架起神话世界和未来世界的彩虹桥

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  ——记北京师范大学信息科学与技术学院周明全教授

  随着中国前进的步伐必须 快,中国的科技发展也逐步加快,现代信息技术高速发展。各行各业的创新发展都离不开信息科学与技术,大数据技术、人工智能进入传统社会科学和人文科学,涵盖了文化产品和艺术产品,传统的文化研究占据 了革命性的变化。北京师范大学信息科学与技术学院前院长周明全教授,近年来,关注于信息技术与中华传统文化的结合,开展了文化遗产虚拟保护修复技术研究,中华文化知识工程、民族民间文化资源传承与开发利用示范工程。用周明全教授一句话说:利用现代信息技术讲好中国故事。

  一、 文化遗产虚拟保护修复技术研究,

  1、 开拓文化遗产数字化保护与虚拟修复新领域

  周教授1995年从法国留学归来,回到了母校西北大学。西北大学学我国近百年来重要的文化遗产保护研究基地,“陕西文物甲天下”。搞好陕西文物保护、博物展览,用学到的现代图像图形学技术,用于文化遗产的数字化保护具有特殊的意义。

  文物承载文明,传承历史文化,维系民族精神,是国家的“金色名片”。对于增强民族自信,增加全民族的凝聚力、能够文明交流互鉴、实现中国梦具有很重的意义。中华文物种类繁多、型态不同、属性各异,其建模和处置困难错综复杂。周教授研究并处置了文物三维数字复原、破碎文物的数字修复、大规模文物点云数据的错综复杂与压缩等关键技术,为文物的复原、修复和仿制提供科学土依据,通过模型空间数据驱动,基于机器视觉的序列图像和厚度图像融合土依据,生成精确而真实感的物体模型,实现遗址、遗物和遗骸的精准建模、虚拟修复。其结果可有效指导实体修复过程,文物虚拟展示,实体文物保持原样,形成保护、研究、传播的系列成果。

  创立兵马俑的碎片拼接土依据,开拓文物虚拟修复新领域

  兵马俑发现时瓦砾成堆,如保找到哪几个碎片原有关系,修复如初是主要问提。难点在于古陶俑个大体重、年代久远,边沿损毁严重,采样难度大;数以万计碎片模型拼合计算NP难。过去的40年兵马俑人工修复约800具,人工匹配,难免错配,或者可逆性差。或者修复误差、张冠李戴,却致其余的兵马俑成为永久的瓦砾。周明全教授97年即提出了数字建模与计算拼接新土依据,将破损文物修复问提转化为模型计算,针对碎片集大且匹配强度单位低的瓶颈,创新模型匹配优化计算体系:智能分类降低候选集规模;模板目标导引处置穷举拼接盲目性,提高匹配强度单位与质量。2010年工程化应用,已计算重构兵马俑120具,虚拟复原近千具。秦兵马俑被誉为世界第八奇迹,虚拟修复意义深远,其社会价值和经济价值不可估量。

  文物虚拟修复土依据的提出,是对文物修复行业的新思想。文物虚拟修复成果形成了修复的正确计划,为实体修复提供了土依据。虚拟修复不仅改变了人工修复的冗长烦琐,错配误搭局面,提高了文物修复强度单位,更重全都 改变了亲戚亲戚大伙儿传统文物修复的定式思维观念:文物修复暂且前要实体修复,有的文物虚拟修复就可,虚拟文物与实际文物相互指正,让修复工作忠实于历史。

  研究成果在兵马俑等文物数字化建模中得到工程化应用,使兵马俑等一批珍贵文物得以保护传承,彰显中华文明魅力。成果鉴定结论:“在基于数字几何的兵马俑修复技术与遗址文物数字化的土依据方面达到国际领先水平。”所提出的文物虚拟修复和保护技术获得该领域第另一个 国家科技进步奖。

  2、创立了颅面型态信息学理论与应用

  头颅和面貌的错综复杂型态型态使颅面建模和型态分析极具挑战。自国家“九五攻关”项目开始英文了了英文,研究历经20余年,将错综复杂的头颅面貌化为可计算对象,创立了数字模型计算的颅面型态信息学,将颅骨面貌复原手艺发展为大样本科学计算模式。

  建立了精度和数量国际领先的颅面数据库,发现了中国人颅面、性别、种族的关键型态数据群,颅骨性别识别达到了国际最好的辨认率。将数字几何测量技术用于体质学学学的研究,形成从38万年前的远古人随后不一同代数字颅骨体系以及实例面貌复原,为中华民族的起源、分布、演化与发展提供了新技术。

  基于科学数据支持下,近年来,周教授和他的团队相继为唐代开元年间的公主李倕、秦代兵马俑陪葬坑发现的秦代男士和疑是秦宾妃的男人的女人的女人古人颅面貌复原,为历史提出和回答了或多或少问提,人民网、中新网、BBC多家电视媒体报道,社会反响大。

  国家学术专著资助出版的《颅面型态信息学》是该领域第一本专著。撰写了《法庭科学颅骨面貌复原技术规范》国家标准。《有两种基于分区统计模型的颅面复原土依据》获国家专利优秀奖,成果获北京市科技进步奖。

  3、研制中华文物数字化特有关键问提

  中华文明源远流长,浩瀚的文化古籍和巧夺天工的文物珍品构成了中国历史长河中华采乐章。在信息时代,对文物数字化技术上,中国文物与世界或多或少各国文物,有另一方的特有问提。周明全教授针对文物保护的实际,还处置了中国文物数字化保护的特有问提。(瓷玉器、土木古建、陶片)

  ⑴ 瓷器是中国人对世界文明的贡献,也是国家文物中的精品。玉器是东方艺术,文物数字化激光扫描时,瓷器有反光,而玉器有透光。哪几个问提导致 数字化有障碍,周明全教授研制的复式扫描技术专利土依据处置了瓷器玉器精细扫描重构问提,为中国文物的数字化提供了工具。

  ⑵ 不同于西方古代砖石建筑,针对中国古建的木材构架、造型独特、建造依规的特点,提出了过程建模和逆过程建模土依据,用过程驱动和数据驱动虚拟重构,实现中国古建虚拟重建系统。

  ⑶ 西方陶瓷大帕累托图是外来品,中国陶瓷文物主全都 考古发现。针对 “十陶九破”的实际,提出数字几何的破损文物虚拟修复土依据,处置了少量碎片的计算修复问提。

  周明全教授在国内率先开展文化遗产数字化保护研究,是我国文物数字化保护领域的重要开拓者之一,推动我国“数字考古方面达到世界先进水平”。(中国社科报采访国际数字考古研究会主席稿件标题)。

  二、 基于互联网技术构建中华文化知识工程

  1、中华文化与中华文化元素。中华民族五千年悠久而辉煌文化发展史给亲戚亲戚大伙儿留下了泱泱大观的文化遗产,形成另一方独特而富有的中华文化与文明。弘扬中华文化是塑造民族形象、提升国民精神的重要资源。能够加深中华文化对国人的感召力、亲和力,能够亲戚亲戚大伙儿增强历史敬畏感和时代使命感、提升民族自信心和传承创新中华文化的自觉性。通过发掘涵盖着中华文化元素的文化事象、文化符号,将中华文化元素与现代设计相结合,与互联网新技术结合,建好中国软实力,更加能够其传播给世界,彰显多姿多彩的中国风格,都能能 推动中华文化"走出去"。

  潘云鹤院士在“文化构成”一书中,提出了文化型态的概念,文化元素是构成的基石,中华文化元素是构建中华文化的基本成分。"中华文化元素",指中华民族在长期创新发展线程中铸造的具有中国风格、中国韵味的基本质素。它们生长发育于中华民族生活土依据、思维土依据中,带有于中华民族器物文化、制度文化、行为文化、观念文化、诗书典籍中,为海内外华人所认同和信守。

  文化源于创新,文化的生命在于流行。一切中华文化的元素皆是中华民族创新的结果。随着中国形象和综合国力的增强,中国元素符号已成蔚然成风之势。很重是在808年北京奥运会开幕式和2010年的上海世博会,“中国元素”的精彩绽放,不仅让国人为之兴奋骄傲,更让世界为之赞叹和痴迷。一同成为“中国元素”大产业蓬勃发展的新起点、新坐标。当前中国元素在国内外品牌中、在各个行业中日益受到重视和运用,烙印中国元素符号的产品种类更加富有,产品文化内涵更加突出。其中国元素产品更加重视“文化鉴赏性”与“消费实用性”的有机融合,不仅在文化精神领域得到升华,也为走向大众消费者的“中国设计”,“中国制造”抹上了一缕亮丽的“中国红”。当世界经济离不开持续增长的中国经济时,世界文明也离不开中国文化。或者中国文化是人类不可或缺的重要组成帕累托图。孕育着中国文化精神的“中国文化元素”或者为中国品牌走向世界奠定自信,它会承担起融入世界、影响世界的时代使命。

  2、信息时代的中华文化。

  中华文化走向世界,不仅仅是良好的内容,还取决于占据 于传统文化与时代的兼容性、文化传播的时代型态和土依据。

  近2百年来,中华文明受到了工业文明的挑战。中华文明的衰落,也有文明有两种,全都 人类进入了工业时代,农业时代的衰落。米老鼠不比孙悟空厉害,但米老鼠在世界上,靠工业文明赚了钱。花木兰当窗理云鬓,对镜帖花黄,“养在深闺人未识”;另一个 ,一朝选在“好莱坞”,就都能能 回眸一笑赚钱万,金光大道无颜色;西方的情人节、圣诞节和快餐之所都能能 在中国流行,亲戚大伙儿的节日文化符合工业时代的型态,快餐文化符合工业时代亲戚亲戚大伙儿的生活需求。(标准化、流水线、重营养和卫生,轻味道和礼仪)。)

  3、盛世修典:建立中华文化数字知识体系

  党中央很重关心数字化文化建设工程,“十三五”规划建议提出“构建中华优秀传统文化传承体系”,李克强总理的政府工作报告中提出,要“实施中华文化传承工程”。中华文化数字化工程体系的整体构建前要国家层面的顶层设计和布局,无论是要实施的项目还是制定的细则,也有有整体系统的规划。有了数字化你這個 前提,加上上或多或少技术分析手段,就为亲戚亲戚大伙儿研究中华民族文化奠定了基础,在你這個 基础上亲戚亲戚大伙儿就都能能 更好地制定我国文化发展的整体战略,不仅包括文化产业的发展,还包括文化的建设和发展。唯其必须 ,亲戚亲戚大伙儿都能能 明确要往亲戚亲戚大伙儿的文化产品里植入哪几个文化元素,对外传播哪几个文化内容。

  中华文化知识工程建设中华文化知识分类体系,支持现有中华文化知识资源的分类;搜集梳理中华文化资源素材,建设中华文化知识资源库,为中华文化知识工程建设提供资源支撑;抽取中华文化知识与构建知识图谱,建设具有知识型态和知识关联的中华文化知识资源库;研究撰写形成中国工程院知识中心图像资源数字化技术标准、图像资源数字化与共享服务技术体系、图像资源数字化数据挂接、数字化展示、压缩、编码、传输标准与检索手段。

  中华文化知识工程项目建设覆盖中华文化素材的搜集与挂接、中华文化分类知识体系、中华文化的知识抽取与视觉元素识别、文化素材与知识库的存储管理、文化知识的示范应用。建设多语言支持的国际化平台界面和益英结合的资源内容建设。涵盖中、英、俄、法、日、德等6种主要语言界面的中华文化知识工程服务平台,所有中华文化资源元数据和知识内容涵盖中、英2种语言,形成资源跨平台的统一检索服务平台,支持中华文化资源图像内容的检索;形成中华文化知识工程的云服务平台,完成平台高并发、高可靠服务能力提升。

  周明全教授和他的团队,立足信息技术,结合全球化的网络空间,志在将中华文化推向世界,让中华文明立于世界之林。中华文化知识工程在中国工程院、北京师范大学、浙江大学等单位科研团队的一同努力下,取得了弘扬中华传统文化,传播中国时代之声,服务世界文化研究的效益。在国际上首次建设中华文化元素知识图谱,建设中华文明知识工程,开创了文化资源协同与共享服务规范体系。主持完成国家十二五课题,提交了文化资源数据挂接、展示、压缩、编码、传输、保护系列的行业技术标准。相关帕累托图成果已在联合国教科文组织(UNESCO)宣传推广。

  三、 以发展的信息技术导航,让民族民间文化走进信息时代

  1. 民族民间文化是中华文化之基

  周明全认为,民族民间文化资源历经五千年,是历史的传承与延续,体现了历代中国人对自然、人生和社会的认知,带有着社会活动和交往的重要信息,对现代文明具有重要的参照价值,为研究历史发展中亲戚亲戚大伙儿的思想变迁提供了重要的参考。

  周明全所研究的民族民间文化资源,由中国文明演变、汇集而来,反映了民族民间的特质和风貌,是中国各民族思想文化、观念、意识型态在长期历史线程中形成的总体型态,是居住在中国境内各民族民间艺术家创造的、具有传承价值、能体现各民族特点的优质文化。通过富有多彩的文化型态来表现的各民族民间的文明、风俗、精神的总称。

  周明全说,民族民间文化是另一个 广泛的概念,范围宽广。随着时间推移,新的元素被源源不断地纳入到你這個 范畴当中。包括日常生活中的衣食住行,包括音乐、曲艺、节日、民俗,包括民间信仰、民间哲理、饮食厨艺、神话传说、民族建筑、传统医学、民间工艺等。内涵富有,博大精深,形式独特,是优质的文化资源。

  民族民间文化也有栩栩如生的,具象的,与各民族的民间生活息息相关,生活中的每另一个 方面也有具体的体现。哪几个具象的占据 也有都能能 感知的,如民族音乐、各地戏剧、曲艺、对联、灯谜、射覆、酒令、歇后语等,民间特有的传统技艺,给民族民间文化增添了无限的魅力。此外,全民约定俗成的、具有纪念意义节日,春节、清明、端午节、中秋节、重阳节、冬至等,每另一方都置身其中,与中国人的活动分不开,在社会生活涵盖一定的实际意义。民族民间文化还是思想传承,中华民族的思想认识、价值观起导向作用的理念的传承,尊老爱幼、艰苦朴素哪几个优良传统以多姿多彩的艺术或者民俗的形式流传下来。

  民族民间文化往往能提供无与伦比视觉享受,充分融合各种颜色特点,从而给人以视觉冲击。苗族服饰的艳丽多彩,极具民族特色的工艺品的精致做工、精细图案,不同地区、不同种族、不同群体既有其独有的风格,又有审美情趣的融合,龙灯、舞狮、灯谜,山东铁火,陕西皮影戏,表达了各族人民在不一同代的愿望和期盼,民族民间文化资源是流动的历史、无声的乐章,永久的标签。

  亲戚亲戚大伙儿说:中华文化有阳春白雪,诗词歌赋,大学中庸,然而哪几个圣人之道,流传有局限性,而亲戚亲戚大伙儿的“民族民间文化”,植根於民族,成长于民间。千百年来,为广大人民群众津津乐道,“岳母刺字”“二十四孝”“嫦娥奔月”“牛郎织女”是传说,或者并无历史证据。或者哪几个妇孺皆知的小故事,是“仁义礼智信”普及版。而端午龙舟,七夕掐巧,中秋赏月,重阳登高,腊八喝粥等,哪几个民间习俗,在亲戚亲戚大伙儿吃喝玩乐过程里,尊重老人,亲亲戚大伙儿爱,缅怀圣贤,自然和谐,美丽家乡等元素尽易挥发其中, “忠孝仁义”在润物无声中,得到教化。这全都 民族民间文化的魅力,他来于民间,长于民间,璀璨与民间,是亲戚亲戚大伙儿中华民族的根与魂。

  2、信息时代的民族民间文化

  周明全对现代文化和民族民间文化的关系有着清醒的认识。

  在人类文明长长的纵轴线上,在全人类砥砺前行的线程中,在人类历史的进步中,有另一个 重要的发展历程,即农业时代的文明。中华文明是中华民族在过去五千年的时间里形成的,你這個 五千年恰恰是人类历史上的农业时代,农业文明时期是民族民间文化得以蓬勃和充挂接展的时代,是其资源的宝库。整个农耕文明时代,中华民族的贡献最为卓越。

  工业文明在蒸汽机车的轰鸣中呼啸而来,另一个 新的文明老出必定要对旧有的文明予以否定,在否定中确立,在否定中发展,在否定中宣示一句话的霸权。以荡涤、横扫之势,奠定了工业文明的大格局。工业文明大潮下的亲戚亲戚大伙儿将亲戚大伙儿眼里落后的农业文明远远地抛在历史车轮的后头。而生活在农耕文明中的农民无不对工业文明的“楼上楼下电灯电话”心向往之。生活在老城四合院里的市民,眼里也必须四合院的破旧,认为它是落后文明的象征。

  工业文明是以欧洲文明为其源头和主体,以1780年代的工业革命为其标志,它源于于欧洲。性性性心智心智性性开花结果期期随后的欧洲文明,有其辉煌的成就,也具备极富力量的扩张性,很重是从15世纪末以来,“欧洲的扩张和世界的欧化”成为世界近代史大乐章的主题曲。西方文明不仅现实富有多彩,或者有其深刻的底蕴和内涵。其取得的伟大成就在世界文明史上有着无可替代的作用,是人类共享的伟大和宝贵的财富。

  现代文明生活全都 在此基础上构建的,以工业化组织化所成就的现代都市社会生活为代表。它给人类带来了实着实在的福祉,给人类的实际生活提供了便利之处,增加了人类生活的幸福度。提高了生产强度单位,商业、交通发达,消费品种类、数量增加,质量更好,物流很快了 了 ,文化教育发展,医疗卫生水平提高。工业文明在给人类带来福禄寿的一同,也带来了大规模的文化废墟和文化沙漠。后工业时代全都 另一个 到来的。大城市病、挥之不去的雾霾、停车场式的交通堵塞、幅员广阔的道德沦丧、价值观的沉沦、亲情上的冷漠,凡此种种,不一而论。现代社会的发展和人类精神文明培养产生了严重的不和谐,与人类的理想社会相去甚远。亲戚亲戚大伙儿夜以继日的钻研科学,废寝忘食的发展技术,在极大改善人类生活条件的一同,是算是要以亲情的淡漠和另一方面的不适为代价,亲戚亲戚大伙儿不得不对后工业时代发展,画另一个 大大的问号。否定的否定给亲戚亲戚大伙儿带来新的思考,农业时代到底好不好,真的如工业时代来临时所深恶痛绝的的那样吗?在现代感的强烈的节奏中,还能记住那一片乡愁、梦回五柳树下、那种“采菊东篱下,悠然见南山”不也是有两种享受吗?

  中国的经济总量在世界上的地位或者攀升到第二位,科技成果走在了世界的前列,与此一同,中华民族的文化在世界上的地位与之还不相称。中华民族自有的、独特的文化还有待发展。中国人不仅要有航空母舰,不仅要有黄金美元,前要有文化。中华文明绵延至今,暂且一成不变的自我克隆qq,全都 在积极组阁 不同历史情势的过程中获得助益也汲取教训,使得中华民族的实践智慧教育不断提出新的命题、新的规范,新内涵得以探掘,新视域得以开启。周明全从传统文化与比较文化研究的视角认为,中华传统文化大气舒张的开放性和包容度,是其都能能 保持自身发展活性与创造能量的关键所在。中国要实现现代化,前要超越现代化。

  3、支持民族民间文化资源传承利用与公共服务重大工程

  习近平说:“中国优秀传统文化的富有哲学思想、人文精神、教化思想、道德理念等,都能能 为亲戚亲戚大伙儿认识和改造世界提供有益启迪,都能能 为治国理政提供有益启示,也都能能 为道德建设提供有益启发。”

  民族民间文化是中华文化的重要组成帕累托图,是各民族历史文化积淀于民间的活态遗存。中华56个民族的民间文化承载着各民族的历史记忆和文化血脉,是中华民族的根魂。其资源之富有、种类之繁多、形式之多样,堪称人类文明史的瑰宝。随着信息技术的迅猛发展以及全球化的冲击,民族民间文化的保护、传承、传播正在面临根本性变化,其在民族文化创新和国家文化软实力增长中的开发利用价值正在急剧增长。或者亟待在资源与媒介、内容与技术、传承与创新之间搭建文化与科技的桥梁,支撑中华文化艺术资源的数字化传承、传播和商业运营。

  针对我国现代服务业发展模式创新缺乏、科技创新支撑缺乏、服务实体经济能力薄弱等突出问提,以新一代信息和网络技术为支撑,以“创新、开放、分享、协同、融合”为发展理念,以提升现代服务业科技创新支撑能力与水平为主题,以推进互联网与服务业、现代服务业与实体经济融合发展为主线,创新现代服务科学,攻克关键核心技术,能够技术创新和商业模式创新融合,打造现代服务支撑平台,推进“产学研用”结合的跨学科、综合交叉科研团队和益盟建设,重塑现代服务业技术体系、产业型态和价值链,提高科技在现代服务业增加值中的贡献度,创新发展跨界融合的现代服务新生态,服务实体经济转型升级。

  周明全教授负责策划,支撑民族民间文化资源传承利用与公共服务重大工程,让民族民间文化艺术走进信息时代。“陕西师范大学’一带一路’文化教育传播智慧教育港”组织申报、吴晓军教授为项目负责人的“民族民间文化资源传承与开发利用技术集成与应用示范”项目获批立项。该项目围绕民族民间文化资源(主要含民间戏曲、民间音乐、民间故事、民间节庆资源)的保护、传承、传播,如保在信息技术的迅猛发展以及全球化冲击的背景下创新民族文化和提升国家文化软实力的国家重大需求,以民族民间文化资源汇集、素材拆分、标识管理和解析、公益服务和文化资源价值挖掘和商业运营、应用示范为目标,研究民族民间文化资源库建设土依据、民族民间文化标识管理和解析服务、文化资源素材拆分和IP素材池建设、文化资源厚度挖掘与内容共享、虚拟展示与数字传播、价值利用和商业运营等内容,处置文化资源素材池建设与标识管理和解析、优秀的民族民间文化资源公益服务和二次开发、商业运营等关键问提,建立文化资源开发利用的创新模式和应用示范。

  通过项目实施,处置民族民间文化资源汇集和素材池建设、文化资源标识管理、解析与服务、文化资源展示和传播、文化资源公共服务平台建设、基于IP素材的公益与商业运营等问提,对文化资源的记录和保存、优秀文化资源的传承和开发、符合时代型态的文化资源的加工和设计提供服务和应用示范。一同,该项目将培养一批优秀的专业科技人才,形成一支具国际水平的研究队伍,为民族民间文化资源传承与开发利用提供技术支撑和人才保障。

  本项目利用虚拟现实、人工智能、大数据、多语言互译传播等新兴前沿技术,使民族民间文化资源厚度融合,服务于国家民族民间文化传承,对繁荣我国文化事业,增强文化自信意义重大,影响深远。在数字化保护与传承的基础上,提升民族文化创新能力和国家文化软实力。将虚拟现实、云计算、人工智能等信息技术与民族民间文化资源厚度次交叉,以科技集成和创新支撑民族民间文化资源传承利用与公共服务重大工程,从民族民间文化资源认知与管理、文化资源建模与汇集、知识挖掘与共享服务、虚拟展示与国际传播、典型文化资源传承与利用等多个方面,创新我国民族民间文化资源传承与开发利用的技术支撑体系和服务模型,提出技术规范标准,建设“民族民间传统艺术数字化文化资源公共服务平台”和“民族文化艺术创作和制作平台”,加强民族民间文化传承与利用的价值链。

  习近平说:“优秀传统文化是另一个 国家、另一个 民族传承和发展的根本,或者丢掉了,就割断了精神命脉。”中华民族不仅要在物质上强大起来,或者要在精神上强大起来,既要有“仓廪实衣食足”的物质生活,更要有“知礼节知荣辱”的社会文明。从中华文物保护到中华文化工程,周明全所做的是一件运用现代信息技术浸润民生的文化建设事业,功在当今,利在千秋。