;纪念性的、遗址性的等等。在管理体制方面,有国家举办的,有省、市、县地方政府举办的,有私人举办的,有学校、研究机关、军队举办的,也有公司、企业私人团体等财团法人举办的。随着社会主义市场经济的建立和完善,近几年私人和企业等各行各业举办博物馆在各地已逐渐形成气候,并有加快发展的趋势。

博物馆类型划分比较复杂,外国博物馆和我国博物馆类型划分也不一样,国际上通常以博物馆的藏品和基本陈列内容作为类型划分的主要依据。按照这个标准主要划分为:历史类博物馆、文化艺术类博物馆、自然科学技术类博物馆、综合性博物馆。

博物馆作为社会文化的特殊载体,充分利用现代信息技术整合文物文化资源,最大限度地发挥社会服务职能,是博物馆顺应时代潮流,拓展博物馆社会化的内涵与外延的必然举措。因此,开展博物馆信息化建设,实现以藏品为核心的信息化管理体系,逐步发展并升华为数字博物馆,是博物馆未来建设与发展的重要方向。

经过十余年的努力,我国博物馆信息化工作已为进一步发展奠定了良好的基础。同时,我国博物馆信息化建设还存在着以下主要问题:

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文物保护信息化标准框架体系

1. 文物保护的内容

传统的文物保护是对书籍字画装裱、青铜器铁器的修复加固、陶瓷器文物的补配粘接等传统技术。随着科学技术日新月异的发展,文物保护被赋予了更深刻更丰富的内容。文物保护的主要对象是文物,是以现代化科学技术理论与方法为基础,其中借鉴应用到学科包含数学、物理、化学、生物、冶金、铸造、光学、声学、信息论等。随着自然科学不断发展,文物保护的范畴更加丰富扩大,其研究类型也是多种多样1

1)分析文物的化学成分、结构,为文物保护、文物考证(判明产地和真伪等)、文物修复和复制等提供依据。
2)探索文物裂变机理,研究组织或延续文物裂变的技术措施,提高文物抵御自然因素(如潮湿、空气污染、光辐射、虫蛀、霉变、盐腐败、氧老化等)损害的能力。
3)剖析文物的古代工艺之迷,如秦代青铜剑表面铬层的镀制和汉代铜镜黑漆的形成。
4)查明文物的地下埋藏环境,如接触介质的成分和性质等,以便对文物的变化和保存条件进行分析。
5)对文物现有的保护环境进行监测,如测试空气的污染情况,以便了解环境质量并采取相应保护措施。
6)测定文物年代,如用碳-14法和氨基酸消旋化测定法对文物进行断代。
7)制造优良的文物保护材料,提供尽量简便的使用工艺,为文物保护、文物修复和仿制服务。
广义上的文物保护应用还包括:
8)文物的安全防范监控:利用视频、传感器、网络通信、消防等设备保障文物本体的安全。
9)考古信息管理:在考古学文献检索、考古学资料信息管理、考古地理信息管理等方面应用信息技术,以达到田野考古工作的合理进行,考古资料的科学阐述2
10)保护类文化遗产遗址的管理监督:利用法律、行政的手段封闭式地保护文化遗产遗址,这是当前对不可移动文化遗产行之有效的保护方式。

2. 文物保护信息化的现状

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台北:乐活故宫

十几天前,应微软亚洲研究院的邀请,我前往台湾在台北“国立”故宫博物院参加了文化遗产数字化研讨会。来自亚太地区相关研究领域的60余位专家学者出席了本次研讨会,交流与分享了如何将最前沿的计算机技术和先进理念应用于遗产、文化、历史、考古等方面的数字化保护与传承,共同探讨文化遗产数字化的未来发展和前景。

台北“国立”故宫博物院

(台北“国立”故宫博物院)

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文博信息化标准体系研究(下)

3. 多视角立体式标准框架体系

 

 

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文博信息化标准体系研究(中)

1.4.构建标准框架体系主线

    文物保护、博物馆信息化建设的主要目的是使各学科、各组织、各体系统一协调工作,其主要工作内容包括信息的语义共享和信息资源的共享。因此,信息语义共享和信息资源共享所涉及的标准构成了文物保护、博物馆信息共享标准体系的主要内容。信息语义共享通过数据标准化过程来完成。数据标准化过程包括业务建模规范化、数据规范化和业务文档格式规范化。业务建模规范化是数据标准化的第一步。数据标准化通过对现实业务流程分析,抽取出具有共性的业务模型和信息模型;然后根据业务模型和信息模型,提取数据元,形成数据元目录;最后根据数据元目录,设计出可在各业务信息系统间和各异构系统间交换和共享的、规范化的电子文档格式,实现各业务信息系统的语义互操作性。信息资源的共享通过信息资源的目录体系来实现。而目录体系建立在信息资源的核心元数据和信息资源的分类与标识基础上。
 
    构建文物保护、博物馆信息化标准框架体系的主线,主要依赖于信息的合理分类。信息分类就是把具有某种共同属性或特征的信息归并在一起,通过其类别的属性或特征来对信息进行区别。在文物保护、博物馆信息化建设中,为了实现互联互通、资源共享和信息交换、处理的需要,必须遵循约定的分类原则和方法,按照信息的内涵、性质及管理的要求,将系统内所有信息,按一定的结构体系,加以分门别类的集合,从而使得每个信息在相应的分类体系中都有一个对应位置。换句话说,就是把相同内容,相同性质的信息以及要求统一管理的信息集合在一起,而把相异的以及需要分别管理的信息区分开来,然后确定各个集合之间的关系,形成一个有条理的分类系统。

• 信息分类的原则与方法

    信息分类与编码对于文物保护、博物馆信息的组织管理和服务极其重要。信息分类编码标准化是简化信息交换、实现信息处理和信息资源共享的重要前提,是建立各种信息管理系统的重要技术基础和信息保障依据,是文物保护、博物馆信息标准化的重要组成部分,目的是以满足在文物保护、博物馆信息化建设中实现互联互通、资源共享和信息交换、处理的需要。通过分类编码标准化,可以最大限度地消除对信息命名、描述、分类和编码的不一致造成的混乱、误解等现象,可以减少信息的重复采集、加工、存储等操作,使事物的名称和代码的含义统一化、规范化,确立代码与事物或概念之间的一一对应关系,以保证数据的准确性和相容性,为信息集成与资源共享提供良好的基础,而且为建立公共数据库创造有利条件。

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Tags: 文博 信息化 标准

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文博信息化标准体系研究(上)

为在一定的范围内获得最佳秩序,对活动或其结果规定共同的和重复使用的规则、导则或特性的文件,称为标准。该文件经协商一致制定并经一个公认机构的批准。标准应以科学、技术和经验的综合成果为基础,以促进最佳社会效益为目的。

    为在一定的范围内获得最佳秩序,对实际的或潜在的问题制定共同的和重复使用的规则的活动,称为标准化。它包括制定、发布及实施标准的过程。标准化的重要意义是改进产品、过程和服务的适用性,防止贸易壁垒,促进技术合作。

    标准化对象一般可分为两大类:一类是标准化的具体对象,即需要制定标准的具体事物;另一类是标准化总体对象,即各种具体对象的总和所构成的整体,通过它可以研究各种具体对象的共同属性、本质和普遍规律。标准化的基本特性主要包括以下几个方面:①抽象性、②技术性、③经济性、④连续性,亦称继承性、⑤约束性、⑥政策性。

    “通过制定、发布和实施标准,达到统一”是标准化的实质。“获得最佳秩序和社会效益”则是标准化的目的。

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文博信息化标准体系建设问题

针对文物保护和博物馆行业的标准化建设,国家文物局于2007年颁布了《文物保护行业标准管理办法(试行)》,用于文物保护行业标准的制定(修订)、审批和发布工作1

    目前,文物保护、博物馆信息化还没有正式公开颁行的国家和行业标准,仅针对某项具体工作颁布了一些试行规范和办法,尤其是在第三次全国文物普查工作中,国家文物局发布了一系列的针对文物保护和博物馆藏品信息化处理的管理办法2

1、与文物保护信息化相关的内部规范

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概述

泛在网络(Ubiquitous network)指无所不在、无时不在的网络。这种无所不在的网络社会将是由智能网络、先进的计算技术以及其他领先的数字技术基础设施武装而成的技术社会形态。泛在网络将以“无所不在”、“无所不包”、“无所不能”为基本特征,帮助人类实现在任何时间、任何地点、任何人、任何物都能顺畅地通信。

泛在网络分为技术基础和信息应用两大层次,在技术层面上,需要打通各类异构网络之间的传输通道,建立柔性的数据整合、传输平台,实现数据的无缝传递。在信息应用层面上,达到信息在人、物、机器之间的多维、有效、便捷的传递,实现将信息资源的多层次、多范围利用转换成社会发展驱动力的目的。因此,“4A”化(Anytime、Any-where、Anyone、Anything)通信能力是泛在网络社会的基础,更重要的是建立泛在网络之上的各种应用。

文化遗产信息对人类整体知识记忆的记载,是构造人类社会传统与个性差异的最为重要的基础资源,它之于人和社会,并非是在每一个时间节点都需要的、须臾不可离的信息,其作用于人和社会更多的表现为长期的、持续的、潜移默化的影响。因此,基于泛在网络理念的文化遗产信息化建设在技术层面上分为广域大范围和局域小范围的网络融合、信息传递两个方面。前者更多的是在计算机网络、电信网络、广电网络等多网络融合的基础上实现文化遗产信息传送;后者是在文化遗产保存、展示地,如博物馆、遗址公园(保护区)等处以射频、蓝牙等通信技术,实现文化遗产信息点对点、点对多点的推送,并实现广域大范围和局域小范围的信息柔性整合与呈现。

泛在网络理论及其技术的实践,对文化遗产信息化建设是一次难得的机遇,通过深入的研究,根据文化遗产信息收集、分布、传输、使用的特点,提出可行性分析、实施方案和建设规划,希望能藉此建立文化遗产展示、传播能力的新机制、新模式。文化遗产信息在基于泛在网络理念基础上的应用,更多的是表现在该类信息在大范围的计算机网络、电信网络、广电网络多网络融合上的对大众的传输利用。

1. 研究的目的与意义

中华文明五千多年的发展历程,为我们留下了博大精深的文化遗产,成为继承优秀民族传统、发展先进文化、创造美好生活、构建和谐社会的宝贵资源。随着我国人民生活水平的不断提高和精神文化需求的日益增长,人们对于利用现代信息、网络等技术手段提升文化传播水平的呼声越来越高,充分利用信息技术的进步向社会公众提供更多、更好的精神文化产品,使文化遗产保护的成果更大范围、更深层次地惠及人民群众,真正实现“文化遗产保护人人参与,保护成果人人共享”,已经成为促进当代文化遗产传播发展,实现社会主义文化大发展、大繁荣的迫切需求。

在科学技术与产业政策层面上,国家“十•五”计划纲要明确提出“要按照应用主导、面向市场、网络共建、资源共享、技术创新、竞争开放的发展思路”,“促进电信、电视、计算机三网融合”,“努力实现我国信息产业的跨越式发展,加速推进信息化”。2005年信息产业部公布的《信息产业“十一•五”规划》强调指出要促进全社会网络资源的整合利用,推进多网络融合。2006年初,国务院办公厅转发了由发改委、科技部、财政部、信息产业部、税务总局和广电总局联合制订的《关于鼓励数字电视产业发展的若干政策》,鼓励广电和电信两大行业相互融合渗透,更明确了双方可进入的“领地”。作为泛在网络应用重要支撑技术的M2M(Machine to Machine)无线数据传输方式,已被作为智能信息处理及无处不在通信网络的一个方面,正式纳入国家《信息产业科技发展“十一•五”规划及2020年中长期规划纲要》的重点扶持项目。2009年5月发布的《国务院批转发展改革委关于2009年深化经济体制改革工作意见的通知》,要求落实国家相关规定,明确鼓励实现广电和电信企业的双向进入,多网络融合将由此取得实质性进展。2010年1月13日温家宝总理主持召开国务院常务会议,决定加快推进电信网、广播电视网和互联网三网融合。会议指出,推进电信网、广播电视网和互联网融合发展,实现三网互联互通、资源视频。国务院决定2015年全面实现三网融合发展共享,为用户提供话音、数据和广播电视等多种服务,对于促进信息和文化产业发展,提高国民经济和社会信息化水平,满足人民群众日益多样的生产、生活服务需求,拉动国内消费,形成新的经济增长点,具有重要意义。这些政策的出台,昭示着多网络融合正在加快前进的步伐。


• 开展基于泛在网络理念(随时随地存在的多网络体制融合及网间统一资源共享)的文化遗产信息化建设可行性研究工作,旨在加快文化遗产信息化建设进程,积极探索通信技术、信息技术、网络技术、射频识别技术等新技术在文化遗产信息化中的应用;

• 通过基于泛在网络的文化遗产信息化建设实施方案研究,使在“任何时间(anytime)、任何地点(any-where)、任何人(anyone)、任何物(anything)之间充分享受信息化服务变为现实;

• 提出基于泛在网络的文化遗产信息化建设规划,建立文化遗产展示、传播能力的新机制、新模式。

当前,文化越来越成为民族凝聚力和创造力的重要源泉、越来越成为综合国力竞争的重要因素,丰富精神文化生活越来越成为我国人民的热切愿望。近年来,由于国家政策和创新性科研工作的强力推动,基于泛在网络理念的文化遗产信息化建设极有可能成为站在“时代的高起点上推动文化内容形式、体制机制、传播手段创新”的动力之一。

通过基于泛在网络理念的文化遗产信息化建设的研究,实践十一届全国人大二次会议《政府工作报告》中强调的要加快完善公共文化服务体系,努力推进文化惠民工程,加强公共文化基础设施建设,推进文化产业快速发展的要求,从而满足人民群众对文化遗产资源的个性化和多样化需求,推动社会主义文化大发展、大繁荣。

2.国内外相关研究概况及发展趋势

伴随着网络技术的迅猛发展和快速普及,国力的增强和人民生活水平的不断提高,网络融合在我国全面推进。在此背景下,以新一代网络建设为契机,大力推进业务创新和服务模式创新,以新应用带动新增长,在信息技术应用、信息服务等领域培育新的增长点,已成为实现我国电子信息产业调整和现代服务业及传统产业跨越式发展的战略决策,也是“十一•五”期间推动我国社会信息化快速发展的关键举措。

在泛在网络社会中,网络链路空间、信息应用空间和物理生存空间实现无缝连接,软件、硬件、系统、终端、内容、应用实现高度整合,形成一个多维交互的空间,人、物、计算机都是这个空间中获取信息、生产信息、传递信息的平等的一维。这期间涉及到技术构架和信息应用两大范围。

泛在网络的理论是日本、韩国首先提出来的,日本在这一方面无论是在理论还是在实践上,均走在前列。我国目前还基本停留在对泛在网络的理论认识和实践探索中。但是,为了让泛在网络真正实现网络无处不在和应用无处不在,现有的电信网、互联网和广电网之间,固定网、移动网和无线接入网之间,基础通信网、应用网和射频感应网之间都应该实现融合。前两部分即是我国政府、科研、运营部门已给予高度重视、大力投入的网络融合研究与实践。由此可见,泛在网络的物理基础就是多网络融合,目前我国正在积极推进的新一代高可信网络建设必将为可以预见的泛在网络社会奠定坚实的网络基础。

在技术研发层面上,国家科技部“九•五”后期即着手开展了面向多网络融合发展的科技攻关项目部署,“十•五”期间高性能宽带信息网(3TNet)重大专项的完成,成功探索出一种符合我国国情的多网络融合可行模式;依据《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》、《2006-2020国家信息化发展战略》、《国家“十一•五”科学技术发展规划》和《国家高技术研究发展计划(863计划)“十一•五”发展纲要》,国家科技部863计划信息技术领域围绕国家重大工程、重大行业应用和经济发展的迫切需求,设立了“新一代高可信网络”重大项目。“新一代高可信网络” 在重点攻克多网络融合的网络体制、节点设备、融合业务等关键技术的同时,建设了一个柔性可重构、实现多网络融合、跨区域的国家试验示范网络——国家试验床,为相关设备和系统的验证、新业务新应用的试验和示范提供了良好的支撑环境。通过该项目中的“基于高可信网络的数字内容服务系统开发及示范”课题研究,正在形成整合国家主流文化单位的内容资源,开发融合型数字内容服务系统,在高可信网络国家实验床上开通新型数字内容服务的模式。

在实践层面上,中国科协、教育部、中科院联合承担的科技部科技基础条件平台项目——“中国数字科技馆”项目的建设(2007年获得世界信息峰会电子科学大奖),国家图书馆承担的科技部现代服务业支撑项目——“数字平面媒体技术”研究和国家数字图书馆二期工程建设,都取得了显著的成效,代表着国家主流文化单位的融合型数字内容资源建设、跨网环境下支持多终端的数字内容服务系统的先进水平。首都博物馆、南京博物院也先后开始了基于文化遗产资源为主的WAP网站研制、开发和基于RFID技术的空间位置感知信息推送的应用,迈出了将文化遗产数字资源从互联网推向移动网络、实现信息感知获取的实践步伐。

2007年前后中国移动开始开展M2M业务,第二年在重庆设立了全网的M2M运营中心,目前中国移动在全国拥有200多万部M2M终端,其中以北京、广东、浙江和湖北最多,北京移动将争取在2009年发展18万部M2M终端。中国电信2007年底开始建设M2M平台,目前已基本建设完成,中国电信正在积极筹备在江苏、浙江、安徽、福建、湖北、上海等省市的M2M业务试点,推出了一些行业性M2M应用,如银行新时空、海洋新时空、物流新时空等。

中国电信在泛在网络理念的基础上,开发了“全球眼”业务,即基于IP技术和宽带网络(互联网、虚拟网、专网)提供网络视频监控业务,充分发挥中国电信无处不在的网络资源优势,通过网络视频监控业务平台,将分散、独立的采集点图像信息进行联网处理,实现跨区域的统一监控、统一管理及分级存储,满足客户进行远程监控、管理和信息传递的需求。该项业务在2008年为中国电信获取的收入超过10亿元人民币。

中国联通在电信平台下研制的“多业务统一网络平台Uninet”实现了在一个物理网络平台上同时提供语音、数据、视频、互联网等各种具有不同质量保证要求的各种电信业务,由此获得了2004年国家科技进步一等奖。

2000年以来,我国各地先后开始了“数字城市”的研究和建设。建设部、科技部等部委在“十•五”期间启动了“数字化城市示范工程项目”,国家投入了5亿元人民币(地方配套40亿元)建立了5-10个市级综合应用和20-30个城市行业应用的城市数字化示范项目;30-40个社区和企业的数字化示范项目;2-3个跨省市的行业应用以及20-30个数据处理与系统集成的高技术企业。

从技术角度而言,业务和传输分离是新一代网络的基本特征,因此并不意味着电信网、互联网和有线电视网三大网络的物理平台合一,主要是指高层业务应用的融合。主要表现为技术上趋向一致,网络层上可以实现互联互通,形成无缝覆盖;业务层上互相渗透和交叉;应用层上趋向使用统一的IP协议;在经营上互相竞争、互相合作,朝着向公众提供多样化、多媒体化、个性化服务的同一目标逐渐交汇在一起;另外在行业管制和政策方面也逐渐趋向统一。各异构网络通过技术改造,能够提供包括语音、数据、图像等综合多媒体资源的通信业务,形成多网络融合。

我国目前在推进的新一代宽带无线移动通信,紧密结合中国国情,积极自主创新,将宽带移动通信、宽带无线接入及RFID/NID/UWB等WPAN/WBAN技术有机集成融合于一体,有效构建有中国特色的个性化/个体化宽带泛在/普适无缝连接的NGBWMC网络。

日本与韩国由“e”目标转向“u”目标、ITU及IEEE对泛在网络发展的重视、我国“863”及新一代宽带无线移动通信目标均实质描准“u”等等,均是支持未来泛在网络发展的明显示例。

在以网络融合覆盖和网间统一资源共享为技术内核的基于泛在网络文化遗产信息化建设中,软交换技术将得到广泛的应用。如何控制传输网络,支持开放的业务开发,向用户提供灵活、丰富、统一的数字内容资源是目前需要解决的重要问题。下面主要从提高可用性、安全性和质量控制三个方面来分析国内外技术研究的情况。

• 服务的高可用性技术

为了进一步提高网络的利用效率,高效、有序地整合数据,快捷地检索、传输数字化资源,就需要在技术协议、业务门户系统、内容聚合、内容搜索、终端软件等方面建立起可靠的规范和技术应用系统。

1. UID技术

基于T-Engine(面向泛在计算环境的下一代实时嵌入式系统标准构架)的UID(Ubiquitous ID,泛在识别)技术已成为目前世界上主要应用的近程通信RFID的重要标准,使得在有多个厂商提供的多个ucode标准标签的环境下,使用任意厂商的ucode标准R/W,也可保证获取正确的信息。该技术被广泛应用于智能家居、食品/药品跟踪管理,泛在导航、生物特征的电子支付、后勤保障、物流以及多媒体图书等各个领域。

2. 无线传感器网络技术

无线传感器网络(Sensor Network)将大量的传感器节点部署到需要监控的地点,将获取的现场数据利用无线传感器网络与公共网络传输到远程。如在环境、文化遗产保护、军事监控中,将传感器节点部署在河道、山区、森林、文化遗产地、军事监控点中,把受关注的现场各种变化数据通过网络融合传输出来,就可以有效地帮助人们及时发现或预警各种生态灾难、文化遗产破坏、敌情变化等,使得能够及时采取正确的应对措施。

3. M2M技术

M2M(Machine to Machine)是机器到机器的无线数据传输,包括人对机器和机器对人的数据传输,目前主要有IEEE802.11a/b/g/n WLAN和Zigbee技术支持M2M网络中终端之间的传输协议。二者都工作在2.4G的自主频段,在M2M的通信方面各有优势。采用WLAN方式的传输,容易得到较高的数据速率,也容易得到现有计算机网络的支持,但采用Zigbee协议的终端更容易在恶劣的环境下完成任务。

M2M技术主要应用在远程测量、公共交通服务、销售与支付、远程信息处理/车载应用、安全监控、设备维护、工业自动化、家庭电气设备控制、融合电话/电视等手段的远程会诊、远程运输设备的动态管理等方面

4. 业务门户系统

目前业务门户系统采用的智能感知和个性化技术成为研究热点。智能感知的机制使得系统能利用与用户的交互信息向其提供与任务有关的信息或服务,极大地提高了信息交互的效率。比较典型的有Stick2E Notes,Context Toolkit,Context Fabric和Cyperguide。

在智能感知技术方面已经取得的研究成果主要体现以下几个方面:(1)关于情景的建模方法,如Schilit的名值对模型、CC/PP等;(2)情景感知应用协调框架,如Context Toolkit、Becon、Stick-enote等;(3)情景应用,如Cyberguide、Mycampus等。

5. 内容聚合

内容聚合的目标是将单一的视频内容对象依据它们之间的某种内在关联或人为设定的某种规则进行聚类,以为用户提供集成批量形式的视频内容集合。为了保证最大限度地实现视频内容资源在整个内容服务接入平台中的统一管理和有效聚类,构造强有力的视频资源属性元数据描述和内容聚合格式是其关键。当前,用于描述网络数字信息的元数据标准主要有都柏林核心(Dublin Core,简称DC)、资源描述框架(Resource Description Framework,简称RDF)和多媒体内容描述接口(Multimedia Content Description Interface,一般称为MPEG-7)等;用于聚合内容描述的元数据标准主要有RSS和ATOM等。

6. 内容搜索

上个世纪九十年代以来,出现了大量基于内容的视频检索研究和相应的系统。其核心思想就是通过对视频进行处理、分析和理解以获得其内容,在此基础上建立有效的视频索引,从而使视频数据便于搜索和使用。这些研究根据其给用户提供的检索方式的不同可以分为两大类:基于范例(图像特征)的视频检索;基于关键字(高层语义)的视频检索。

• 服务的安全性技术

数字资源内容安全的保障是技术实施方案研究需要重点解决的问题。在这一方面涉及的主要技术有统一资源标识、数字版权管理(DRM)技术等。

1.统一资源标识

数字对象标识DOI是一个专门用来标识数字化对象的命名系统,它由国际数字对象标识符基金会(International DOI Foundation, IDF)组织负责运作和管理,目标就是为了标识数字作品到最小的单位。

DOI系统由四个部分组成:DOI编码、DOI描述、DOI解析和DOI策略。 其识别码系统可以使得传统的数字产品具有进一步的延伸能力,即从识别码可以指引到资源本身,不再是静态的表现,这是DOI编码系统最有价值之处。

2.数字版权管理(DRM)技术

DRM技术已经发展到第二代。第一代DRM技术侧重于对内容加密,限制非法复制和传播,确保只有付费用户能够使用,第二代DRM技术在权限管理方面有了较大的拓展。除了加密、密钥管理以外,DRM系统还可包括授权策略定义和管理、授权协议管理、风险管理等功能。

成功的DRM系统应该是基于内容提供商、网络供应商、业务提供者和设备制造者对内容保护达成共识,才能讨论出一套切实可行成本可靠的DRM系统。

(1)当前国外主要DRM技术及标准

世界著名市场调研机构iSuppli的研究报告显示,支持DRM的平台数将急骤增长,到2009年,具有DRM的消费电子设备的年出货将超过10亿台,预计市场发展机会很大。目前,国外DRM产品包括微软的wM DRM、RealNetworks的Helix DRM、NDS的SynamediaTM、爱迪德的PIsysforIPTV等,国外主要的DRM标准有MPEG IPMP标准、开放移动联盟(Open Mobile Alliance,OMA)标准等。

(2)国内自主知识产权的DRM技术及标准

为了推动我国数字版权管理技术的发展,保护数字媒体产业链中所有参与者的权利,建立一个良好的媒体制作、发布和消费环境,由国家广电总局立项,中央电视台、清华大学等机构共同发起,于2004年11月成立了“中国数字版权管理技术论坛”,简称China DRM,现有成员67家,成员除中央电视台和清华大学以外,还包括上海文广、中央人民广播电台、辽宁电视台等10多家国内主流内容提供商,国外DRM领域的领导厂商如SONY、Thomoson、PHILIPS等厂商,国内厂商如永新同方、算通、天柏等。

• 服务的质量控制技术

互联网的QoS问题已经成为IP技术的瓶颈,是网络走向融合的最大困难之一。因此IP QoS一直是业界研究的热点,从早期IETF提出IntServ模型和DiffServ模型到现在已经有10多年的时间。从研究成果看,目前比较流行的解决方案有以下几类:

1. 基于MPLS的QoS技术

MPLS( Multi-Protocol Label Switching,多协议标签交换)本身存在扩展性和复杂性的致命缺陷,并不能解决QoS问题,但MPLS和一些技术的结合,却可以显著提高网络的QoS性能,这实际上也是MPLS技术在近些年比较流行的主要动力之一。MPLS最主要的优势是实施流量工程。

2. DPI技术

在网络融合的平台之下,大量的数字资源涌现出来,为信息的广泛普及、利用创造了空前的便利、高效,但也可能会造成网络拥堵、传输延迟的困境。深度报文分析(Deep Packet InLAPction,DPI)通过感知内容给运营商提供网络控制和管理的手段,实现运营网络的QoS保证。

通过上述分析可以看出,相关的关键技术已经有了许多研究开发成果,但还缺乏适合于多网络融合条件下的统一数字内容服务整体解决方案。尤其是文化遗产数字资源还具有小范围聚合特点,即在文化遗产遗址、博物馆等面向社会大众服务的具有旅游、休闲性质的场所中,密集地存在数字化的文化遗产资源,如何利用小范围内的射频识别技术、蓝牙技术、局域网无线移动技术(AP)将这些资源有效、快捷地推送到公众的个人信息终端,如手机、MID(Mobile Internet Device,移动互联网设备)等设备上,提供近距离接触通信(Touch and Connect),还需要进一步地研究。

另外,国家已经启动了“新一代高可信网络”的研究与开发,目前已有高可信网络国家试验床在青岛、大连等地投入试运行。对基于泛在网络文化遗产信息化建设的研究,在技术方面必须掌握并符合新一代高可信网络国家试验床的技术规范和要求,已有技术也需要根据国家试验床的特点进行改造甚至重新开发,以便文化遗产数字资源顺利纳入国家新一代高可信网络平台之中,实现在大范围内的骨干多网络融合及网间统一资源共享(如互联网、电信网、广电网)。

3.主要研究内容和关键问题及难点分析

在目前阶段,基于泛在网络理念在文化遗产信息化建设中的作用研究主要有可行性、实施方案和规划方案三大部分,最终成果是完成基于泛在网络的文化遗产信息化建设可行性研究报告、解决方案及中长期的建设规划。

1) 基于泛在网络的文化遗产信息化建设规划研究

(1)泛在网络发展及应用现状分析

• 国内外无线城市、泛在网络建设及应用经验分析
• 国内外基于泛在网络的文化遗产信息化现状分析
• 我国运营商相关信息化业务开展情况分析

(2)基于泛在网络的文化遗产信息化消费需求分析
 
• 文化遗产信息化消费意愿调查:调查大众对通过无线互联技术获取文化遗产信息的意愿;

• 文化遗产信息化业务偏好调查:调查在文化遗产信息传播过程中,大众乐于接受的移动信息化业务形式,以及对服务质量的要求;

• 文化遗产信息化支出意愿调查:调查大众在使用文化遗产的信息化业务时愿意支出的费用。

(3)基于泛在网络的文化遗产信息化建设实施环境分析,包括:
• 政策环境分析
• 用户规模分析
• 内容来源分析
• 网络基础分析
• 技术条件分析

2) 基于泛在网络理念的文化遗产信息化建设实施方案研究

(1)基于泛在网络的文化遗产信息化建设技术方案

研究提出基于泛在网络的文化遗产信息化建设技术解决方案,并对技术实现的可行性及风险进行分析。

(2)基于泛在网络的文化遗产信息化建设的组织和实施方案

研究提出基于泛在网络的文化遗产信息化建设的基本组织架构、管理模式、运营模式及推广思路,设计跨技术平台的信息化业务模式;探索文化遗产信息化建设的体制机制创新,建立多方共赢、可持续发展的合作模式,明确合作各方的角色定位、收益分配机制等。

(3)基于泛在网络的文化遗产信息化建设的投资估算与资金筹措

对基于泛在网络的文化遗产信息化建设方案进行社会效益与经济效益评价,估算方案投资,并提出资金筹措建议。

3) 基于泛在网络理念的文化遗产信息化建设规划研究

• 深入阐释以泛在网络为平台进行文化遗产信息化建设的必要性和重大意义;
• 系统提出基于泛在网络的文化遗产信息化建设远景,提出中长期建设目标与战略;
• 详细制定确保基于泛在网络的文化遗产信息化建设愿景、目标和战略落地的工作原则、工作任务、实施阶段以及保障措施。

4) 需要解决的关键问题

1.元数据管理技术

元数据管理技术难点主要体现在以下三个方面:元数据标准的制定、元数据的存储、元数据的同步。

文化遗产资源在泛在网络中的应用必然需要提出一个适合泛在网络的元数据标准。可以采用DC标准,并进行适当扩展,满足多网络融合应用的元数据管理。

元数据的存储拟采用面向对象的方式,通过数据库进行存储和管理,利用数据库的同步技术与运营平台MAP(Media Access Platform)系统进行数据的同步。

2.设计融合不同网络、不同终端的数字内容同步描述语言

文化遗产资源的数字内容可以划分为:连续形式的内容,例如,视频、音频,以及离散的内容,例如,文字、图片、图形等。在内容融合过程中要考虑到以连续内容为主、离散内容为辅的数字内容的描述与制作,例如,用于电视频道广播的节目。相反,在移动终端上,用户更希望获得以离散内容为主,附带影视频的内容。此外,还有针对PC机和互联网的Web网站(页面)。

因此,针对不同的内容表现,建立各种媒体同步协调的模型,以及采用描述语言对内容的动态行为进行描述,是完成研究的关键技术难点之一。

3.多内容提供商环境下融合运营管理支持技术

面对泛在网络下多网络融合环境,内容提供商在节目落地过程中,必须解决数字内容的跨网统一管理,内容的安全管理,以及网络运营商对内容的实时同步管理的技术难题。

4.驻地网络运营商开放业务管控技术

随着宽带网络的快速普及发展,网络运营商纷纷建立数字媒体交互平台系统,采用技术种类繁多,服务水平参差不齐。提出面向驻地网络运营商的开放管控环境,实现数字内容服务在驻地网络的一致服务质量保证,充分利用驻地运营商的网络和服务资源,成为需要解决的另一个关键问题。

5) 难点分析

1.如何探索出具有中国特色的文化遗产资源在泛在网络中多网络融合下的数字内容呈现服务规范以及交互规范,并使之符合国家新一代高可信网络的技术标准,从而将文化遗产数字资源在泛在网络中的应用纳入到国家正在积极推动的多网络融合之中。

2.如何针对多内容提供者(各地博物馆、文化遗产地、考古所等)、多网络运营商环境,提出并设计实现一个公共的基础数字内容服务接入及运营平台,通过该平台迅速降低内容提供商向不同结构驻地网络推广数字内容业务的门槛,使得文化遗产数字资源服务可以作为信息服务领域最前沿、最普及的增值应用。

3.如何设计文化遗产基础数字内容服务接入平台的开放式架构,使得针对数字内容服务的共性核心支撑技术可以无缝的扩展,建立全国统一标准的基础服务群,切实推动国内文化遗产内容资源在更加广阔的范围内得以普及覆盖。

4.针对泛在网络已有的前端服务系统以及终端硬件平台,如何提出并设计一套规范的业务流程以及接口API,使得内容制作方可以更加充分考虑业务落地以及终端呈现特性,设计出更加符合现代服务特征的,具有良好用户交互体验的文化遗产数字内容服务应用。

5.针对多终端特性要求,内容生成环节如何能快速生成符合特定终端的内容素材、同步发布到特定终端,也是技术方案研究中,合成应用文化遗产数字内容服务系统的一个重要技术环节。

6.文化遗产数字内容的快速检索以及聚合问题、多内容运营商环境中数字版权保护以及用户认证授权一致问题。

7.由于文化遗产基层管理单位普遍缺少及时采集、加工、转换、传递数字化内容的机制和能力,必须为此提出一套针对泛在网络切实、简便、可行的解决方案。

8.文化遗产数据服务平台核心数据资源的管理问题,涉及到多种资源属性的数据管理,与MAP平台的数据同步问题,使文化遗产数据资源能够及时加入运营服务网络中得以发布利用。

9. 如何满足数字终端播放速度的要求是实施方案研究的一个技术难点。如数字终端,特别是TV终端对响应速度有较高的要求,用户通过浏览器页面逐层检索,完成各种不同数字媒体的点播与咨询浏览。单页面的返回时间应控制在5秒以内,所以首先要保证单页面的下载速度,同时数字终端应有专用技术对页面快速解释。其次,在大并发量用户出现时,会对数据库产生较大的压力,为此,需要使用数据缓存、负载均衡等技术,在数据库与数据库调用模块间搭建数据通道,通过内存缓存正在操作的互动用户的数据信息,以及所有数字内容服务的相关信息,以此达到缓存数据库的数据、同步数据库的数据以减少对数据库的频繁操作,满足多用户并发访问。

4. 进行该项研究可形成的创新之处

1)泛在网络多网络融合条件下的文化遗产数字资源应用、服务新模式。提出文化遗产数字资源在泛在网络环境下融合应用、服务及运营新模式,推动内容提供者、网络运营商、平台运营商开放合作,在国家高可信网络下构建统一的文化遗产数字资源服务开放模式。

2) 基于泛在网络理念的文化遗产资源内容分发与运营技术。探索在泛在网络条件下,通过国家级高可信网络融合试验床开发并实现文化遗产资源内容分发途径与运营技术方案,满足多家内容提供者、多网络运营商,适应于多种终端的、大规模用户内容请求的需求。

3) 交互与同步操作语言及其编译、转码技术。提出网络融合交互操作语言设计方案,使其成为基于泛在网络理念下内容融合、网络融合、终端融合的同步与交互操作语言。

4) 运营支撑及服务环境开放框架平台管理技术。提出针对多网络运营商驻地运营服务系统方案,通过开放的框架平台管理技术,实现泛在网络理念下多网络、多服务系统基础服务统一开放架构。

5. 可以采用的研究技术路线和研究方法

对于具有创新性的科学技术研究,首先要明确科学思维的创新是科学技术取得突破性、革命性进展的先决条件。科学思维不仅是一切科学研究和技术发展的起点,而且始终贯穿于科学研究和技术发展的全过程,是创新的灵魂。其次,科学方法的突破是实现科学技术跨越式发展的重要基础。只有掌握一批具有自主知识产权的关键方法和核心技术,降低对国外方法和技术的依赖,才能真正提高自主创新能力。第三,科学工具的创新是开展科学研究和实现发明创造的必要手段。科学工具是最重要的科技资源之一,一流的科学研究和技术发展往往离不开一流的科学工具。现代科技的重大突破越来越依赖于先进的科学工具,掌握了最先进的科学工具就掌握了科技发展的主动权。

泛在网络即U网络(Ubiquitous network),指无所不在的网络。最早提出U战略的日韩给出的定义是:无所不在的网络社会将是由智能网络、最先进的计算技术以及其他领先的数字技术基础设施武装而成的技术社会形态。根据这样的构想,U网络将以“无所不在”、“无所不包”、“无所不能”为基本特征,帮助人类实现“4A”化通信,即在任何时间(anytime)、任何地点(any-where)、任何人(anyone)、任何物(anything)都能顺畅地通信。这种融合各种通信与信息技术(如3G、WiFi、WiMAX、Sensor Networks、ZigBee、UWB和Ad Hoc等)的信息处理和传送平台,通信传输和业务提供模式涉及到多个层面和多种技术。“4A”化通信能力仅是U社会的基础,更重要的是建立U网络之上的各种应用。

1) 基于泛在网络理念的文化遗产信息化建设可行性分析

文化遗产信息主要聚集在博物馆、文化遗产保护地、展示地等处,并且随着田野考古工作、文物流动的进行,在不停地增加和变动中。因此,以博物馆为代表的文化遗产保存场所实际上是一个信息的集散地。国际博物馆协会对博物馆的定义是一个不追求营利、是为社会和社会发展的服务的、一个公开的永久的机构。它主要是收藏、保存、展示、研究有关人类及其环境的见证物,并以此当作自己基本职责,为公众提供学习、教育、欣赏的机会。2006年实行的我国博物馆管理办法中,也基本沿用了国际博协的这个定义。这两个定义内涵都是一致的,就是以收藏、保护、研究、展示见证物为基础。博物馆的共性就是在收集自然和人类发展历史的纵向时间轴上,和同时期各个自然地域人类集团的横向的地域轴上的各类有见证意义的信息的集散地。博物馆、文化遗产保护地等是对这些信息收集、整理、保存、扩散、利用的场所。

博物馆、文化遗产保护地生产、保存、加工、交换、传播、保护着文化遗产信息,随着基于网络通信方式的信息化设备大量运用于这些场所,以及基于移动网络基础的个人信息终端设备(如手机)普及和功能的增强,文化遗产信息在物与物、人与人、人与物之间的交换变得越来越频繁、越来越常态化,如安防监控、感知式导览讲解、信息告示、广播、数字电视、AP接入、出入库/藏品管理、遥感测绘、GPS定位、埋藏物探测、移动通信、楼宇自动化控制等等。这些系统产生着大量的信息,通过远程、近程通信设备在各类异构网络上或独立、或交互地被传输、利用着,形成了文化遗产管理机构运转的信息基础。这些信息的特点符合泛在网络资源的特征,我们可以通过对泛在网络的技术应用,来更好地传输、利用文化遗产信息。

1

泛在网络资源具有广域分布、异构、动态等特性,组织管理和移动性管理较为复杂,其环境的局部自治性、异构性、复杂性和混沌性等特点给基础理论研究带来一定难度。未来对泛在网络的要求为:(1)统一控制平面;(2)网络动态重构;(3)网络设备资源化;(4)业务是系统的中心。泛在网络是一个结构庞大且松散的系统,因此,必须从系统结构、多接入技术、资源管理、移动性管理、网络组成、业务、上下文管理、网络安全、网络管理等多方面进行考虑。

文化遗产资源借助泛在网络理念、技术而进行的信息化建设,可以在大范围和小范围中实现资源的共享利用,即通过国家骨干多网络融合平台普惠于社会公众;通过小范围近程通信网络融合平台实现文化遗产信息的精准传递;通过远程和近程网络融合平台,实现文化遗产信息的多样化利用,如文化遗产地/大遗址的安全监控、田野考古工作的远程“会诊”等。

基于以上的理念,通过广泛的调研深入了解、分析泛在网络发展及应用现状,设计、分发调查问卷,取得第一手的资料,藉以分析基于泛在网络的文化遗产信息化消费需求和实施环境。

1) 基于泛在网络理念的文化遗产信息化建设实施方案研究

泛在网络不是颠覆性的网络革命,而是对传统网络潜力的挖掘和网络效能的提升。统一的控制平面、网络动态重构控制系统及网络设备资源化是环境感知泛在网络有别于传统网络的显著特征。泛在网络系统架构需要泛在网络系统结构、多接入技术、资源管理、移动性管理、网络组成、业务、上下文管理、网络安全、网络管理等多方面考虑[1],整体把握泛在网络系统架构,结合简单性、开放性、可扩展性、透明性、兼容性等架构设计原则,引入统一的控制平面,将传统网络演进为高效、可扩展、可管理的扁平化层次状网络,是当前泛在网络体系架构的一种主流。扁平化层次状网络,简化了网络结构,使网络构架归一化成为可能,并具备面向未来的开放、规模、灵活、可管理、移动的网络构架,具有即插即用(Plug and Play)的能力。

由泛在网络的问题空间和系统边界可见,3G、WiFi、WiMAX、Sensor Networks、ZigBee、UWB和Ad Hoc等是泛在网络的不同域,每个域由信念(belief)、愿望(desire)和意图(intension)的智能Agent组成,类似人类社会中的个体。

文化遗产由许多个体组成,并形成社会管理机构,个体之间通过各种社会关系互相连接在一起,构成各种社会组织,例如藏品和博物馆、遗址和管委会、展品和展览、职员和单位等机构组织、服务组织、相互利益组织等。一个要参与到社会的个体,常通过扮演社会中的某个角色加入到角色与角色关系形成的社会结构中以符合该角色所内含的一套权利、义务和行为规范并发挥其作用。在基于社会网络分析的泛在网络中,每个智能代理在一个变化的泛在网络环境中建立其社会内部的模型,具有不同的社会作用,实现泛在网络中资源分配、资源调度、资源监视、资源协作等资源管理功能。为便于泛在网络中智能代理的组织与管理,将智能代理按社会角色分为管理者(manager)和工作者(worker)分布于泛在网络的各域中,对应于不同角色实现不同功能。 

2

纵观文化遗产资源的生产、保管、传递、利用形态和作用目的,我们知道文化遗产信息重在借助泛在网络“无时不在、无处不在”的特点广为传播、广为利用。因此,融合型文化遗产资源数字内容服务系统的研究就是这里的核心。研究着重要突破支持多网络环境,多终端的数字内容服务平台支撑技术,涵盖内容设计、内容生成、内容接入、内容发布、内容运营、内容结算、内容导航、内容媒体流服务等所有服务环节。

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从内容制作完成到最终的用户呈现,涉及到内容提供商,内容服务商,网络运营商以及终端设备商等多方面的实体机构,由于各个实体机构采用的技术手段以及所提供系统平台开放程度不一,这样就造成了整个数字内容服务系统环节复杂,交互方式单一等障碍,尤其是在多网络、多终端条件下,严重限制了内容服务的丰富性。

 

依据数字内容服务所涉及的商业实体,将数字内容服务系统分成如图所示的多层面关系,拟通过多个层面关键技术的研究和突破,建立一个支持多内容提供商、多网络、多终端的融合新型数字内容服务系统,降低内容服务门槛,促进泛在网络中网络融在内容服务方面实质性进展。

 

研究中所涉及的文化遗产数字内容接入与运营平台采用模块化组件SOA结构,通过平台框架管理对所有的能力以及服务组件进行统一注册管理,内容运营商的制作内容以业务的形式通过运营支撑接入到MAP平台,驻地节点服务平台以服务能力的形式通过平台框架管理接入到MAP平台,形成跨技术平台的信息化业务模式;探索文化遗产信息化建设的体制机制创新,建立多方共赢、可持续发展的合作模式,明确合作各方的角色定位、收益分配机制等。

 

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实现基于泛在网络理念的文化遗产数据、资源的利用,达到在此基础上的信息化目的,需要进行三个环环相扣的阶段递进。第一个阶段是对数据源的转换、加工,利用数字技术加工后所形成的资源,或者是由数字化设备直接采取的数据,是文化遗产数字资源在泛在网络中传播的最基础的资源,这是脱离了文化遗产实体本身而存在的信息;这种信息在计算机里面是一种非结构化的集合,更多涉及到的是图形、声音、影像、数据,当这些资源多到一定程度或其他设备/人需要的时候,就需要将这些数据源以不同的技术表现形式提供给同网络或异构网络中得人/物使用,这就是第二个阶段——网络融合,这个阶段包括了技术的表现形式、调用的规则和方式;第三个阶段是对资源的使用行为,泛在网络中人、物、机器通过对信息的使用产生多维度的交互关系,并根据行为、目的、范围等规则形成虚拟的组织,组织和组织又构建成更大范围上的交互形态,这种交互的形态决定了对任何资源的使用都是施用者和被用者之间交互影响的结果,由此构成了一个泛在网络中信息完整的使用过程。

 

文化遗产分为“有形文化遗产”和“无形文化遗产”。“有形文化遗产”即传统意义上的“文化遗产”,根据《保护世界文化和自然遗产公约》(Convention Concerning the Protection of the World Cultural and Natural Heritage)约定,包括历史文物、历史建筑、人类文化遗址;无形文化遗产根据联合国教科文组织《保护非物质文化遗产公约》(Convention for the Safeguarding of the Intangible Cultural Heritage)的定义,是指“被各群体、团体、有时为个人视为其文化遗产的各种实践、表演、表现形式、知识和技能及其有关的工具、实物、工艺品和文化场所。”

 

我国的文化遗产本体可从生产方式、组织方式上进行划分。

• 生产方式:由国内调拨、租借、征集、拍卖、捐献等方式产生,全国文化遗产本体总量不变;由田野考古、海外拍卖、捐赠等方式产生,全国文化遗产总量发生变化。

• 组织方式:以博物馆、文保单位(文管所)、考古所、遗址公园、遗产保护地等方式组织、保管。

 

作为物质的文化遗产本体不可逃脱湮灭的命运,我国大力加强的文保技术研究和应用,只能在一定程度上延长其寿命,而且面临着技术人员匮乏、应用效果难以直接验证的难题。为了进一步加强对文化遗产实体的保护,有必要快速推进文化遗产的信息化工作,一方面协助物理、化学保护手段的应用、监控960万平方公里大地上不可移动的文化遗产安全,一方面在文化遗产实体湮灭后,还能将这些文化遗产长久地保存在民族的记忆中。

 

基于泛在网络理念的文化遗产信息化建设要考虑文化遗产本体保护、数字资源采集与转换、异构网络融合、多终端的数字内容服务平台等多个方面,形成文化遗产本体安全监控、不可移动/馆藏文物保护、文化遗产资源对社会的服务、流散文物跟踪、馆藏品内部管理等多个方面的实施应用,并对此做出深入的分析,提出基于泛在网络的文化遗产信息化建设的投资估算与资金筹措方式。

 

1) 基于泛在网络的文化遗产信息化建设规划研究

研究要贯彻创新性、先进性、开放性和示范性原则,采用先总体后个体、理论联系实践、实事求是的指导思想,在符合国家网络融合主干技术标准与规范的前提下,以研究文化遗产资源基于泛在网络多终端业务呈现、利用需求为起点,结合多网络融合的数字媒体业务运营需求,全面分析文化遗产数字内容服务系统的具体模式,研究并设计数字内容服务系统的总体架构,从面向不同技术提供层面的角度将文化遗产数字内容服务系统划分成相对独立且具备开放接口的子系统或平台,制订统一的业务规范和接口规范,同时针对各子系统或平台的运行实体,提出子系统或平台的规范流程及边界接口,这样保证了各子系统的标准化、模块化,保证和提高可复用性、组合的灵活性。

综合分析我国文化遗产信息的特点和应用范围,在馆藏文物、地面、地下(海/河/湖下)不可移动文物数据资源特征的基础上,结合国家三次文物普查的目的、数据变动的状况,针对国家总体发展战略和公众对文化遗产资源的需求,深入阐释以泛在网络为平台进行文化遗产信息化建设的必要性和重大意义。 

 

我国的文化遗产事业已经步入了发展的快车道,尤其是在信息技术时代,文化遗产事业中无论是博物馆的建设、开放,还是田野考古工作、文物保护工作,均大力利用信息技术手段。在泛在网络理念支持下的文化遗产信息化建设更是透过以网络融合为主要技术特征的道路,将国家主流的文化资源纳入到了国家信息化建设发展战略的范畴之中,对文化遗产事业快速、有利的发展起到了积极的推动作用。中共中央办公厅、国务院办公厅发布的《2006—2020年国家信息化发展战略》指出,信息化是当今世界发展的大趋势,是推动经济社会变革的重要力量,信息网络更加普及并日趋融合,信息化成为全球经济社会发展的显著特征,并逐步向一场全方位的社会变革演进。要推动网络融合,实现向下一代网络的转型。优化网络结构,提高网络性能,推进综合基础信息平台的发展。加快改革,从业务、网络和终端等层面推进“三网融合”。因此,研究需结合国家信息化发展的战略指导思想,提出基于泛在网络的文化遗产信息化建设愿景和中长期建设目标与战略,以期实现“牢牢把握社会主义先进文化的前进方向,支持健康有益文化,加快推进中华民族优秀文化作品的数字化、网络化,规范网络文化传播秩序,使科学的理论、正确的舆论、高尚的精神、优秀的作品成为网上文化传播的主流”。

在泛在网络基础上,文化遗产信息从产生、获取、加工、传递、利用,涉及到内容提供者、内容服务者、广域网络运营商(近程网络管理者)、终端设备商以及使用者等多方面的实体机构和人员,由于各个实体机构和人员采用的技术手段以及所提供系统平台开放程度不一,造成了整个文化遗产数字内容服务、利用系统环节复杂、交互方式单一等障碍,尤其是在多网络、多终端条件下,严重限制了内容服务的丰富性。因此,需要对文化遗产数字内容生产、加工、传递、利用系统的服务模式以及总体架构进行深入探讨,提出文化遗产数字内容服务系统相关接口以及流程的标准、规范,对相关的核心技术进行攻关研究,提出研制相关装备和软件的基本原则和方法。最终,能详细制定确保基于泛在网络的文化遗产信息化建设愿景、目标和战略落地的工作原则、工作任务、实施阶段以及保障措施。

 

注释:

1、本文参考了国家“863计划”信息技术领域“新一代高可信网络”重大项目——“基于高可信网络的数字内容服务系统开发及示范”课题的部分文档。

2、唐伦,陈前斌,曾孝平,李云:基于社会网络分析的泛在网络仿真平台,计算机工程,第34卷第22期,2008.11

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Tags: 泛在网络 文化遗产 信息化

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