文物保护学视角下的文物信息学

来源 :中国文化遗产 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sunleilong
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  提要:文物信息是文物运动的状态及其改变方式。文物信息以文物为原初载体,是文物价值的主要来源和文物状态的反映。本文以文物保护学的视角,结合信息科学的理论和方法,从文物信息的定义、文物信息的变化与度量、文物信息的分类、文物信息系统、文物信息的价值五个方面对文物信息进行探索,以期对文物信息的获取和认知以及文物保护学的学科建设等方面有所意义,更好地指导文物保护的研究和工作。
  关键词:文物;文物信息;文物信息系统;文物信息过程
  在历史发展的过程中,人类通过劳动和智慧创造出许多宝贵的具有历史、艺术、科学价值的东西,这些有价值的东西遗留下来便成了文物。文物并不单纯是一件件烙刻下祖先印记的“死物”。文物本身可能存在许多未解之谜,但是文物是“会说话的”,文物所携带的信息便是它传达给我们的话语,需要仔细“聆听”,使得谜团的不确定性减少甚至消失。文物信息的原初载体是文物,以文物保护学的视角解读,文物信息是文物状态的反映,其重要性不言而喻。通过信息科学的理论和方法对文物信息学进行探究,能够系统梳理文物信息的支脉,指导现实的研究工作。
  一、文物信息的定义
  在文物的保护研究中经常提到“文物信息”一词,但是何为文物信息?目前还缺乏明确的研究与定义。
  文物信息是一个复合概念。1948年美国贝尔电话研究所的数学家香农(C.E.Shannon)发表了一篇被公认为信息论诞生的标志的论文《通讯的数学理论》。在此,他提出了信息的抽象定义,“信息是用来消除随机不确定性的东西”。文物信息使我们得到关于文物的知识,使文物可能的状态减少,因而可以认为,文物信息即文物状态不确定的消除。从哲学定义的角度看来,我国的钟义信教授认为“信息是事物运动的状态及其改变方式”。文物信息即为文物运动的状态及其改变方式。文物信息的原初载体是文物,它是文物的一种属性。
  文物信息的属性与信息的属性一脉相承,但是有几点值得注意。主要是文物信息的时空性、客观性、依附性、价值性。文物的状态与时间是一一对应的,因此文物信息的产生、使用、传播均有时空性,文物保护的原真性与文物信息的时空性息息相关,在研究时应从时空角度加以理解;文物信息是文物状态变化的客观反映,不以人们意志为转移,同时其一旦形成,本身也具有客观存在性;文物信息与载体不可分割,文物信息的产生、转录、复制均需要载体,这体现了文物信息的依附性。从主观上来看,文物信息是有价值的,信息的价值也构成了文物的价值性。对于文物信息属性的认识有助于对文物信息的深入研究。
  文物信息学以文物信息为主要研究对象,运用信息科学的理论与方法,主要研究文物信息的运动规律和应用方法,包括研究文物信息的本质与度量方法、文物信息的产生与变化,文物信息的提取、变换、传递、处理、贮存,文物信息的价值等。
  二、文物信息的变化与度量
  一件文物历经岁月的沧桑遗留到现在一般经历了加工、制作、使用、埋藏、典藏这几个典型的过程。在器物加工之前首先要寻找原材料,原材料包括原始的文物主体材料和各种辅助材料。例如青铜器的原材料不仅包括主体的矿料,还有范铸法需要的烧造陶范的泥料等。当然原料的采集也可能蕴含着许多人类的劳动,例如青铜器冶炼所需要的铜矿石的开采。原料采集完备后古人就开始对原材料的加工以及对文物个体制作的过程。原材料的加工可能涉及到多种技术,例如毛纺织原料的初加工包括净毛、弹毛等环节。对文物个体的制作既包括使文物成型的过程,又包括其局部的精修与装饰,甚至可能还有二次加工的过程。例如金银器主要有锤揲和浇铸的成型方法,而其器物表面的工艺处理和装饰技法又包括在錾刻、抛光、镂空、焊接、镶嵌等。加工工艺和制作工艺共同组成了文物的工艺信息。文物最终制作完成后投入使用,在使用过程中长时间经过磨损等会在文物本体留下痕迹,使用的频率和使用人的习惯等信息以及使用期间的破损修补信息也会印刻在文物之上。除了传世品,大多数文物要进入埋藏环境。在此漫长的埋藏时间里,文物与环境互相作用,文物的本体材料会发生老化,会受到微生物的腐蚀,甚至文物的整体性难以保存。考古发掘后埋藏环境被打破,文物重见天日,进入典藏阶段。这期间由于环境平衡的破坏,可能有新的病害或者病害加重的情况产生,也可能对文物进行保护与修复产生修复历史的痕迹,还有可能在文物上附加典藏的相关信息。
  经过以上几个阶段,文物的实体拥有了原料、工艺、使用、埋藏、典藏等信息。严格来说,在文物还没有产生之前,文物的信息便开始了积累。呈现在我们眼前的文物,透过它的本体,可以搜寻到庞大的信息库资源。
  存在即会留下痕迹。一件文物从产生到现在遗留在这个世界上的信息的总量,我们定义为信息总量。下图是文物信息总量随时间的变化曲线,通过该曲线,可以探究不同阶段的文物信息变化特点。该曲线是一直上升的,说明随着时间的增加,文物的信息总量是增加的。经过漫长的岁月,文物的本体可能不断残损,我们能辨识的一些原料和工艺的信息数量也在不断减少,但这不影响信息总量的增加,只是目前的手段或者方法限制了我们去挖掘这些隐藏的信息或者有些信息也许永远无法被辨识。曲线的斜率反映的是各阶段文物信息数量的平均变化速率,不同阶段的曲线斜率不同,说明信息数量增加的速率有所不同。通常情况下,t0到t1时间段是原料的信息产生,整个时间段较短,信息的增长速率较快;t1到t2时间段是工艺的信息产生,整个时间段较短,信息的增长速率快;t2到t3时间段是使用信息产生,整个时间段较长,信息的增长速率一般;t3到t4时间段是埋藏信息产生,整个时间段很长,信息的增长速率缓慢;t4到t5时间段是典藏信息产生,整个时间段长,信息的增长速率较慢。文物在t时刻的存在时间可以表示为T=t-t1。   通常情况下,文物都会经历这五个阶段,产生信息的积累,但也有例外。例如陪葬品可能不经过使用直接进入埋藏阶段,传世品不经过埋藏阶段直接步入典藏阶段。
  以上所总结的文物信息活动,实际上,都是由许多文物信息过程所组成的。文物信息过程由许多简单的信息转换组成。一类是文物信息的转化,这是组成文物的物质之间的有序性的非同构的转化。这类转化是在实体信息间进行的,是以被转化的信息的减少来换取转化得到的新的信息的增加。例如,在埋藏环境中,青铜器腐蚀生锈,原来有序性的铜转化为同样有序性的碱式碳酸铜等,文物便丧失了原有的信息,转化为腐蚀产物的信息形态。另一类是文物信息的映射。例如对出土文物进行拍照,包含在照片上的信息和文物实体中包含的信息同构。
  这里要提到一个关于信息量的概念。在信息论中,信息量是信息多少的量度,信息量是熵增,是过程量,是与信息传播行为有关的量,其存在是相对的。信息量越大,即负熵越大,熵值越小。根据热力学第二定律,在孤立的体系中,体系的熵趋于极大值。文物信息是文物实体的有序性的体现。对于文物的原料和工艺阶段,由于人为干预,文物的有序性整体呈增加趋势,信息量变大。使用阶段,部分信息量变大,部分信息量存在变小的可能,例如文物实体的残损。在埋藏阶段,埋藏环境类似孤立的体系,文物的物质实体趋向无序化的趋势,例如丝织品蛋白质的降解,信息量变小。典藏环节,存在人为干预,信息量可能变大。
  三、文物信息的分类
  文物信息的分类有许多种,将不同阶段的信息按照文物保护学的视角加以总结和区分即可得到文物信息的分类。该分类包括材料信息、产地信息、年代信息、工艺信息、功能信息、环境信息、病害信息。
  材料信息主要是涉及文物本体材料的信息。包括原材料的信息、辅助材料的信息、老化产物的信息、污染材料的信息、保护材料的信息等。原材料和辅助材料一般文物本体产生之前就已存在,之后信息一般不会增加。而老化产物和污染材料会随时间逐渐增多,在保护修复后可能会减少。保护材料主要是人为对文物施加的清洗、加固、封护材料。材料信息的获取可通过肉眼观察,但主要应依靠现代的仪器分析手段,例如扫描电镜及能谱分析、红外光谱分析、生物显微镜、X射线荧光光谱分析等,对材质进行宏观上和微观上的检测。
  产地信息主要是指文物材料来源和制造地点的相关信息。包括产地特征物质信息、产地文化特征、产地使用特征等。产地特征物质既包括宏观上在该地域文物上出现的物质材料,又包括微观上各种特征元素及含量等信息。例如古代不同时代、窑口的瓷器胎釉的特征元素的含量是不同,因为这些产地特征物质可以通过统计学的方法进行产地示踪。产地文化特征是指文物所折射出的区域文化的共性特点,通过一件件文物能够塑造出该地域人文和科技的面貌。例如通过唐代金银器多样的具有异域风情的造型和装饰,反映出唐代海纳百川、兼容并包的文化盛景以及中西文化之间的频繁交流。产地使用特征是对文物具体用途和用法的区域性总结。例如文物中的古代残留物能够提供丰富的使用信息,出土的青铜器中盛有美酒即显示其酒器的用途。对于产地信息的获取科技考古领域已广泛开展,采用的分析方法主要有中子活化分析、电感耦合等离子体发射光、铅同位素比值法等。
  年代信息向来是考古学重视的研究领域。文物年代信息包括年代特征、地质年代特征、材料年代特征等方面。一件文物的年代信息不仅涉及到它产生的地质年代、所使用材料的年代,还包括其埋藏的地层年代的信息,并且通过考古类型学的方法可以得到年代特征。现代考古测年方法很多是依据特定物质变化速度来推算,例如14C测年是用14C的衰变规律来计算,而氨基酸外消旋法测年是用体内原生的L型蛋白质氨基酸到D型蛋白质氨基酸转化规律来测年。目前年代信息的确定方法除了上述两种,还有树木年轮法、热释光法、黑曜岩水合法等。
  工艺信息包括的内容众多。加工工艺信息包括原材料的清洗技术、初加工技术等。制作工艺信息包括成型技术、材料配比、部件结合方式、技法和风格、制作时间或季节、制作工具等。文物生产流程的任何一环都与工艺信息息息相关。正是这些传统工艺信息的留存,为现代复原古代文物及工艺提供了准确详实的技术支持。工艺信息的获取,可以借助现代仪器方法对文物样品进行分析检测,对文物外观进行美学研究,还应参照古文献的记载以及对传统工艺传承地及传承人进行实地考察。
  功能信息主要是与文物的使用功能有关的信息。例如出土的许多青铜器是具有酒器实用功能,爵、斝、觚、觯、角等均为酒器的器型。由使用功能在文物本体的痕迹遗留衍生发散,可得到功能信息还包括残留物的信息、微痕信息、人机关系的信息以及与其他器物的组合关系等。许多文物的功能信息难以从文物本体表观判断,需要通过对相关残留物进行分析,对微痕进行分析或者进行实验考证而获得。而残留物多以附着的混合物形式或肉眼不可见的显微形态存在,这类信息的获得需要将经过较为复杂的理化分析手段。
  环境信息主要包括微生物、有害气体、紫外线、土壤等。尤其在埋藏环境下,环境对文物的保存状态有重要作用,二者有一定的对应关系。因此在文物信息的提取时不可忽视埋藏环境信息,例如墓葬气体的有效提取、土壤环境的测量、地下水环境的影响等,这部分信息的提取易被忽略,往往对后续保护研究工作的开展带来困难。
  病害信息向来是文物保护学所关注的热点,主要包括病害的类型、病害的程度、病害的内因和外因等。材质不同的文物其病害分类也不同。例如纸张的病害种类有水渍、污渍、褶皱、折痕、变形、残缺、炭化、变色等。病害的程度是对文物的病害状况的科学评估,而病害的内外因则是对病害产生和发展的深层次剖析。病害的程度有时难以合理量化,而其内外因机理的获取也需要大量的基础研究工作。
  四、文物的信息系统
  文物和人共同组成文物的信息系统,文物信息系统的特点在于输入和输出的是文物信息。文物信息过程的一般模型如图所示。   在文物信息系统中,信源主要是文物本体,输出给我们的信息由文物产生、提供。信源具有众多性和相关性,一件文物由于被从不同角度、出于不同目的进行观察,被看成不同的信源;而如果取得了一件文物的信息,可能对另一件文物也有了一定程度的了解。这就需要我们注意信源之间的交叉性,才能最大程度地获取信息。编码是指把信息转换为某种信号的过程。信道是信息传播的媒介,例如电磁波、声波等。译码即回到编码前的信息状态。一般情况下,对文物信息的提取主要依靠现代的仪器分析检测手段,文物信息编码到信道到译码的过程实际上经过了仪器操作过程。文物信息的信宿就是我们每一个研究者,不同的研究者对信息所受到的刺激是有差异的,即对于某些问题的结论可能存在不同。噪音在文物系统中同样存在,是在信号传送过程中,系统内部产生的以及系统外界混入的干扰,主要包括考古样品的干扰信息,由于考古样品的复杂性与多样性,会受到环境因素的干扰,噪音在信息传递过程中几乎不可避免。
  文物的信源、信道、信宿、噪音的联系密切,每一项对提取的信息量的大小都有影响。文物本体作为信源提供了最初的信息,在考古发掘现场和实验室及时做好文物的保护工作,最大程度保存文物本体持有的信息。在获取文物信息的过程中,经常采用多种理化分析手段用来支持同一结论,即使用不同信道传递信息,这涉及到信息的多余度,多余度的存在会降低信息传递的效率。但是在不少情况下,多余度并非多余,由于信息的传递过程中存在噪音,导致传递的可靠性下降,而多余度可以用来克服噪音,提高结论的准确性。对于信宿来说,应该能够有效地在混杂有噪音的信号中提取需要的信息,这就需要提高研究者的业务水平和人文素养。从噪音角度,研究如何合理防止噪音信息,这对于文物信息的准确认知非常重要,并且噪音有时也会是另一类信息的信源,对其研究可能会带来新的突破。
  以上文物的信息过程也可以看成是这个文物信息系统收集的过程。在一个文物信息系统中,可以分为内源信息和外源信息,内源信息来源于文物本体,而外源信息来源于环境,这部分主要体现了文物与环境的相互关系。整个文物信息系统包括信息收集、信息传递、信息贮存、信息处理等子系统。文物的信息通过理化手段被收集,可以通过计算机建立数据库用以贮存信息,或通过信道传递给更多的信宿,也可以对信息进行加工处理便于被利用。
  信息链在文物信息系统之间进行有效的传输。信息链,是以信息为中心环节,描述信息运动的一种逻辑构造。文物的信息链是以文物信息为中心环节的。信息链由事实(Facts)→数据(Data)→信息(Information)→知识(Knowledge)→“情报”、“智能”(Intelligence)五个链环构成。将其应用到文物信息上,凭借感官器官或机器能从文物身上获得的最原始的映象便是事实。事实是文物信息链的起点。数据是通过各种手段,包括仪器检测、模拟实验等,从文物本体获得的能够记录的一组符号。数据是事实出现的一种形式。数据只是一些冰冷的符号,必须经过“翻译”以后才能展现有价值的东西,这部分就是我们的文物信息。文物信息既有物理的意义,也有认知的意义。它既有客观文物状态的反映,又有人类主观认知的成分。但作为信息链的中心环节的文物信息是杂乱的、无序的,需要进行总结归纳系统化,进行加工后的文物信息变成了知识,这是对信息的升华。信息经过我们按照文物保护学的语言进行总结归纳,就成为了我们的学科知识。智能是对知识准确清晰的运用,是经过信息链的各个环节最终形成的“完美的境界”。量的积累最终带来质变,通过搜寻之间的联系和差别,使原有的知识得到延伸和运用,带来智能化的文物信息系统。
  五、文物信息的价值
  文物信息包罗万象,成为我们关注的焦点,这与文物信息的价值密不可分。文物信息是文物价值的主要来源。文物的历史、艺术、科学价值均要通过文物信息来体现。例如通过青铜器的铭文信息能够反映出它的历史价值。
  我们通过各种检测手段获得文物信息的过程实际上是信息的映射,是从客观存在的实体信息向非实体信息的转换,这种转化不会消耗被转化的文物实体信息。而非实体信息向实体信息的转换同样不会造成非实体信息的消耗。因此文物信息具有特殊性,它的获得不会造成文物本体的消失,而它的传递和贮存则有延续性,并且可以根据文物信息复制文物或者复原某些古代场景,而这种复原不会导致文物信息的消耗。文物是不可再生的,我们只能最大程度地延缓其衰老。纵使文物本体消亡,文物信息可在某种程度上还原该文物的原貌,文物信息的延续要比文物的延续容易实现。人们对文物价值的认识并不是全面的,是与时俱进的。而对文物价值认识的提高主要来源于对文物信息新的获取和认知。
  同时,对于文物信息的价值的理解,不能局限于一件文物,或者一类文物,而应将其纳入整个考古学的领域进行思考。通过文物信息所体现的人类认识自然、改造自然的状况,寻找不同区域、不同时代的共性与差异,探索人与自然的演变规律。孤立的几件文物的信息难以启示我们很多,但是不同文物的信息量的积累,可以得到区域文化的相关认知,把几个区域文化的信息进行对比整理,又可拼出中华文明的方方面面,最终汇入到人类文明的浩瀚海洋之中。这也是文物信息的增值过程。智能化的文物信息将带领我们领略人类文明的面貌,使整个系统的相互联系、相互作用清晰展现。文物信息能够连通区域交流的通道,将孤立的系统网状化,通过信息链,最后形成信息网,获得信息规模化收益。
  结语
  文物信息的内容丰富,种类多样,需要科学的分析与整理。这些信息与文物保护学都有密切的关系,目前关于文物信息的认识还不够成熟、不成体系,需要运用信息学的方法论经过系统化的梳理和探索。我们可以通过零乱的文物信息见微知著、一叶知秋,勾画人类文明的一撇一捺。这也启示我们寻找新的方法和途径,降低信息噪音,最大程度地获取和认知文物信息。
  (责任编辑:张双敏)
其他文献
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.
“知制诰”是唐代重要使职称谓之一,在职官史上其含义有三:其一指中书舍人中专门起草制诰的职责分工;其二是郎官等官吏晋升中书舍人的前阶或侍郎等官吏继续掌握草诏权的标志;
每一学科的课堂都有自己多种课型,按各学科课程标准来设定的课型就是各学科个性化的课型。本期教学专题从“课堂实践智慧”的视角出发,指向学科课 Each subject has its own
范镇,字景仁,成都华阳人。范镇,《宋史》卷三三七有传(简为《本传》),宋苏轼为作《范忠文镇墓志铭》(略作《墓志铭》),司马光有《范蜀公镇传》(省为司马光《传》)、韩维《南
元太祖十六年(1221)农历二月,一个北风凛冽、寒风刺骨的清晨,丘处机在李志常等十八位弟子的陪伴下,骑着马从山东登州出发,应召赴西域天山,去见叱咤风云、威震欧亚的一代天骄
编辑同志:我的孩子作文不好,可我们夫妇又都文化不高,不知怎样才能帮助孩子提高写作水平?湖南曾勇曾勇同志:自己文化不高又要辅导孩子写作文,这确实是比较困难的事,但您不要
2012年4月,我被调到松原市宁江区安监局工作。转眼之间,已过去四个年头。这几年的感受和体会,那可是太多太多,好多事情一辈子也不会忘记。具体来说有三点——一是由不认识到
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.
明清两代,北京及其周边地区人地关系日趋紧张,外城南部长期存在易涝荒地,成为义地设立的理想土地。同时,“迁汉令”与外城会馆的兴盛导致私立义地激增。因此,京师义地的主要
一个人的道德行为是受他的道德动机调节与支配的。所谓道德动机,是指道德认识和道德情感成为推动个人产生道德行为的内部动力,而道德行为则是道德动机的具体反映。但是实际