技术在考古学中发挥着越来越重要的作用。如今,人工智能作为科技考古的重要手段之一,不断拓展人们对文明的认识,为探索中华文明的演化演化提供帮助。
AI+考古:还原风采,追溯历史痕迹
在四川省文物考古研究所,研究人员正在利用人工智能技术对破碎的陶器碎片进行年代测定。由中国科学院院士、浙江大学高等数学研究所专家牵头的人工智能研究团队,与四川省考古研究所、成都考古研究所联合对宝墩陶片考古进行人工智能探索研究。我们收集了高山、紫竹、芒城、玉福村出土的陶片,这些都是宝墩古遗址一期至三期的典型遗址。nt City Site,史前城市遗址,并开发了数字AI陶片模型。早在4000多年前,宝墩的先民就在陶器上装饰绳纹、水波等图案。 AI模型目前可以成功识别碎片化程度高、信息含量低的普通陶器的呈现方式。呈现判断的依据进一步从常见的工具扩大到零星出土的陶片碎片,为考古学快速便捷地分阶段定年提供了新的工具。
四川省文物考古研究所研究馆员万娇:这个数据模型是基于考古类型学的。 Mrit对大量陶器进行分析,然后提炼出陶器品质、陶器色彩、纹饰等一系列特征。其核心是数字陶片集,它构成了大量的陶片数据。这个数据库会记录brief 获取每个陶片的信息,并将其输入深度机器学习算法进行计算。
这是新疆克孜尔石窟第161窟人工智能修复的壁画。在这个比敦煌莫高窟还要古老近百年的石窟里,潭源计划结合AI大型模型、太赫兹时域光谱技术、X射线荧光光谱技术来弥合时间裂痕,让受损严重、烟雾缭绕的艺术宝藏重新被发现。壁画0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000;塔里木河上的星星,穹顶上描绘的古龟兹民族风格……当缓慢的壁画再次打开时,波澜壮阔的中华文明展现在我们面前。
建模+考古:折叠时空,重构历史场景
目前,数字建模已经成为历史文明再现的一大帮手。考古学与数字技术的结合产生了涌现出一大批文化遗存和古建筑的“数字档案”。
今年,天津大学建筑学院团队对晋祠进行了首次毫米级测绘,目前晋祠建筑群奉圣寺前期测绘工作已完成。利用无人机、摄影测量、三维激光扫描等技术,为晋祠打造了毫米级精度的“数字档案”。这使得中国现存最早的皇家祭祀园林,从斗拱、梁柱到琉璃图案,都能够在数据世界中不丢失地永久保存。
天津大学建筑学院建筑历史与理论研究所博士 徐无杰:这个是我们用来扫描最精细部分的设备,精度为0.2毫米。例如,晋祠就有一根盘龙柱。上面的龙雕伊拉尔非常漂亮。使用这个物体进行记录可能会留下工人操作和工具的非常微妙的痕迹。
天津大学建筑学院副教授 朱雷:在这个建筑里,大概采集了21亿个点的数据。这些基础数据被保存下来,制作成非常干净、去噪的古建筑相关信息图,这样就保留了古代工艺的工艺特征。
今年,三星堆首次公布了大型青铜铸造中的“芯骨-条芯支撑”技术,证明三星堆青铜在商代后期发展出了以分体铸造为核心、整体铸造与锻造并重的创新铸造技术体系。这是该技术首次在国内同期网站得到系统证实。通过显微CT扫描和高精度三维建模,“魔法师”祖先铸造青铜的“卡尔工艺”得以破解。
四川省文物考古研究院三星堆遗址工作站主任冉红林:我们逛庙会时看到的灯笼,其实里面是有一个框架的,尤其是比较复杂、比较大的灯笼。可能是骨干,它在各个方面都有很多支持。例如,三星堆博物馆展出的三号坑发现的头戴尖帽的小立像,就采用了“芯骨-条芯支撑”技术。对这个小立像进行了CT扫描,发现其中有明显的“芯骨-条芯支撑”痕迹。三星堆发现的许多神树都有清晰的骨骸。
探索+考古:追根溯源,敲开历史之门
今年,中华文明“探源”工程借助科技取得了一些成果。
今年,一支团队中国科学院古脊椎动物与古人类研究所联合陕西省考古研究院等单位,对石峁遗址及周边遗址及晋南地区共169件古人类骨骼样本进行了核基因组研究。它为理解中国古代国家的形成和发展提供了社会组织模型,为理解中国古代文明格局、人口动态和复杂社会的形成打开了一扇窗口。
中国科学院古脊椎动物与古人类研究所副所长付巧梅:研究表明,石猫种群的主要种群起源于陕北仰韶种群晚期,表现出明显的遗传连续性。从基因层面证明,世茂文化有着深厚的本土根源。在某些个体中,来自人的遗传成分与在北部草原地区和南部沿海稻作种群中检测到了裕民成分。它有一个目的,已经证明中华文明自产生以来就具有多元、融合、折衷的宏大格局。
比都江堰早两千五百年,比大禹治水早一千多年,中国最早的大型水利系统——良渚水利枢纽的考古,是中华五千年文明的又一重要佐证。利用卫星影像和高程模型技术,在良渚古城地区1:500线图上创建的数字高程模型,清晰地展示了良渚古城东南部几个矩形建筑之间的关系。
目前,良渚经考古证实的水坝有30座。良渚文化的演变过程更加清晰。在课程中千百年来,经历了利用山地地貌建设分散聚落、规划建设水利系统、建设良渚古城三个阶段。它展现了新石器时代晚期存在的一种早期区域国家,以稻田农业为经济支撑,社会多元化,有统一的信仰体系。