Datateknologi i arkeologi. Arkeologiske nyheter Ekspertsystemer i arkeologisk forskning

Bruk av DBMS og GIS i arkeologi

Oppgaven med å strukturere arkeologiske data med det formål å søke og analysere informasjon har eksistert siden fremveksten av arkeologi som vitenskap. Papirkataloger ble på et visst tidspunkt erstattet av elektroniske databaser. DBMS gjorde det mulig å operere med store mengder informasjon, søke og sortere data etter en lang rekke kriterier. Dette førte igjen til opprettelsen av databaser med ulike profiler: administrative og forskningsregistre over monumenter, museumskataloger, databaser om utgravninger (funn med attributter, relative posisjoner i lag osv.), databaser om klesmateriale, inskripsjoner, analyser. resultater, bibliografiske og bibliotekskataloger, etc.

Bindingen av arkeologiske data til området stimulerte den utbredte bruken av geografiske informasjonssystemer (GIS). Faktisk er GIS et automatisert system for behandling av romlige og tidsmessige data, hvis integrering er basert på geografisk informasjon. I følge GIS-strukturen er det et DBMS som har geo-referert data til et spesifikt punkt på bakken og et innebygd romlig analysesystem. Ved hjelp av GIS er det mulig å lage arkeologiske informasjonssystemer for individuelle geografiske regioner, planer for utgraving av arkeologiske steder, studere eldgamle kart, etc.

Bruken av GIS gjør det mulig ikke bare å fikse den romlige plasseringen av arkeologiske funn, men også å forutsi plasseringen av monumenter i områder som ennå ikke er utforsket, basert på deres distribusjonstrender. For eksempel lar et kart over å finne gjenstander deg kartlegge plasseringen av bosetninger.

Et interessant eksempel på bruk av GIS i arkeologi er rekonstruksjon av landskapsendringer basert på eldgamle kart. For å gjøre dette blir kart skannet, digitalisert, konvertert til vektorformat og lagt over moderne digitale kart. Etter å ha identifisert visse objekter som finnes på kartene, blir det gamle kartet knyttet til det nye. Analysen av kombinerte kart lar deg tolke endringer i landskapet over tid. Bosetningsstrukturen på eldgamle kart korrelerer ofte med bosetningsstrukturen på tidligmiddelalderkart. Dette betyr at det er mulig å få kart over utbredelsen av oldtidsboplasser uten å foreta arkeologiske utgravninger.

Et eksempel er arbeidet til svenske arkeologer. Sverige har bevart en unik samling av kart som dateres tilbake til 1400- og 1500-tallet, som dekker store områder av landet. På fig. 1 viser et skannet kart over 1700-tallet med eldgamle boplasser, åker og enger og et moderne økonomisk kart med overlagt bilde av det gamle kartet.

Ekspertsystemer i arkeologisk forskning

En svært lovende retning i bruken av datamaskiner i arkeologi er bruken av ulike typer ekspertsystemer i analyse av arkeologisk informasjon. De fleste av disse systemene er designet for å bestemme typen artefakt eller materiale. Som et eksempel, la oss ta et veldig interessant prosjekt "Numismatics and Computer Methods", en beskrivelse av dette kan finnes på http://liafa.jussieu.fr/~latapy/NI/ex_eng.html . Formålet med dette prosjektet er å lage programvare for analyse av gamle mynter. Hovedformålet med de utviklede programmene er å klassifisere store mengder med mynter for å fremheve de mest interessante utstillingene i henhold til en rekke kriterier (sjeldenhet, bilder av historiske personer, etc.). Arkeologer og spesialister innen datametoder for mønstergjenkjenning deltok i arbeidet med prosjektet. Hovedoppgaven var å identifisere mynter basert på gjenkjenning av bildeelementer på mynten.

Prinsippet for driften av systemet er illustrert i fig. 2, . Den første fasen av behandlingen er bruken av konvensjonelle filtre som lar deg fremheve det karakteristiske elementet i mønsteret på mynten. Etter det brukes algoritmer for å gjenkjenne mønsterelementer, som gjør det mulig å velge individuelle soner (primitiver), som kan referere til bilder av visse objekter. Slike primitiver på en mynt kan være en tekst, et diadem, hjul, hester. Identifikasjon skjer på grunnlag av sammenligning av bildet med et databaseelement av kjente primitiver.

Datagjenkjenningssystemet er kombinert med et ekspertsystem som lar deg analysere de funne primitivene. For eksempel, i eksemplet ovenfor, lar det lett gjenkjennelige diademet oss konkludere med at portrettet av kongen er avbildet på mynten. Derfor er det videre nødvendig å gjenkjenne elementene i ansiktet (øyne, nese, munn, etc.). Det faktum at en konge er avbildet på mynten forteller programmet at navnet på kongen skal gjenkjennes i teksten med høy grad av sannsynlighet (på dette stadiet er databasen med kongenavn koblet sammen). På den andre siden av mynten leser systemet enkelt profilen til hest og hjul. Basert på disse elementene konkluderer ekspertsystemet mest sannsynlig at en vogn er avbildet på mynten. Deretter kan det søkes etter mynter fra databasen som har et lignende bilde av en vogn, og så videre.

CAD i arkeologi

Et vanlig område for oss å bruke CAD er utvikling av nye produkter, men CAD-programmer kan like godt brukes til gjenoppbygging av arkeologiske steder, som for eksempel gamle bygninger. AutoCAD er veldig populært blant arkeologer, så vel som MicroStation, AutoCAD Map, Easy CAD og mange andre. Hovedmåten for å bruke slike programmer av arkeologer er utarbeidelse av felttegninger og tredimensjonale rekonstruksjoner av utgravninger, gravkonstruksjoner og boplasser, samt arkitektoniske monumenter og arkeologiske funn (fig. 4).

Inntil nylig ble de fleste av de viktigste arkitektoniske ensemblene fra fortiden dokumentert i form av fotografier og tegninger av ortogonale projeksjoner av overlevende strukturer, og det var mange inkonsekvenser og feil i denne informasjonen. I dag gjør 3D-rekonstruksjon det mulig å kvalitativt endre bildet av å dokumentere eldgamle arkitektoniske strukturer.

Når du bygger en 3D-modell, er enhver inkonsekvens umiddelbart åpenbar. Når det gjelder rekonstruksjon av fortidens arkitektoniske ensembler, brukes CAD til å forestille seg hvordan den en gang eksisterende strukturen kunne se ut, og for å passe nøyaktig til alle elementene som har overlevd til i dag. I dette tilfellet kan CAD-modeller fortsette ikke bare fra geometriske konstruksjoner, men også fra forholdene for styrke, stabilitet, etc.

I tillegg kan tredimensjonale modeller vise både arkitektoniske strukturer og andre arkeologiske gjenstander, hvor tilgangen er begrenset først og fremst for å forhindre skade eller ødeleggelse.

De kraftige dataegenskapene til moderne datamaskiner har ført til fremveksten av en ny vitenskapelig disiplin - virtuell arkeologi.

Ved å ha et sett med tredimensjonale modeller av gamle monumenter, kan de kombineres til en virtuell modell og observatøren kan plasseres i denne virtuelle arkeologiske utstillingen. En slik modell kan være interaktiv, det vil si at den lar observatøren navigere i det virtuelle rommet, undersøke de en gang eksisterende arkitektoniske ensemblene og hele gamle byer.

Samtidig er all tilhørende informasjon (arkeologiske, historiske og arkitektoniske data, informasjon om kultur) tilgjengelig med et museklikk. Brukere har en unik mulighet til å se det arkitektoniske ensemblet slik det så ut tidligere, og umiddelbart bytte til modellen av den nåværende tilstanden til det samme arkitektoniske komplekset.

I mange år har feltarkeologiens virkemidler samlet inn data om en gang eksisterende byer. Gamle bygninger har som regel blitt bevart i form av kollapsede vegger, ødelagt av kriger, branner og naturkatastrofer. Og først med bruken av kraftige datamaskiner begynte bildene fra tidligere epoker å bli gjenskapt med virtuelle midler i deres tidligere prakt. I tillegg har innføringen av virtual reality-teknologi brakt arkeologi nærmere utdannings- og underholdningsindustrien.

Drømmen om arkeologer blir gradvis gjennomførbar for å gjenskape alt som noen gang ble bygget av våre forfedre: Stonehenge, Colosseum, Pompeii, den athenske Akropolis... Mange prosjekter er allerede implementert. En hel del rekonstruksjoner er allerede utført av ulike team. Som en virtuell modell kan du se Colosseum of the Flavian Dynasty (80-tallet e.Kr.), besøke den virtuelle modellen av Basilica of San Francesco i Assisi, finne ut hvordan Catal Hoyuk så ut - den eldste byen i verden som en gang eksisterte i det sørlige Sentral-Tyrkia. Den engelske arkeologen James Mellaart gravde det ut på 1950- og 1960-tallet. "Siden oppdagelsen av Chatal-Khoyuk har vi lært at en av de første urbane kulturene vi kjenner til oppsto tre tusen år tidligere enn vi forventet, og ikke oppsto på bredden av Eufrat og Tigris, ikke i Egypt, men i Anatolia, så øde i dag», skriver den tyske arkeologen Heinrich Klotz.

Virtuell rekonstruksjon av Fatepur Sikri

Et av de mest slående eksemplene på den virtuelle gjenoppbyggingen av en gammel by er prosjektet for å gjenskape det gamle indiske palasskomplekset Fatehpur Sikri, som bør diskuteres mer detaljert. Prosjektet ble gjennomført med deltakelse av CAD- og grafikkavdelingen ved National Center for Software Technology (Bombay, India).

Arbeidet ble utført i flere trinn. Først ble det samlet inn arkeologisk materiale, som ga omfattende informasjon: detaljerte planer for ulike deler av bygninger, fotografier, arkeologisk forskning, etc. Ved bruk av ortogonale projeksjoner (fig. 5) viste det seg at de fleste planene ikke passer sammen, at tegningene er laget i forskjellige skalaer med feil, og høyden på mange objekter er angitt feil. Alle inkonsekvenser ble studert ved bruk av feltmålinger og kontrollert mot fotografier av området; noen av opplysningene er avklart på bakgrunn av historiske arkiver.

Neste steg var å velge riktig programvare for å oversette ortogonale projeksjoner til en 3D-modell. AutoCAD (fig. 6) ble et slikt program, som gjør det mulig å enkelt eksportere data til 3D Studio MAX. Trådmodellen ble eksportert til 3D Studio MAX og optimalisert, det vil si at unødvendige polygoner ble fjernet (fig. 7). En viktig oppgave i dette prosjektet var å bestemme det optimale forholdet mellom kraften til datamaskiner og detaljene i modellen.

Teksturer ble utarbeidet på grunnlag av overlevende fotografier. Eksterne og interne lysdata ble simulert i programvare. Teksturer viste seg å være den viktigste og vanskeligste delen av prosjektet, da de var det som ga den virtuelle byen realisme. Mange mønstre ble gjenskapt for hånd fra de bevarte fragmentene, restaurert og retusjert av kunstnere (fig. 8).

De siste parametrene til modellen var veldig imponerende: omtrent 600 tusen trekanter og omtrent 44 MB teksturer.

Flere arbeidsgrupper deltok i arbeidet med prosjektet:

Gruppe av arkeologer samling av arkeologisk, historisk og kulturell informasjon;

Modelleringsgruppekonvertering av 2D-data til 3D-modell, wiremodelloptimalisering, belysningsmodellering, etc.;

Gruppe av kunstnere utarbeidelse av teksturer og deres retusjering;

Gruppe av animatører forberedelse av en virtuell omvisning i det arkitektoniske komplekset (gjennomgangsmotor);

Programmerere Forbereder en gjennomgangsmotor for PC;

Lydspesialister redigering og synkronisering av nasjonal musikk som følger med den virtuelle turneen;

Designere forberedelse av brukergrensesnittet.

Følgende programvareprodukter ble brukt i prosjektet:

AutoCAD for å oversette 2D-data til en 3D-modell;

3D Studio MAX for teksturkartlegging, lyssimulering;

Adobe Photoshop digital teksturretusjering;

Adobe Premiere lyd- og videoredigering;

Sound Forge lydredigering;

Visuell C++ gjennomgangsmotorutvikling.

Resultatene av arbeidet er presentert i fig. 9. Demonstrasjonen er mulig på en PC som kjører Windows med følgende spesifikasjoner: Pentium III; 128 MB RAM; 8 MB AGP-kort; CD ROM; Windows 98; DirectX 6.1; DirectX 6.0 media.

Virtuell rekonstruksjon av Trajans forum

Trajans forum ble reist i 107-113 e.Kr. designet av arkitekten Apollodorus av Damaskus. Det inkluderte mange mesterverk av gammel romersk arkitektur; Basilikaen i Ulpia var spesielt berømt, hvis tak var foret med plater av rent gull.

I dag er det bare Trajans søyle på 38 meter, reist til ære for keiserens seire over dakerne, som har overlevd fra forumet. Dessverre er nesten alle restene av forumbygningene i dag skjult under Via dei Fori Imperiali (fig. 10).

Til tross for at det arkitektoniske ensemblet ikke har overlevd til i dag i all sin prakt, har dens virtuelle modell blitt skapt - resultatet av et samarbeid mellom Getty Institute (Getty Education Institute), J. Paul Getty Museum (www.getty) .edu/museum) og School of Fine Arts og UCLA architecture (School of the Arts and Architecture) (http://www.arts.ucla.edu). Du finner en beskrivelse av prosjektet på http://www.getty.edu/artsednet/Exhibitions/Trajan/Virtual/index.html . Detaljene til denne virtuelle modellen kan bedømmes fra fragmentene avbildet i fig. 11 og .

Virtuelle rekonstruksjoner laget av Infobyte

En beskrivelse av en rekke arkeologiske prosjekter for å skape virtuell virkelighet finnes på http://www.infobyte.it.

Basilikaen San Francesco i Assisi

I september 1997 rammet et kraftig jordskjelv den umbriske byen Assisi. Konsekvensene for den berømte basilikaen var katastrofale. Deler av hvelvet, dekorert med fresker, kollapset. Noen av de praktfulle verkene til Giotto (1267-1337) og Cimabue (1240-1302) ble fullstendig ødelagt. Etter den virtuelle restaureringen kan du imidlertid besøke basilikaen og beundre mesterverkene fra proto-renessansen (fig. 13).

Prosjektet ble støttet av CNR (Italian National Research Center) basert på SGI IRIX - Linux.

Modellen er bygget på grunnlag av arkeologisk og historisk forskning. Den virtuelle rekonstruksjonen av Colosseum (fig. 14) er et eksempel på en virtuell arkeologisk modell. Du kan se det arkitektoniske monumentet slik det var for 2000 år siden.

Prosjektet er basert på SGI IRIX.

Graven til Nefertiti

En virtuell rekonstruksjon av graven til Nefertiti ble laget for utstillingen "Nefertiti - Egypts lys", organisert av Getty Conservation Institute.

Graven ble oppdaget i 1904 og stengt i 1950 for å forhindre ødeleggelse av freskene. Etter restaureringen, utført i 1986-1992, var graven delvis åpen for publikum.

I lang tid var problemet med å begrense tilgangen for bedre å bevare det unike komplekset svært aktuelt. Nå er det løst takket være opprettelsen av en virtuell modell (fig. 15).

Prosjektet er basert på SGI IRIX - Linux.

Arkeologiske museer på Internett

For å gå rundt i den tredimensjonale virtuelle modellen av Colosseum ved hjelp av Internett-tilgang, trenger du for mye trafikk, som ennå ikke er tilgjengelig for mange nettbrukere, men å se en rekke fotografier av utstillingene, i tillegg til å se panoramaet av utgravningen eller ruinene av den gamle byen er ikke vanskelig. For eksempel, bevæpnet med QuickTime-plugin og tilgang til www.compart-multimedia.com/virtuale/us/roma/romana.htm, kan du se på ruinene av det gamle Roma (

Publikasjonen "Arkeologiske nyheter" har blitt utgitt av Institute of the History of Material Culture siden 1992. Ideen om å lage en årbok tilhører V.M. Masson, som da var direktør for IIMK RAS. Siden 1999 har korresponderende medlem av det russiske vitenskapsakademiet E.N. Nosov (direktør for IIMK RAS siden 1998).

Hovedoppgaven til samlingen er rask introduksjon av ny informasjon i vitenskapelig sirkulasjon. Dette gjaldt spesielt i det post-sovjetiske rommet, da båndene mellom de arkeologiske institusjonene i de tidligere republikkene ble brutt, og følgelig utvekslingen av trykt materiale ble forstyrret. "Arkeologiske nyheter" prøver å ta hensyn til, så langt det er mulig, ulike informasjonsstrømmer - innen nye utgravninger og publikasjoner, innen organisering av vitenskap og bevegelse av ideer. Hovedoverskriftene til publikasjonen er "Nye funn og forskning", "Faktiske problemer med arkeologi", "Omtaler og anmeldelser", "Vitenskapsorganisasjon", "Øst-vest samarbeid", "Vitenskapshistorie", "Personalia". Alle artiklene i samlingen er ledsaget av et sammendrag på engelsk. Forlaget "Dmitry Bulanin" ga ut samlinger fra nr. 5 til nr. 13 og fra nr. 16 til nr. 19. To utgaver 14 og 15 ble utgitt av forlaget "Nauka".

Redaksjonen prøver å lokke både unge, nybegynnere forskere og verdenskjente forskere til sammensetningen av forfatterne. Samlingene er ikke tematisk, hvert nummer inneholder artikler om ulike spørsmål om arkeologi, historie og kultur fra eldste tid til senmiddelalder. For øyeblikket er "Arkeologiske nyheter" inkludert i listen over prioriterte publikasjoner godkjent av Higher Attestation Commission. Publisering i samlingen vår er gratis, i tillegg kan forfatteren regne med forfatterens kopi.

Artikler mottatt av redaktørene er gjenstand for uavhengig vurdering. Redaksjonen forbeholder seg retten til å sende manuskriptet tilbake til forfatteren for revisjon, og i tilfelle manglende overholdelse av det vitenskapelige nivået for publikasjonen, returnere det med et begrunnet avslag.

I løpet av årene med eksistensen av samlingen publiserte "Arkeologiske nyheter" en rekke verk av ansatte ved forskjellige institusjoner i St. Petersburg og Moskva, samt artikler av forfattere fra mer enn 30 sentre i Russland. Samlingen ble populær i det post-sovjetiske rommet. Blant CIS-landene er ledelsen i publiserte artikler holdt av Ukraina og Usbekistan. Blant våre forfattere er det representanter fra Moldova, Tadsjikistan, Kasakhstan, Turkmenistan, Hviterussland, Kirgisistan, Latvia og Georgia. Utvalget av utenlandske forfattere er også bredt, spesielt fra USA, Frankrike, Sverige, Storbritannia, Tyskland, Danmark, Norge, Italia, Finland, Vietnam, Irland, Bulgaria, Nederland, Elfenbenskysten, Hellas, Spania, Japan, Australia, Tsjekkia, Mongolia.

Publikasjonen er inkludert på listen til Høyere attestasjonskommisjon for gruppen av vitenskapelige spesialiteter 07.00.00 "Historiske vitenskaper og arkeologi"

Nekropolis i Kobyakovo-bosetningen
Arkeologiske redningsutgravninger for prosjektet: "Bygging av kjøpesenteret METRO Cash and Carry"

Vitenskapelig redaktør Larenok P.A.

Rostov ved Don,
CJSC NPO Heritage of the Don, 2008
RRO VOO "VOOPIiK", 2008

Kapittel VI

Kapittel IV

RANERE

Nekropolisen til Kobyakovo-bosetningen er den mest studerte kirkegården av Don Meotian-bosetningene. Til dags dato er det meste gravd ut, totalt er det funnet mer enn to tusen begravelser. Imidlertid er arkeologer ofte skuffet – rundt 70 prosent av begravelsene er ranet. Det finnes flere typer ran. Den første - "barbarisk" - når gravgropen er helt tømt, som de sier, "under silen", gjenstår ikke engang fragmenter av menneskelige bein og gjenstander. Tilsynelatende steg alt innholdet i begravelsen til jordens overflate og ble sett der.

Men oftere så det ut til at ranerne visste hvilken del av begravelsesstrukturen de trengte å trenge gjennom. Rovhullet var plassert på en slik måte at det falt på inngangen til det underjordiske kammeret, så forble kadavret til offerdyrene i brønnen urørt. Observante tyver så på jordoverflaten en innsynkning av jord over et hult underjordisk kammer, og de gravde en gang her. Så ranet fant sted til det øyeblikket da kammerhvelvet falt. Innvendig ble bare den delen av begravelsen, hvor det var gjenstander som interesserte ranerne, ødelagt. Oftest var dette hodet og brystet til den avdøde, hvis bein ble flyttet eller trukket ut sammen med gjenstander. Det var her gjenstander laget av gull kunne bli funnet - øredobber, hryvnia, armbånd og ringer. Resten av kroppen forble urørt. Denne typen inkluderer et slikt ran, da bare bena og de tingene som sto i nærheten var igjen i begravelsen, ble alt annet beslaglagt.

Dette er en "ryddig" måte å rane på. Den tredje måten er "ødeleggende", når alle knoklene snus, flyttes fra deres plass, flyttes fra gravkammeret til brønnen, hvor de blandes med bein fra offerdyr og fragmenter av ting. Det ser ut til at tyvene ikke visste hvor de skulle lete etter gull og undersøkte alt som kom for hånden, kastet og knuste unødvendige ting og beinene til den avdøde.

Det er ingen tvil om at gravranet fant sted ikke bare under bosetningenes eksistens, men også senere, tilsynelatende, frem til i dag. Kanskje i gamle tider ble kirkegården ranet av de samme menneskene som gravde gravgroper, det var de som var godt kjent med byggingen av begravelser og hvor gravgodset befant seg. Etter hva tyvene tok med seg, var smykkene etterspurt, og salget av dem ga ingen vanskeligheter.

LITTERATUR

1. Barbaro Iosophat “Journey to Tana”, oversettelse og kommentar av E.Ch. Skrizhinsky, lør. Kaspisk transitt, v.2, M., 1993.

2. Sharafutdinova E.S. "Kobyakovo bosetning fra bronsealderen", lør. Arkeologiske utgravninger på Don, Rostov-on-Don, 1962.

3. Larenok V.A. og P.A. "Utgravninger av nekropolisen til Kobyakov-bosetningen", Donskaya archeology, nr. 3-4, Rostov-on-Don, 2000.

4. Leser om Don- og Azov-regionenes historie, Rostov-on-Don, 1941.

5. Ilyin A.M. "Forward Trading Post of Tanais", lør. "Refleksjon av fortiden", Rostov-ved-Don, 2000.

6. Larenok V.A. "Nye studier av nekropolisen til Kobyakovo-bosetningen", lør. Historisk og arkeologisk forskning i Azov og Nedre Don i 2002, utgave 19, Azov, 2004.

7. Larenok V.A. "Den gamle bosetningen oppkalt etter Vasily Kobyakov", ACCA magazine, nr. 1/9, Rostov-on-Don, 2004.

8. Miller A.A. «En kort rapport om arbeidet til den nordkaukasiske ekspedisjonen til Statens akademi for materiell kulturhistorie i 1924 og 1925, SGAIMK, I, 1926. SGAIMK, II, 1929.

9. Stepper i den europeiske delen av USSR i skytisk-sarmatisk tid. Arkeologi i USSR, M, 1989.

10. Gamle stater i den nordlige Svartehavsregionen. Arkeologi i USSR, M, 1984.

11. Larenok V.A. "Kobyakovo-oppgjør", lør. "Treasures of the Don Steppes" (fra samlingen av Rostov Regional Museum of Local Lore), Rostov-on-Don, 2004.