Сектор археологической теории и информатики Института Археологии и Этнографии СО РАН

Сибирское отделение Российской Академии Наук

Сектор археологической теории и информатики

Института Археологии и Этнографии СО РАН



 
29 октября 2007

Зав. сектором археологической теории и информатики выступил с приглашенным докладом на пленарном заседании Международной конференции "Математическое моделирование исторических процессов" . Публикуем тезисы доклада.

Археология и компьютерные технологии

А.П.Деревянко, Ю.П.Холюшкин, Ю.А.Загорулько, В.Т.Воронин, В. С.Костин (Новосибирск)


Информатизация в гуманитарном секторе науки – свершившийся факт и сегодня уже никто не спрашивает, нужна информатика или нет, поскольку сама идея возвращения к печатным машинкам и бумажным картотекам уже выглядит чудовищным анахронизмом. На сегодняшний день во многих институтах уже накоплен опыт работы с ИТ как вспомогательным инструментом. Можно отметить следующие его формы:

1. Модернизация издательского производства на основе компьютерных технологий;

2. Развитие мультимедийных издательств при музеях в целях продажи информации на CD и DVD дисках.

3. Созданию корпоративных сайтов, которые

4. Создание разного рода реляционных баз данных;

5. Создание презентаций.

6. Разработке ГИС

7. Периодическому использованию отдельных статистических процедур методов.

Подобная информатизация в гуманитарных учреждениях создала определенные возможности повышения качества их работы, но создать предпосылки для длительного и устойчивого развития основной деятельности указанные организации не могут.

Осознание этого факта привело к созданию в Институте археологии и этнографии СО РАН специального подразделения: сектора археологической теории и информатики для разработки и реализации комплексной программы информатизации археологической науки.

Изначально в направлении исследований сектора наметилось несколько направлений:

1. Разработка системной классификации археологического знания. Создание системной классификации археологической науки велось на основе выдвинутой в 1985 году Е.Д.Гражданниковым гипотезы о существовании всеобщего периодического закона, который применим для других научных дисциплин (Гражданников, 1985). На основе этой гипотезы был предложен принципиально новый метод систематизации археологических понятий (Щапова, 2005:125), который видится его создателям универсальным, применимым для классификации понятий абсолютно всех научных дисциплин (Гражданников, Холюшкин, 1990). Суть метода состоит в построении классификационных фрагментов, каждый из которых базируется на универсальной класссификационной модели. Модель предполагает использование законов диалектики для выявления системных связей между понятиями. При этом содержание модели раскрывается с помощью следующих друг за другом шести понятийных образований, начиная с опорного понятия и кончая пятиэлементной группой. Данная модель предполагает создание многомерной классификации. Другим достоинством, предложенной классификации, является возможность охвата классификационных понятий в целом и наглядность их представления с помощью семантических карт. Несомненный интерес представляет корректность вписывания археологии в систему исторического знания в целом, а также ее соотношение с другими дисциплинами. Эта классификация представляется наиболее обоснованной и позволяет выяснить многие вопросы, связанные с объяснением функций и места археологии в системе знаний о прошлом. Очень важным является то, что новый метод рождается в компьютерный век, когда все острее встает вопрос о необходимости создания высокоинтеллектуальных информационных систем (Холюшкин, Гражданников, 2000).

2. Портал знаний. Выбор наиболее адекватного способа представления и структурирования предметных знаний – одна из наиболее важных задач, которая решается при создании онтологий специализированных порталов знаний. Только хорошо решив эту задачу, возможно построить портал знаний, не только обеспечивающий целостное представление предметной области и навигацию по релевантным ей информационным ресурсам, но и легко настраиваемый на выбранную область знаний. Предложенный подход к построению онтологий, составляющих концептуальную и информационную основу порталов знаний, и призван решить данную задачу. Разработанная нами онтология предметной области по археологии включает четыре базовых иерархии: иерархию разделов, иерархию объектов, иерархию методов исследования и иерархию научных результатов.

Основой для построения иерархий понятий онтологии по археологии и этнографии послужила предложенная в (Холюшкин, Гражданников, 2000; Холюшкин, 2004) и развиваемая в настоящее время одним из авторов доклада системная классификация археологической науки, фиксирующая явные и неявные связи между используемыми в ней понятиями.

Взаимодействие понятий онтологии с системной классификацией имеет свои особенности. Понятия системной классификации используются для построения классов и доменов онтологии и для создания экземпляров понятий онтологии.

Так, некоторые понятия системной классификации объявляются классами онтологии и образуют упрощенную иерархию наследования. Это могут быть:

Научные результаты:

• “Археологическая гипотеза”

• “Археологический факт”

• “Научное достижение”

• “Научное открытие”

Объект исследования

• “Артефакт”

• “Комплекс”

Метод исследования

• “Археологические методики”

• “Археологические методы”

3. Музейные технологии

Современное развитие музейного дела становиться все более тесно связанным с сетью Интернет. Интернет открывает новые возможности для решения многих актуальных проблем существующих реальных музеев. Он приводит к переосмыслению и совершенствованию музейной деятельности, в том числе и лежащей в основе музейной коммуникации знаковой системы, основанной на использовании предметных реалий культуры. В ходе реализации проекта впервые за Уралом был введен для всеобщего доступа огромный в количественном отношении материал, представленный в виде базы данных и генерируемых из нее музейных залов по запросам в технологиях виртуальной реальности, а также виртуальный музей, построенный на основе технологий виртуальной реальности с кинозалом с видео и аудио коллекциями. Музей включает в свой состав формируемую библиотеку публикации по тематике коллекций, библиографические описания в формате RUSMARK и полезные ссылки на сибирские музейные ресурсы.

4. Методика статистической обработки археологической информации

В секторе археологической теории и информатики (САТИ) Института археологии и этнографии (ИАЭт) СО РАН за более чем десятилетнюю историю было разработано несколько оригинальных методов анализа данных, учитывающих специфические особенности археологической информации. К сожалению, программные реализации этих методов сделаны в разные годы и представляют собой разношерстный "зоопарк". Первые программы написаны на языке C++, ориентированные на устаревший формат файлов SPSS/PC+ для входных данных, вышедший из употребления с переходом пользователей с MS DOS на Windows. Последние разработки сделаны в виде макросов Excel, что позволило обойтись без программирования интерфейса пользователя, поскольку сама электронная таблица является интерфейсом для ввода табличных данных и вывода результатов анализа в виде диаграмм деловой графики. Когда мы создавали программы "для внутреннего пользования", мы разумно ограничивались реализацией только расчетной части, на порядок сокращая затраты времени на программирование.

В последнее время появилась мысль объединить все разрозненные программные разработки в едином пакете и сделать их доступным более широкому кругу пользователей. Наиболее адекватным решением этой задачи, на наш взгляд, является создание Web-сервера, включающего подсистемы ввода/хранения данных, методов анализа данных и представления результатов. Для расширения возможностей сервера предполагается использовать также отдельные модули пакета PSPP, аналогичного по функциональности SPSS, но распространяемого бесплатно по соглашению "Open source", которое предусматривает возможность использовать и модифицировать исходный код программы для включения в некоммерческие программные продукты [PSPP – Summary].

Были сформулированы основные принципы построения нашей системы и вытекающие из них требования:

1. сервер должен предоставлять пользователю следующие возможности:

– ввод, хранение и редактирование собственных данных пользователя. Данные должны сохраняться на сервере в течение сеанса работы и (для зарегистрированного пользователя) между сеансами. Кроме того, должна быть возможность сохранения данных на стороне клиента (то-есть, экспорт/импорт);

– доступ к архиву обобществленных данных (со ссылками на источник). Из общего архива данные могут быть скопированы в личный архив, после чего их можно редактировать и сохранять. Также необходима функция пополнения общего архива, хотя она может быть реализована не полностью автоматически, а с участием человека, администратора данных;

2. Пользователи хорошо ориентируются в собственных данных, но не имеют специальной подготовки в методах статистического анализа. Поэтому:

– пользователю нужна не только возможность применять методы анализа, но и добротная консультация по поводу того, в каких случаях следует применять эти методы и какие выводы можно сделать из полученных результатов. Другими словами, нужна развернутая обучающая подсистема, включающая тексты с описанием методов и примеры анализа реальных данных;

– пользователям, которых не устраивают шаблонные интерпретации методов, можно предложить самим разобраться в сущности этих методов, предоставив пошаговую демонстрацию производимых преобразований на "живых" данных. Каждый шаг при этом должен быть снабжен описанием, достаточным для понимания и самостоятельного воспроизведения процедур анализа;

3. Научные сотрудники применяют методы анализа данных не только в процессе исследования, но и для подготовки научных публикаций. Для этого:

– вместе с выводом результатов аналитических расчетов система должна предлагать достаточно строгие и точные формулировки выводов. Разумеется, эти формулировки и выводимые результаты должны быть понятны исследователю и хорошо интерпретироваться;

– все графические иллюстрации должны быть информативными, выполнены на хорошем дизайнерском уровне и отвечать всем требованиям к рисункам в научных публикациях.

В описываемом проекте систему предполагается разместить на портале "Sibirica" [http://www.sati.archaeology.nsc.ru/sibirica/]