Компютърни технологии в археологията. CAPR в археологията

Използване на СУБД и ГИС в археологията

Предизвикателството да се структурират археологическите данни с цел търсене и анализ на информация съществува от появата на археологията като наука. На определен етап хартиените каталози бяха заменени от електронни бази данни. СУБД направи възможно работата с големи обеми информация, търсене и сортиране на данни по Голям бройкритерии. Това от своя страна доведе до създаването на бази данни от различни профили: административни и изследователски регистри на паметници, музейни каталози, бази данни за разкопки (находки с атрибути, относителни позиции в слоеве и др.), бази данни за артефакти, надписи, резултати от анализи. , библиографски и библиотечни каталози и др.

Свързването на археологическите данни с терена стимулира широкото използване на географски информационни системи (ГИС). По своята същност ГИС е автоматизирана система за обработка на пространствено-времеви данни, чиято основа за интегриране е географската информация. Структурата на ГИС е СУБД, която има геореферирани данни към конкретна точка на земята и вградена система за пространствен анализ. С помощта на ГИС можете да създавате археологически информационни системи за отделни лица географски региони, планове за разкопки на археологически обекти, проучват антични карти и др.

Използването на ГИС дава възможност не само да се регистрира пространственото разположение на археологическите находки, но и да се прогнозира местоположението на паметници в неизследвани територии, въз основа на тенденциите в тяхното разпространение. Например, карта на местоположението на артефактите ви позволява да съставите диаграма на местоположението на селищата.

Интересен пример за използването на ГИС в археологията е реконструкцията на промените в ландшафта въз основа на древни карти. За целта картите се сканират, дигитализират, преобразуват във векторен формат и се наслагват върху съвременни цифрови карти. След идентифициране на определени обекти, присъстващи на картите, се извършва обвързване стара картакъм нов. Анализът на комбинирани карти позволява тълкуване на промените в ландшафта във времето. Структурата на селищата на древните карти често корелира със структурата на селищата на картите от ранното средновековие. Това означава, че е възможно да се получи карта на разпространението на древните селища без провеждане на археологически разкопки.

Пример за това е работата на шведски археолози. Швеция е съхранила уникална колекция от карти, датиращи от 15-16 век, обхващащи големи територии от страната. На фиг. 1 е показана сканирана карта от 18 век с древни селища, ниви и ливади и съвременна икономическа карта с наслагване на изображение на стара карта.

Експертни системи в археологическите проучвания

Много обещаваща област за използване на компютрите в археологията е използването на различни видове експертни системи при анализа на археологическа информация. Повечето от тези системи са предназначени да установят вида на артефакта или материала. Като пример нека дадем много интересен проект„Нумизматика и компютърни методи“, чието описание можете да намерите на http://liafa.jussieu.fr/~latapy/NI/ex_eng.html. Целта на този проект е да създаде софтуерза анализ на антични монети. Основната цел на разработените програми е да класифицират големи количества монети, за да откроят най-интересните експонати по редица критерии (рядкост, изображения на исторически личности и др.). В работата по проекта са участвали археолози и специалисти в областта на компютърните методи за разпознаване на образи. Основната задача беше да се идентифицират монети въз основа на разпознаване на елементи от изображението върху монетата.

Принципът на работа на системата е илюстриран на фиг. 2, . Първият етап на обработка се състои в използването на конвенционални филтри, които ви позволяват да подчертаете характерен елемент от шаблона върху монетата. След това се прилагат алгоритми за разпознаване на елементи на модел, което позволява идентифицирането на отделни зони (примитиви), които могат да се отнасят до изображения на определени обекти. Такива примитиви на монета могат да бъдат текст, диадема, колела, коне. Идентифицирането се извършва въз основа на сравнение на изображението с елемент от базата данни на известни примитиви.

Компютърната система за разпознаване е комбинирана с експертна система, която ви позволява да анализирате намерените примитиви. Например в горния пример лесно разпознаваемата диадема ни позволява да заключим, че на монетата е изобразен портрет на краля. Следователно на следващо място е необходимо да се разпознаят елементите на лицето (очи, нос, уста и др.). Фактът, че върху монетата е изобразен цар, казва на програмата, че е много вероятно името на краля да бъде разпознато в текста (на този етап базата данни с имена на крале е свързана). От другата страна на монетата системата лесно разчита профила на коня и колелото. Въз основа на тези елементи експертната система най-вероятно заключава, че на монетата е изобразена колесница. След това може да се направи търсене на монети от базата данни, които имат подобно изображение на колесница и т.н.

CAPR в археологията

Нашата обичайна област на използване на CAD е разработването на нови продукти, но със същия успех CAD програмите могат да се използват за реконструкция на археологически обекти, например древни сгради. AutoCAD е много популярен сред археолозите, както и MicroStation, AutoCAD Map, Easy CAD и много други. Основният начин, по който археолозите използват подобни програми, е да изготвят теренни чертежи и триизмерни реконструкции на разкопки, погребални структури и селища, както и архитектурни паметници и археологически находки (фиг. 4).

Доскоро повечето от най-важните архитектурни ансамбли от миналото бяха документирани под формата на снимки и чертежи на ортогонални проекции на оцелели структури и имаше много несъответствия и грешки в тази информация. Днес 3D реконструкцията ни позволява да променим качествено картината на документирането на древни архитектурни структури.

Когато изграждате 3D модел, всяко несъответствие е веднага очевидно. В случай на пресъздаване на архитектурни ансамбли от миналото, CAD се използва, за да си представи как може да е изглеждала някога съществуващата структура и да вмести точно в нея всички елементи, които са оцелели до днес. В този случай CAPR моделите могат да се основават не само на геометрични конструкции, но и на условията на якост, стабилност и др.

В допълнение, триизмерните модели могат да показват както архитектурни структури, така и други археологически обекти, достъпът до които е ограничен преди всичко, за да се избегне тяхното увреждане или унищожаване.

Мощните изчислителни възможности на съвременните компютри доведоха до появата на нова научна дисциплина - виртуална археология.

Даден набор от 3D модели на древни паметници, те могат да бъдат комбинирани във виртуален модел и да поставят наблюдателя в този виртуален археологически експонат. Такъв модел може да бъде интерактивен, тоест позволява на наблюдателя да навигира виртуално пространство, разглеждайки съществували някога архитектурни ансамбли и цели антични градове.

Освен това цялата свързана информация (археологически, исторически и архитектурни данни, информация за култура) е достъпна с едно щракване на мишката. Потребителите имат уникална възможност да видят архитектурния ансамбъл, както е изглеждал в миналото, и веднага да преминат към модела сегашно състояниесъщият архитектурен комплекс.

В продължение на много години чрез теренна археология се събират данни за някогашни градове. Древните сгради, като правило, са запазени под формата на срутени стени, унищожени от войни, пожари, природни бедствия. И едва с появата на мощни компютри образите на отминали епохи започнаха да се пресъздават с виртуални средства в предишния им блясък. В допълнение, въвеждането на технологията за виртуална реалност доближи археологията до образователната и развлекателната индустрия.

Мечтата на археолозите да пресъздадат всичко, което някога е било построено от нашите предци, постепенно става осъществима: Стоунхендж, Колизеума, Помпей, Атинския Акропол... Много проекти вече са реализирани. Вече са извършени доста реконструкции от различни екипи. Като виртуален модел можете да видите Колизеума от династията на Флавиите (80-те години на н.е.), да посетите виртуален модел на базиликата Сан Франческо в Асизи, да разберете как е изглеждал Чаталхойюк - най-старият град в света, съществувал някога в Южна Централна Турция. Английският археолог Джеймс Мелаарт го разкопава през 50-те и 60-те години на миналия век. „Откакто беше открит Чаталхойюк, научихме, че една от първите градски култури, познати ни, е възникнала три хиляди години по-рано, отколкото смятахме, и не е възникнала на бреговете на Ефрат и Тигър, не в Египет, а в Анадола, така че изоставен в наши дни“, пише немският археолог Хайнрих Клоц.

Виртуална реконструкция на Фатепур Сикри

Един от най-ярките примери за виртуална реконструкция на древен град е проектът за пресъздаване на древния индийски дворцов комплекс Фатехпур Сикри, който трябва да бъде обсъден по-подробно. Проектът е осъществен с участието на CAD и графичния отдел на Националния център за софтуерни технологии (Бомбай, Индия).

Работата беше извършена на няколко етапа. Първо, бяха събрани археологически материали, които предоставиха обширна информация: подробни планове на различни части от сгради, снимки, археологически проучвания и др. При използване на ортогонални проекции (фиг. 5) беше установено, че повечето от плановете не съвпадат, че чертежите са направени в различни мащаби с грешки и височината на много обекти е посочена неправилно. Всички несъответствия бяха проучени чрез полеви измервания и проверени с помощта на снимки на района; Част от информацията е уточнена въз основа на исторически архиви.

Следващата стъпка беше изборът на подходящ софтуер за конвертиране на ортогонални проекции в 3D модел. AutoCAD стана такава програма (фиг. 6), която впоследствие ви позволява лесно да експортирате данни в 3D Studio MAX. Телният модел беше експортиран в 3D Studio MAX и оптимизиран, т.е. ненужните полигони бяха премахнати (фиг. 7). Важна задача в този проектбеше определянето на оптималното съотношение между мощността на компютрите и детайлите на модела.

Текстурите са подготвени на базата на оцелели снимки. Данните за външно и вътрешно осветление бяха симулирани програмно. Текстурите се оказаха най-важната и трудна част от проекта, тъй като те придадоха реализъм на виртуалния град. Много модели са пресъздадени на ръка от оцелели фрагменти, реставрирани и ретуширани от художници (фиг. 8).

Крайните параметри на модела бяха много впечатляващи: приблизително 600 хиляди триъгълника и около 44 MB текстури.

В проекта участваха няколко работни групи:

Група от археолози събиране на археологическа, историческа и културна информация;

Групово моделиране, транслация на двумерни данни в 3D модел, оптимизиране на модел на проводник, моделиране на осветление и др.;

Група от художници подготовка на текстури и тяхното ретуширане;

Група аниматори, подготвящи виртуална обиколка на архитектурния комплекс (походен двигател);

Програмисти, подготвящи инсталация за компютър;

Специалист по озвучаване, монтаж и синхрон на национален музикален съпровод виртуална разходка;

Подготовка на дизайнерския потребителски интерфейс.

В проекта са използвани следните софтуерни продукти:

AutoCAD за конвертиране на 2D данни в 3D модел;

3D Studio MAX за картографиране на текстури, симулация на осветление;

Adobe Photoshop цифрово ретуширане на текстури;

Adobe Premiere аудио и видео редактиране;

Sound Forge аудио редактиране;

Visual C++ разработка на упътващ двигател.

Резултатите от работата са представени на фиг. 9. Демонстрацията е възможна на компютър с Windows с най-малко следните характеристики: Pentium III; 128 MB RAM; 8 MB AGP карта; CD ROM; Windows 98; DirectX 6.1; DirectX 6.0 Media.

Виртуална реконструкция на форума на Траян

Форумът на Траян е построен през 107-113 г. сл. Хр. проектирана от архитекта Аполодор от Дамаск. Той включва много шедьоври на древната римска архитектура; Особено известна е базиликата Улпия, чийто таван е облицован с плочи от чисто злато.

Днес от форума е оцеляла само 38-метровата колона на Траян, издигната в чест на победите на императора над даките. За съжаление почти всички останки от сградите на форума днес са скрити под Via dei Fori Imperiali (фиг. 10).

Въпреки факта, че архитектурният ансамбъл не е оцелял до днес в целия си блясък, е създаден негов виртуален модел - резултат от сътрудничеството между Getty Education Institute, J. Paul Getty Museum (www.getty.edu/ музей) и архитектурата на Училището по изящни изкуства и UCLA (Училище по изкуства и архитектура) (http://www.arts.ucla.edu). Можете да намерите описание на проекта на http://www.getty.edu/artsednet/Exhibitions/Trajan/Virtual/index.html. Можете да прецените подробностите на този виртуален модел от фрагментите, изобразени на фиг. 11 и .

Виртуални реконструкции, извършени от Infobyte

Описание на редица археологически проекти за създаване на виртуална реалност можете да намерите на уебсайта http://www.infobyte.it.

Базиликата Сан Франческо в Асизи

През септември 1997 г. силно земетресение стана в умбрийския град Асизи. Последиците от него за известната базилика са катастрофални. Срутени са части от нейния свод, украсен със стенописи. Някои от великолепните произведения на Джото (1267-1337) и Чимабуе (1240-1302) са напълно унищожени. Въпреки това, след виртуалната реставрация, можете да посетите базиликата и да се възхитите на шедьоврите на Проторенесанса (фиг. 13).

Проектът е осъществен с подкрепата на CNR (Италиански национален изследователски център) базиран на SGI IRIX - Linux.

Моделът е изграден на базата на археологически и исторически проучвания. Виртуалната реконструкция на Колизеума (фиг. 14) е пример за виртуален археологически модел. Можете да видите архитектурния паметник такъв, какъвто е бил преди 2000 години.

Проектът е базиран на SGI IRIX.

Гробницата на Нефертити

Виртуална реконструкция на гробницата на Нефертити беше направена за изложбата „Нефертити – Светлината на Египет“, организирана от Института за консервация на Гети.

Гробницата е открита през 1904 г. и затворена през 1950 г., за да се предотврати унищожаването на стенописите. След реставрация, извършена през 1986-1992 г., гробницата е частично отворена за обществеността.

Дълго време проблемът с ограничаването на достъпа с цел по-добро запазване на уникалния комплекс беше много актуален. Сега той е решен благодарение на създаването на виртуален модел (фиг. 15).

Проектът е базиран на SGI IRIX - Linux.

Археологически музеи в Интернет

За да преминете през триизмерен виртуален модел на Колизеума, използвайки достъп до Интернет, ще ви е необходим твърде много трафик, който все още не е достъпен за много потребители на Интернет, но разглеждане на множество снимки на експонати, както и разглеждане на панорама на място за разкопки или руини на древен град, не е особено трудно. Например, въоръжени с плъгина QuickTime и посещавайки www.compart-multimedia.com/virtuale/us/roma/romana.htm, можете да разгледате руините на древен Рим (

Некропол на селище Кобяков
Археологически спасителни разкопки за обект: „Изграждане на търговски комплекс МЕТРО Кеш енд Кери”

Научен редактор Larenok P.A.

Ростов на Дон,
CJSC NPO Наследството на Дон, 2008 г
РРО ВОО "ВООПИиК", 2008г

Глава VI

Глава IV

РАЗБОЙНИЦИ

Некрополът на селището Кобяков е най-проученото гробище от донмеотските селища. Към днешна дата по-голямата част от него е разкопана, общо са открити повече от две хиляди погребения. Археолозите обаче често са разочаровани - около 70 процента от погребенията са ограбени. Има няколко вида грабеж. Първият е "варварски" - когато гробната яма е напълно изпразнена, както се казва, "под сито", не остават дори фрагменти от човешки кости и предмети. Очевидно цялото съдържание на погребението се издигна на повърхността на земята и се виждаше там.

Но по-често, отколкото не, разбойниците изглежда знаеха в коя част от гробната структура трябва да проникнат. Дупката на разбойника беше разположена така, че да падне на входа на подземната камера, след което труповете на жертвените животни в кладенеца останаха недокоснати. Наблюдателни крадци видели слягане на пръст на повърхността на земята над куха подземна камера и тук изкопали проход. Това означава, че обирът е извършен до момента, в който покривът на камерата е паднал. Вътре е унищожена само тази част от погребението, която съдържа предмети, представляващи интерес за разбойниците. Най-често това са главата и гърдите на покойника, чиито кости са преместени или извадени заедно с предмети. Именно тук са били открити предмети от злато - обеци, гривни, гривни и пръстени. Останалата част от тялото остана недокосната. Този тип включва грабеж, когато в погребението бяха оставени само краката и нещата, които стояха наблизо, всичко останало беше отнесено.

Това е "спретен" начин за грабеж. Третият метод е „разрушителен“, когато всички кости се обръщат, преместват от мястото им, преместват се от гробната камера в кладенец, където се смесват с костите на жертвени животни и фрагменти от вещи. Изглежда, че крадците не са знаели къде да търсят злато и са изследвали всичко, което им е попаднало под ръка, изхвърляйки и чупейки ненужни вещи и костите на починалия.

Няма съмнение, че ограбването на гробове е имало не само по време на съществуването на укрепленията, но и по-късно, явно до наши дни. Може би в древни времена гробището е било ограбено от същите хора, които са копали гробни ями; именно те са били добре запознати с дизайна на погребенията и къде са разположени гробните дарове. Съдейки по това, което крадците са взели със себе си, бижутата са били търсени и продажбата им не е представлявала затруднения.

ЛИТЕРАТУРА

1. Барбаро Йософат „Пътуване до Тана”, превод и коментари от E.Ch. Скрижинская, сб. Каспийски транзит, том 2, М., 1993.

2. Шарафутдинова Е.С. „Селище Кобяковское от бронзовата епоха“, колекция. Археологически разкопкина Дон, Ростов на Дон, 1962 г.

3. Ларенок В.А. и П.А. „Разкопки на некропола на селището Кобяков”, Донска археология, № 3-4, Ростов на Дон, 2000 г.

4. Христоматия по история на Дон и Азов, Ростов на Дон, 1941 г.

5. Илин А.М. „Напред фабрика на Танаис“, сборник. „Отражение на миналото“, Ростов на Дон, 2000 г.

6. Ларенок В.А. „Нови проучвания на некропола на селището Кобяков”, сборник. Историко-археологически изследвания в Азов и Долен Дон през 2002 г., брой 19, Азов, 2004 г.

7. Ларенок В.А. „Древно селище на името на Василий Кобяков”, сп. „АССА”, № 1/9, Ростов на Дон, 2004 г.

8. Милър А.А. „Кратък отчет за работата на Севернокавказката експедиция Държавна академияистория на материалната култура през 1924 и 1925 г., СГАИМК, I, 1926. СГАИМК, II, 1929.

9. Степите на европейската част на СССР през скито-сарматското време. Археология на СССР, М, 1989.

10. Антични държави от Северното Черноморие. Археология на СССР, М, 1984.

11. Ларенок В.А. „Кобяково селище”, сб. „Съкровищата на Донските степи“ (от колекцията на Ростовския областен краеведски музей), Ростов на Дон, 2004 г.

Изданието „Археологически новини” се издава от Института по история на материалната култура от 1992 г. Идеята за създаване на годишника принадлежи на В.М. Масон, който тогава беше директор на IHMC RAS. От 1999 г. изпълнителен редактор е член-кореспондент на РАН E.N. Носов (директор на IHMC RAS ​​от 1998 г.).

Основната цел на колекцията е бързото въвеждане на нова информация в научното обращение. Това беше особено вярно в постсъветското пространство, когато връзките между археологическите институции на бившите републики бяха прекъснати и съответно беше нарушен обменът на печатни материали. “Археологически новини” винаги, когато е възможно, се опитва да вземе предвид различни потоци от информация - в областта на новите разкопки и публикации, в областта на организацията на науката и движението на идеи. Основните рубрики на изданието са „Нови открития и изследвания“, „ Реални проблемиархеология”, „Рецензии и рецензии”, „Организация на науката”, „Сътрудничество Изток-Запад”, „История на науката”, „Личности”. Всички статии в сборника са придружени с резюме на адрес английски език. Издателство "Дмитрий Буланин" публикува сборници от № 5 до № 13 и от № 16 до № 19. Два броя, 14 и 15, бяха публикувани от издателство "Наука".

Редакционната колегия се старае да привлича към авторите както млади, начинаещи изследователи, така и световноизвестни учени. Сборниците не са тематични, всеки брой съдържа статии по различни въпроси на археологията, историята и културата от най-древни времена до късното Средновековие. В момента “Археологически вести” е включен в списъка с приоритетни издания, одобрен от ВАК. Публикуването в колекцията ни е безплатно, освен това авторът може да разчита на авторско копие.

Статиите, получени от редактора, преминават независим преглед. Редакционната колегия си запазва правото да върне ръкописа на автора за доработка, а в случай на несъответствие с научното ниво на публикацията да го върне с мотивиран отказ.

През годините на съществуване на сборника в „Археологически вести“ са публикувани многобройни трудове на служители на различни институции в Санкт Петербург и Москва, както и статии на автори от повече от 30 центъра в Русия. Колекцията придоби популярност в постсъветското пространство. Сред страните от ОНД Украйна и Узбекистан са водещи по публикувани статии. Сред нашите автори има представители от Молдова, Таджикистан, Казахстан, Туркменистан, Беларус, Република Киргизстан, Латвия и Грузия. Има широка гама от чуждестранни автори, по-специално от САЩ, Франция, Швеция, Великобритания, Германия, Дания, Норвегия, Италия, Финландия, Виетнам, Ирландия, България, Холандия, Кот д'Ивоар, Гърция, Испания, Япония, Австралия, Чехия, Монголия.

Изданието е включено в списъка на ВАК за група научни специалности 07.00.00 „Исторически науки и археология”