信息技术的快速进步对社会转型产生了深远的影响,智能化的实现改变了人们的生活方式和工作形式。在文博领域,智能化服务建设是博物馆跟上时代发展的必由之路。2018年初,中国国家博物馆推出“智慧乡村博览会”项目,旨在打造“感知透彻、泛在互联、智能融合、自主探索、迭代提升”的专业运营服务能力[1]。2019年6月,中国国家博物馆与华为签署战略合作框架,共同打造“智慧乡村博览会”。2020年1月20日,北京市文物局公布了《博物馆定级评估标准》的*新修订情况,提出了国家一级博物馆在信息化方面的要求:信息化建设基础设施(包括网络接入、网络安全、终端和配套设施等)齐全,满足智慧博物馆建设等基本要求;有一套适合智慧保护、城市智慧和智慧服务的信息系统,可以借助信息化[支撑美术馆的业务环节。可见智慧博物馆是文化和文化事业的发展路径,知识产权保护是智慧博物馆建设的重要内容。
本文以藏品知识保护为研究目标,在已有成果的基础上,结合博物馆管理实践,进一步丰富和完善了藏品知识保护的内涵,探讨了藏品知识保护的业务操作,提出了藏品知识保护的措施,初步构建了一个可行的、**的藏品知识保护业务板块。
知识产权保护是在智慧博物馆建立和完善的过程中提出的。2013年10月,在第三届物联网平台暨文化保护领域高层论坛暨联盟宪章闭幕会上,罗静提出了智慧保护的概念,认为智慧博物馆“其智慧应该表现在保护、管理、服务三个方面:更深入地感知文物的智慧保护——从‘内’到外,可以监测文物的状态,提升文物防范措施的保护深度。
智慧保护的内容不仅要注重藏品的预防和保护方法,更要注重藏品的抢救。
文物保护的方针是“防治结合,抢救**”。补救保护和修复保护都是古建筑保护的重要载体。保护模式强调监测和避免收藏品的危险来源,使收藏品能够在健康和安全的环境中工作。保护工程是通过不同技术、方法和材料的介入,用化学手段和物理手段对有疾病的藏品进行治疗,使其恢复到相对健康稳定的状态,从而达到延长藏品寿命的目的。从发病情况来看,预防保护体系对活动性疾病和诱发性疾病有较好的控制效果;而一些稳定的疾病,如破损、缺失等,都要通过科学的防护来治疗。
将集合的防范措施保护提升到风险识别的层面应该是共识。
预防方法的核心是预见风险。在充分掌握藏品病害数据和环境参数的基础上,要预见影响藏品安全保障的风险,确定风险来源,计算风险指数等。所有这些都应该在风险防范理论的支持下进行,因此将藏品的防范和保护体系提升到风险防范的高度应该是一种共识。
应建立全业务流程中各类场景的智能防护。
博物馆展厅藏品的很多工作流程是:收藏与保管、展览评估、藏品运输、展区、展览监测、展后状态反馈、保护工程等。藏品所在的场景包括仓库、运输中的产品、展厅、保护项目的休息室等。目前销售等环节和场景中的藏品保护工作是**的,缺乏协同性和效率,职能工作之间缺乏紧密联系,缺乏数据共享。形成藏品保存、展示、整体保护的闭环管理和多场景融合,实现高效智能保护。智慧防护是在构建智慧博物馆体系的过程中产生的,并在不断发展完善。在藏品的智力保护方面,对于藏品的监测、数据如何开发和分析、适用的国有文物风险数据如何创建、风险类别如何分类、风险指标如何判断、采用何种算法等,都没有具体的实施措施。
藏品知识保护的意义
如何在现有基础上,将实际采集加强保护纳入智慧保护,丰富智慧保护原理,完善智慧保护理论,同时根据采集的数量、特点和实际项目要求,指导风险识别、整体保护、整体研究的具体分工,有效提升采集保护业务水平,不断提升疾病投资者的风险和救治效率,形成以信息技术为支撑的智慧保护业务模块,都是智慧保护的范围和内容。
鉴于此,补救保护和修复保护应进一步结合。一方面,将防控体系提升到风险管理层面,构建以采集为中心的仓储、展销、运输各环节健康风险管理机制,打破关键环节和流程壁垒,充分利用零散、密封的数据。另一方面,藏品保护工程体系的建立,可以保证破损、变质藏品的及时安装,改造修复成果,为研究藏品和修复工程材料的材料开裂机理和规律提供充分的科学依据,从而促进藏品修复保护材料、方法和新技术的发展。*终,几个方面相互信任,相互补充,实现了“1+1>;:2"效果。
因此,着眼于智慧博物馆建设的系统要求、藏品保护的实践经验和**发展,文物藏品的智能化保护应该是:以通信技术和网络信息技术为主导,以物联网系统和计算机为支撑,以感应系统技术和无损检测方法为基础,不断记录和更新藏品病害信息、环境数据、自身材料和保护修复材料新闻形成的数据,形成藏品主体数据、病害数据、修复材料。借助人工智能的应用,可以预见藏品的风险,判断风险来源,合理评估指标,给出防范措施,完成风险防范,支持藏品保存、展示、抢救、保护、修复等数据,使病图立体可视化平台,智能优化保护方案,预测护理效果,形成集预防保护体系、抢救保护、对比研究于一体,相互促进、相互支撑的高效保护机制。
采集智能保护流程
基于对知识产权保护含义的理解,以信息技术为支撑,以相关基础设施、软件和硬件为支撑,现有的收藏保护业务发生了相应的变化。
保护方式:对于仓库、展厅内的藏品,通过藏品的智能环境检测和病害评估,获取仓库或展厅内藏品的环境信息和病害数据。基于藏品风险评估模型,判断不同展厅、仓库以及从仓库到展厅的复杂环境中与藏品相关的潜在风险,计算风险类别,并给出税务风险措施建议。采集数据评价按照多个组织评价的形式不断更新和记录,形成采集疾病相关数据库,从而建立采集疾病元数据知识图谱的采集和关联,借助大数据和不同算法对数据进行纵向或横向非结构化提取。
救援针对的是被评估为需要在预防性保护模式下及时安装的集合。根据系统评估提供的主要数据和病害数据,以及对采集进一步破坏或无损监测得到的病害数据,通过病害可视化动态环境生成采集部位和病害的综合可视化平台图形,建立采集修复档案。之后引入藏品模拟虚拟修复系统,协调藏品修复的技术流程、方法、材料、设备和工具,结合历史修复方法数据(材料、工具、技术路线),智能评估不同技术方向和所需工具介入可能带来的后果和风险,从而选择完全符合藏品病害本身的修复方法。在还原时间的实现中,还原时间的所有数据都是通过文字、图片、视频等方式实时显示的。形成采集恢复病案数据。*后将采集疾病数据、方案数据、修复动态记录的分析,集中反馈给带有数据项和知识图谱的采集数据管理。通过大数据和不同的算法,可以精准推荐未来类似疾病集合的修复和保护,推荐修复方案,形成一个商业周期。同时,为已修复藏品的仓库、展厅、展览提供大数据支持。
智能保护系统的形成,为藏品范围、保存、展示提供了可靠的数据支撑,实现了藏品的精细化管理;为藏品的修复保护提供病害依据,预判藏品中会出现的病害和风险,优化修复方案,评估修复功能;为不同场景下藏品的病害规律研究提供支持,引领研究方向。
与传统的藏品保护相比,智能保护使藏品业务系统形成一个良好的循环,更加注重数据的逐步积累和有效利用,从而形成一个集预防、恢复和保护研究于一体的业务板块。
知识产权保护的具体措施
建立客户数据
数据是智能防护的基础和核心。智慧保护的数据具体包括采集的主要数据、病害数据、采集所在的环境数据、修复保护数据等。后期增加了收藏展示周期、展示频次、修复时长、修复材料老化时间等间接数据源。
藏品的详细信息,包括藏品名称、材质、年代、等级、来源(征集或考古发掘)、质量、大小、存放地点(展厅/库房)、复原历史、原图、3D扫描等。
收藏病志以北京市文物局发布的《可移动文物病害评估技术规程》为准。涉及金属、竹木漆器、石头、羊毛、馆藏壁画、陶瓷、纸张、油画、文学等文物。疾病数据通常用面积、长度、厚度、宽度和高度来描述。
环境参数包括展厅、仓库、保护修复工程室、陈列柜生理环境等环境参数。关键指标为温度、湿度、光照、紫外线、细颗粒物、振动、甲醛、二氧化氮、总有机挥发物、污染物浓度、甲酸乙酸等有机酸浓度。
保护工程资料来源于馆藏修复工程纸质档案,包括材料、工具、设备、试剂、用量、工艺流程、修复日志、人员记录等形式。用于恢复和保护方案,以及检查图像、视频和其他数据,包括与恢复和保护相关的数据库集合。
目前,数据采集的方式主要依靠新传感器观测记录和人工输入功能的有机结合。逐步转化为仪器互联;随着机器智能的发展,*终实现了用计算机监控系统记录。
无损检测是指采集本身的检测数据。利用工业CT测试仪对采集的平面图像和图像进行判读,利用工业X射线探伤对采集的三维显示进行判读,利用小型便携式X射线荧光光谱仪对采集的表面检测数据进行记录和判读,利用磁粉探伤机对采集的结构检测数据进行判读。这些标准方法依赖于收集中常用的探伤仪。此外,有待进一步发展的技术是藏品表面的无损检测方法。通过生成采集的表面图片,由高校计算机标记采集学习的疾病,*终形成疾病自动检测数据记录(破损面积、裂缝长度等)。
环境监测主要贡献于机器分析、无线传感器采集和便捷监测,其中传感器网络监测是通过无线传感器持续测量环境,将数据传输到匹配的系统平台进行分析,与环境控制形成场景联动。
疾病评估包括动态评估和常规检查。动态评估是对从仓库运输到展厅的藏品进行展示评估,日常检查是对陈列在仓库或基础专题中的藏品进行定期检查和评估。评价过程分为主观评价和智能评价。主观评价主要是评估师的人为评价。自2019年以来,中国国家博物馆成为**家对藏品展览进行评估的博物馆。评估师主观评价待展藏品的病害,判断是否存在展览风险,并向参展商提供意见。一年来,国家博物馆举办大型展览60余场,文物保护研究所对8000余件不同颜色的文物进行了评估,积累了大量文物病害的客观数据。这些数据将通过计算机疾病评估得到丰富,随着计算机技术疾病评估和鉴定水平的不断提高,*终将成长为计算机对藏品的智能评估。
所有的记录都是指除上述数据之外的关于藏品的数据,如某件藏品的展览频率和周期、藏品考古和收藏等。
制样是指科技防护过程的采样分析结果,一般采用ASS(原子吸收光谱分析)、XRF(X射线荧光分析)、XRD(X射线衍射分析)、IR(红外吸收光谱分析)、EPA(电子显微微区分析)、ESCA(电子能谱分析)、SEM(电子显微镜)、C14、科技检测、激光微量分析等。
开发不同材料集合的疾病要素数据标准
数据有两种,一种是真实数据,一种是数据项。数据项是描述数据的数据,有点类似于电子目录。*大的优势在于信息描述和分类结构的转换,为过去数据的计算机识别、资源搜索、位置存储和相关记录等技术的实现提供了支持。它是数据挖掘技术和处理的基础,属于数据管理的范畴。
集合的企业数据的建立,将集合整体保护相关的各类数据链接在一起,通过元素数据管理用于风险控制、建模和预测,使数据不再是简单的数据汇总和统计利用方法,而是一种深层次的挖掘和高效利用。但前提是元素数据标准,基本标准一般包括数据项构成元素(如材质、藏品名称、文物识别号等)和元素属性(如金属类兵器藏品部位描述有:缘、内、上、穿、阑、锋、援、刃、胡、翼、脊、骹、从、身、格、茎、首、箍、前锋、后锋、本、关、铤等)。因此需要绘制陶瓷、瓷器、金属(金、银、铜、铁、锡、铅)、玉器、石器、玻璃、丝绸、竹木漆器、牙雕等不同风格的病元素数据标准。本标准的起草应由北京市文物局根据相关法律法规提出并通过。
建立知识图谱和区块链技术的应用
知识图谱基于不同的元历史数据,“旨在描述客观事物的概念、实体、事件及其关系”。其本质是用三重数据结构对实体和关系进行建模,使学科知识系统化。与传统数据技术相比,知识图谱在风险防范与计算处理的关系上更加直观高效,在海量数据的建模和决策上表现出较强的能力,满足了藏品珍品的智能保护需求。认为:“知识图谱在文物信息保护和研究领域具有三大优势:(1)可以探索文物实体之间的逻辑关系;(2)出色的可扩展性;(3)推理检索的便利性。”
知识图谱的构建是通过一定的新技术手段对数据(非结构化数据、半结构化数据)进行知识提取(实体抽取、关系抽取、属性抽取)、跨学科知识(实体对齐、属性值填充)和知识处理(本体构建)的过程,可以从收集的保护信息中获取知识,然后从不断变化的信息中获取新信息并生成新知识,从而变得越来越智能。
区块链技术由于其分布式系统记录、透明性和开放性,可以减少和解决“连接到互联网的设备数量激增和分散的组织结构给万物互联时代带来的新挑战”(如材质、藏品名称、文物识别号等)。为知识产权保护的内部研究和对外开放战略提供了可靠保障。
建筑系统和成型系统
保护网络由不同的系统和子系统组成。补救保护主要由采集风险防范系统、子系统采集风险评估模型和疾病智能判断系统组成。智能疾病识别系统可以安装在或大或小的设备上,在集合中标记疾病的原因,并以扫描或现场拍照的形式计算疾病的长度和面积。修复主要基于藏品保护工程系统,子系统有病害可见动态过程、藏品虚拟修复系统、修复动态记录设备等。全息技术的应用范围具有广阔的前景。典型的例子集中在军事活动领域和医疗产品的智能外科技术领域,针对教学培训、演练、考试和行业评估。藏品修复保护模拟应用有利于减少藏品修复不当、专业人员培训、修复案例实践、修复功能评估,如图5所示。
完善集合风险理论的基本逻辑和系统功能
根据集合的材料和结构的异同,根据集合的特点完善风险理论和风险指标计算逻辑。判断藏品的风险特征和风险评估等级是风险管理的重要环节。集合的风险特征主要包括本体风险、环境隐患、人为风险和灾害风险。本体风险是指与集合的物质和结构相关的疾病以及集合本身的疾病,可分为稳定型疾病、活动型疾病和诱导型疾病。环境危害是藏品保存、展示和修复中的温湿度、光照、振动、空气质量、生物危害等。人为风险包括非法损坏(如盗窃)和维修不当、搬运和运输不当。灾害风险指突发灾害防范(地震等)。风险程度也要对时间线上收藏的风险是正面的,比如展览的周期和频率,每年的藏品总照度超标等风险。风险指标的确定需要逻辑计算和算法的介入,各个系统的开发逻辑在另一篇文章中介绍,这里不再赘述。
建立数据利用和知识产权立法保护
深度有效利用统计数据是知识产权保护的核心环节。借助大数据分析方法,数据处理与分析、虚拟模型构建和文本挖掘对机器深度学习有利,机器智能的介入将提高数据操作和使用效率,能够总结和发现未知的疾病知识和疾病规律。获取和建立数据,制定要素数据标准,建立知识图谱,构建系统,完善理论,确认逻辑或数据的深度和有效利用,*终构成知识产权保护。
实时智能技术是文物藏品智能保护的发展方向。面对挑战和机遇,构建博物馆展览藏品知识保护网络具有重要的功能和意义。
实现对馆藏珍品的全方位保护。
智慧保护实现藏品在藏品、展厅、仓库、修复工程中的移动场景保护,实现藏品保存、展示、运输的闭环管理保护。从疾病发展的角度来看,智能防护贯彻“预防为主、抢救为先”、防“病”防微持续、综合防控的工作思路,实现藏品全方位防护。
实现与智慧服务和智慧服务的相互促进
保护、智能服务和智慧服务构成了智慧博物馆的基本商业模式。艺术资源管理属于智能化管理的内容,展览和体验属于智慧服务的内容。智慧以智能场景和闭环管理保护展览和保管藏品,保障展览,支撑藏品的精细化管理数据,形成藏品保护和展览的恶性循环,与智能管理和智慧服务形成互动机制。
实现采集预防与保护方法、科学保护、调查研究高度协调发展。
预防措施保护、修复保护和整体研究是收藏保护的三大业务。补救多重保护为藏品提供所有环节的全场景保护,提高藏品抵御风险的能力。抢救性保护修复为保护工程提供了可行的方案,为修复材料、修复工具、修复工艺路线的改进提供了参考。智能化管理的案例和保护修复方法可以成为典型教案,在高效防护工程专业建设、修复人才集中培养、修复功能完善等方面具有天然优势,有助于人才专业能力的提升。数据构成了云安全智能防护的核心,是三大业务在数据分析和利用上的统一,使得文化防护在内部和协作上既高效又统一。
智慧是智慧博物馆发展的必要组成部分,是**历史博物馆评级建设的标准。智能防护业务系统涉及到实现过程和平台体系,离不开信息技术的支持。要重视信息化基础设施,包括移动接入、互联网安全、终端及设施建设、相关软件设计、载体平台建设。智慧立法保护值得反思馆藏数字图书馆的全方位保护,这将是智慧保护的交通挑战。
同时,随着通信技术和信息技术的快速发展,软硬件的不断更新,以及大数据、物联网技术、互联网时代的更深层次介入,包括大数据、云计算技术、深度学习、区块链技术等技术,智能防护必然会走向更加融合、高效、智能的创新模式。面对不可再生收藏的现实,肯定会对收藏材料的抗腐起到积极的作用,对收藏会有好处。
库房综合智能管理系统
设计原则
本系统严格按照“严格、合理、可靠、经济、完善”和“无人值班、少人值守”的 要求进行设计,具体原则如下:
Ø 系统选型高起点:
★ 技术**性:选用国际*新的专业技术与产品;
★ 系统高可靠性:系统的硬件和软件均采用技术成熟的产品,平均无故障 时间均在 20 万小时以上;
★ 系统运行管理方便:软件系统中文化,操作方便;
★ 设计架构先进:系统采用真正的 B/S+C/S 架构,业内唯一全程 WEB 支持 的监控平台
★ 技术支持能力强:承建单位技术实力强,服务完善;
★ 系统集成度高:系统完美整合了设备实时监控、运行状态、数据查询、 深度分析、信息告警等等;
★ 系统交互性好:用户可通过 PC 及移动终端实时查询系统设备的各种参 数与状态,掌握主动权;
★ 系统可扩展性能强:模块化结构有利于扩容与扩展。
★ 高可靠性保证:系统支持双机/多机热备方案,特殊应用没有后顾之忧;
Ø 投资少: 系统选型具有高性能价格比。
Ø 建设时间短:在较短的时间内完成系统的安装调试。
Ø 优质的服务:本着“用户**、服务至上”的原则,为用户提供**的售前、 售后服务。
库房恒温恒湿智能控制系统:
★ 温湿度: _个点,监测档案库房内重要区域的温度、湿度数值及变化情况。
★ 空调: 台(中央空调需带遥控功能),监测空调的运行状态,并可实现远程 开关机启停控制模式温度。
★ 除湿加湿一体机:_ 台,自动设定一体机湿度,并对一体机运行状态及内部模 块实时监测。
(2)库房自动防火防盗报警系统:
★ 门禁管理: 道门,采用进门刷卡+出门按按钮的验证方式,实现对人员出入情 况的管理。
★ 视频图像: 路,监视档案库房的实时图像,并进行视频录像。
★ 防盗: _ _ 个点红外探测器,监测档案库房人员活动情况。
(3)库房自动消毒灭菌系统:
★ 臭氧消毒机 _ 台,监测臭氧消毒机的运行状态及参数,并可实现远程开关机启 停控制。
(4)库房环境监测系统:
★ 漏水监测: 套区域式漏水, 米漏水感应绳,监测档案库房内除湿一体机以及 墙壁四周有无漏水发生。
★ 毒害气体: _台,监测档案库房内部气体是否毒气超标,并联动消毒机进行空 气消毒。