博物馆发展中的新技术与文物保护研究

信息引领未来，科技带来变革。信息技术的快速发展与广泛应用，使人们的生活方式、工作方式、学习方式等都发生了巨大变化，博物馆传统的、静态的、简单的数据采集展示模式已经不能满足观众日益增长的文化新需求，应用科技创新促进博物馆的高质量发展成为新时代文博工作者面临的最为迫切的任务。随着物联网、移动通信、互联网、云计算、大数据、人工智能等高新技术的快速发展，构建博物馆大数据中心，打造博物馆智慧化生态体系，实现博物馆全业务信息化，进而实现博物馆的精细化管理，提升公共文化服务能力和水平成为可能。

（一）智慧博物馆建设发展战略推进新技术在博物馆的应用

1.智慧博物馆建设概述

博物馆是社会历史文化传承的重要载体，是理解过去、思考当下、启示未来的重要公共文化场所。同时，作为公共文化服务资源的核心力量与平台，博物馆也是传播历史知识、陶冶公众社会情操的重要场所。进入21世纪，博物馆领域的新兴技术应用越来越普遍，数字博物馆、虚拟博物馆、网络博物馆、掌上博物馆、智慧博物馆等新概念层出不穷，尤其是在技术上具备全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融合的应用三大特点的智慧博物馆快速发展，通过创新博物馆服务、保护和管理理念，对于提升博物馆的业务水平和公共文化综合服务能力，满足人们日益增长的个性化、多元化文化消费需求意义重大。智慧博物馆是继数字博物馆概念之后，在物联网、云计算、大数据、人工智能等信息技术的发展基础上逐步建立起来的博物馆新型形态。

近年来，国家文物局高度重视科技创新支撑作用，牢牢把握时代发展脉搏，推动文物与科技深度融合，积极探索智慧博物馆建设路径，开展智慧博物馆项目试点工作。2014年，确定了首批全国智慧博物馆试点单位，山西博物院与成都金沙遗址博物馆、甘肃省博物馆等7家博物馆成为试点单位。在国家文物局的科学指导和大力支持下，根据各自的馆藏特点及所处地域的观众需求，按照轻重缓急分步实施，逐步推进，各有侧重地进行了卓有成效的智慧博物馆建设的探索和实践，取得了令人瞩目的成果，为我国智慧博物馆的建设积累了一定经验。成都金沙遗址博物馆侧重于“分众智慧化传播”，针对观众设计了多种文化活动；甘肃省博物馆设计了特殊的展示方案，综合利用3D显示、虚拟和增强现实、互动投影等技术；苏州博物馆推出了无线网络及移动智能终端服务；内蒙古博物院结合区域特点打造了一个移动的数字博物馆，其展览车巡回全区，把文物所承载的历史文化送到基层百姓家门口；四川博物院开发了基于iPad的多媒体导教可视化系统；广东省博物馆实行全方位的智能化管理，包括安全防范、设备管理、信息通信、网络应用和音视频等智能化系统。

2.智慧博物馆建设发展的规律

我国智慧博物馆近年来的飞速发展得益于蓬勃的行业发展、利好的政策引导、鼎盛的需求导向等多效催化，从对调研信息的归纳整理和深入分析发现，智慧博物馆的建设发展总体呈现出一定规律。

（1）政策利好成为智慧博物馆加速发展的重要推手

近年来，除经济发展催生的人们日益增长的精神文化需求外，国家大力营造的创新发展大环境和行业发展大繁荣，成为我国智慧博物馆飞速发展的主要原因。一方面，党和国家对文博事业的发展呈现出前所未有的关注和重视。一系列的政策文件和规划报告都明确指出，文物博物馆事业的战略意义和社会影响日趋上升。政府的高度重视促使全社会参与文博事业建设的热情日益高涨，进而推动智慧博物馆的建设发展呈雨后春笋之势。另一方面，文博行业创新应用的层出不穷再上台阶。随着物联网、云计算、人工智能、大数据等技术的不断成熟，其行业创新应用成为信息技术领域和文博界争相研究的热点，这为智慧博物馆建设提供了强有力的技术支撑和“发展加速器”^[3]。这些有利于智慧博物馆乃至整个文博事业科学发展的良好态势将得以保持和持续增强。

（2）GDP发达省份，智慧博物馆建设起步较早、进度较快

根据调研数据分析发现，博物馆信息化建设基础较强、智慧博物馆建设成果较显著的博物馆有一半左右位于经济发达和人口稠密的华东、华北地区，其后是文物资源基础较好的西南、西北地区。经济大省集中了较多的文化资源，也为文化资源的合理利用提供了充足的财力支撑。例如，广东省博物馆因经济实力较强、基础较好，才有能力支撑智慧服务建设项目较高的成本投入。同时，这些省份相对较多的人口聚集，形成增长更快、要求更高的文化需求，从而促进文化资源聚集地博物馆更高速、更有创新性地发展。由此可以看出，经济基础强、人口密集的区域，博物馆实力相对较强的GDP发达省份，智慧博物馆建设成果较多，智慧博物馆发展步伐更快。

（3）建设侧重点与博物馆特色或当地优势资源关联密切

博物馆所处地域不同带来的地理环境、人文因素差异，以及自身藏品特色和管理理念的不同，导致其智慧化建设侧重点不同。首先，现阶段智慧服务建设占比最大，受关注程度最高。课题组此次调研的诸多案例中，有一半以上的案例为智慧服务体系建设，其中又以展示与体验案例最多。由此可见，可视化程度高、交互体验形式多样、直接面向公众的创新智慧服务建设更容易得到大众认可。特别是像北京、上海等一线城市，新事物、新技术的更新速度快，人们对新体验、新领域的探求欲望更高，更侧重智慧服务建设。其次，智慧管理建设大多基于博物馆自身业务需求，取决于博物馆管理理念。例如，对新技术、新理念接受度较快的秦始皇帝陵博物院在智慧管理方面建设成果更加显著。最后，智慧保护因其服务受众较少，多为科研工作者和专业从业者，其建设成果占比最小。往往位于温湿度气候变化频繁的地域或藏品保存条件要求较高、科研实力较强的博物馆相对投入较多，如上海博物馆。

3.未来工作的重点、难点

目前，智慧博物馆工作正在稳步进行中，前期建设取得了一定成果。但由于建设时间较短，建设现状参差不齐，发展进度不一。为更好、更快地推进后期可持续的建设发展，本书对建设过程中存在的主要问题和不足梳理如下。

第一，智慧博物馆整体应用受限。如何将博物馆大量数字资源整合为知识，并通过互联网、物联网、数据分析、虚拟现实等多种技术展现在公众面前，让文物真正“活起来”，仍是困扰博物馆智慧化建设规划制订的问题。

第二，智慧博物馆建设管理工作难度大。由于智慧博物馆建设涉及行政管理体制的创新与部门间的交叉管理，建设实施过程中的内部组织协调工作有一定难度，需加强博物馆领导对主管部门建设工作的组织。

第三，智慧博物馆标准规范制定需完善。面对“五光十色、日新月异”的新技术，需要有一套完整、翔实的智慧博物馆行业信息技术标准规范体系和具体的技术操作规程，才能有的放矢地高效推广新技术、新方法在博物馆创新发展和资源开放共享中的应用。(www.xing528.com)

第四，智慧博物馆配套人员业务素质需提升。智慧博物馆所涉及新兴技术与博物馆行业传统理念跨度较大，目前仍缺乏该类交叉学科专业人才。加强高素质文博专业技术人才和复合型管理人才的培养，成为智慧博物馆后续发展不可逾越的保障条件。

博物馆的智慧化不是一朝一夕能够实现的，它是一种可持续发展的博物馆新形态。山西博物院智慧博物馆建设在前行道路上将不断探索和实践，创新形式、提升服务能力，实现博物馆新时代高质量发展。

（二）文物知识图谱助力博物馆数据融合与文化传播

文物领域是一个内涵广泛、信息丰富的庞大领域，包含着很多子领域，如文物描述涉及文物本体、艺术、考古、自然、历史以及与其相关的各类信息，各个方面的信息都在以其独特的方法、形式进行交流，而不同的应用场景所关注的文物知识的角度又各不相同。然而这些信息不能用一个范式进行表达，需要通过互相建立有效的联系才能被理解，因此，数据重叠现象严重，文物领域的知识表达就出现了复杂的文物领域和信息技术领域的交叉问题。此外，还存在知识生产方法和工具匮乏、文物知识组织缺少规范、知识创新服务应用很少等问题。这需要博物馆行业去创新文物知识生产和服务模式，其关键是借助现代人工智能技术，为博物馆安装一个智慧的大脑，而作为人工智能基石的知识图谱，理所当然地成为“大脑”的最佳选择。文物知识图谱也是实现文物知识互联的最高效组织方式。

知识图谱可以将丰富的知识融合起来，实现展览的数字化、科学化和艺术化，解决布展主题不鲜明、重点不突出、文物展品内涵挖掘不够的问题，从而实现博物馆与观众的真性交流。通过知识图谱这个博物馆智慧化中的基础和核心，可以全面驱动支撑文物知识生产到应用的全生命周期，并以此全面提升现有博物馆业务水平，为文物收藏、研究、保护及教育传播、展览展示提供更为丰富的内容、更高效的知识生产、更智能的知识服务，带动文博业务工作模式转变。

文物知识图谱将海量、多源、异构的文物领域数据，包括文物本体、环境、历史文献、考古资料、研究成果、网络数据等，利用自然语言处理、大数据分析、文献计量学、软件科学等组织起来，能够更为全面地汇聚文博领域的海量知识，构建丰富的知识体系，还能够通过更丰富的知识表达、更精准的知识呈现，支撑文物和博物馆多种知识业务需求和文物展示需求。

（1）文物知识图谱构建

鉴于文物领域专业性强，文物数据具有多源、异构、稀疏等特点，不能简单照搬通用知识图谱或者其他行业成熟的知识图谱技术。需要针对文物行业的需求和特点，量身定制文物知识图谱的模型、构建技术、应用支撑技术、公共服务平台及创新应用，形成文物知识组织、生产、应用的全技术链条。

（2）文物知识图谱典型应用

文物知识图谱为文物研究提供更为科学的知识组织方式。它能够支持海量馆藏信息档案，涵盖文物本体信息（如名称、年代、尺寸、意义等）、相关历史人物、相关历史背景、考古信息、馆藏信息、展出信息等多层次、多维度信息；根据文物的出库、入库状态信息，支持文物修复记录、展出记录、事故记录、研究记录等业务信息；提供博物馆文献资料数据库访问接口；以馆藏文物为线索对相关文献进行分类、检索；更为智慧的知识共享：把博物馆的研究成果、图书资料共享到网络存储，让博物馆工作人员都能找到相应的资料文档。

文物知识图谱为博物馆展陈提供更加优化的方案。文物知识图谱可以提供更加多元的信息展示、更加丰富的交互性，采取多视图关联技术、虚拟技术等，使静态的文物及说明，讲解（音频）和视频融合起来，实现布展的科学化和艺术化，解决布展主题不鲜明、重点不突出、文物展品内涵不清的问题，实现博物馆和观众的真性交流。

文物知识图谱为博物馆藏品研究和藏品管理工作起到重要的支撑作用，有了文物知识图谱，可以更为高效地进行社会文物的建档、跟踪，实现更为有效的获取文物流转和拍卖信息，从而实现更为有效的征集和购买；文物知识图谱可以有效构建文物出入库的相关信息，为管理者提供更为有效的出入库管理决策支持。

文物知识图谱使博物馆观众服务更加智慧化。文物知识图谱能够汇集多源观众属性数据和行为数据，构建观众数字化管理中心，促进线上与线下的服务深度融合，创新集观众数据采集、观众行为分析、观众服务提升于一体的服务模式，真正将博物馆对外服务与观众需求紧密联系起来，最大限度地发挥观众数据的价值，为博物馆的展陈策划、活动开展和服务质量提升提供数据支持；能够更加准确地掌握观众基本信息和行为偏好，及时开展活动效果评估和处理咨询反馈信息，更有针对性地开展文物保护教育数字化宣传。

文物知识图谱还将成为博物馆智慧管理的有效支撑，其可视化的形式将文献研究与文物领域相关知识关联起来，其便捷化的内容编辑、智慧的内容发布、高效的素材管理和观众信息集中收集，能够进一步提升博物馆新媒体传播的能力。

发展“智慧展览与教育传播”是文物知识图谱构建的一个重要目的。基于大数据应用的藏品研究、观众分析系统，基于云计算功能的知识图谱和信息推送，基于人工智能的创造性整合思维，使得文物知识图谱实现感知、分析观众（公众）的需求，共享资源和创意，整合相关信息和知识，以最佳形式地表达，更加智能地推送或获取，使得博物馆的馆藏资源得到进一步挖掘，博物馆文化永不落幕。文物知识问答系统和知识众包就是基于文物知识图谱应用的创新之举。

总之，充分应用新技术，以文物知识图谱为博物馆智慧化的基础和核心，通过构建文物知识图谱，将全面提升现有博物馆业务水平。