Нижегородский государственный университет им.Н.И.Лобачевского
Национальный исследовательский университет
Учебно-научный и инновационный комплекс
«Социально-гуманитарная сфера и высокие технологии: теория и практика взаимодействия»
Н.Н. Грибов, Е.А. Молев
Реконструкция исторической информации данных археологии с помощью информационных технологий.
(Программа курса)
Мероприятие 1.2. Совершенствование образовательных технологий, укрепление материально-технической базы учебного процесса
Учебные дисциплины: «Археология», «История»
Специальности, направления: специальность 030401 – история, направление 030400 – бакалавр истории.
ННГУ, 2010
1. Содержание разделов дисциплины
Тема 1. Введение в курс
Начальные представления об информационных технологиях (ИТ). Виды информационных технологий. Возможности применения ИТ в исторических реконструкциях. Специфика ИТ. Специфика археологических данных. Археологическая информатика: история становления научного направления, основные проблемы и результаты.
Информационные технологии – способы создания, фиксации, переработки и распространения информации. В словосочетании "ИТ" выражена определяющая роль, которую в современном обществе играет не информация сама по себе, а именно конкретные способы и механизмы оперирования ей. Значение информационных технологий, по мере развития общества все возрастает. Это связано со все возрастающим техническим обеспечением человеческой деятельности. А любая технология, будучи включенной в систему общественных отношений, становится фактором различных социальных трансформаций, влияя на разнообразные структуры и подсистемы общества.
К ИТ относится создание письменности, изобретение книгопечатания, телефона, телеграфа, радио, телевидения, компьютерные технологии и т.д. Все ИТ можно разделить на две большие группы - традиционные и современные ИТ. Такое деление связано с тем, что все предшествовавшие изменения в производстве информации касались лишь способов ее фиксации, тиражирования и распространения, не затрагивая самого процесса создания и смысловой переработки информации. Собственно интеллектуальная деятельность до последнего времени осуществлялась "вручную".
Так, изобретение печатного станка (традиционной ИТ), хотя и расценивается как революционный переворот в системе существовавших способов социального наследования, не затронуло способов переработки и использования информации, которые по-прежнему зависели от физиологических данных человека. Именно это свойство книгопечатания и породило противоречие между возможностями накопления информации и возможностями ее переработки и использования.
Специфика же современных ИТ (мультимедиа, искусственный интеллект и др.) заключается в том, что они проникают прежде всего в сферу интеллектуального труда. В отличие от всех других технологий, реализуемых исключительно в сфере материального производства и предметной деятельности, и, соответственно, лишь опосредованно влияющих на духовную деятельность, современные ИТ являются культурогенными и гносеогенными. Реализуя свою культурогенную функцию, современные ИТ, проникая во все механизмы массовой коммуникации, образование, воспитание, оказывают влияние на формирование личности, образ жизни, систему межличностного общения и т.д. Гносеогенная функция современных ИТ заключается в совокупности осуществляемых с их помощью процедур и операций, влияющих на познание и содействующих приросту новых знаний.
Кроме того, современные ИТ характеризуются эффектом автогенеративности, т.е. способностью к самопорождению.
Возникновение современных ИТ имеет своим следствием создание интеллектуальной технологии, то есть артефактов, программных продуктов и комплекса научных дисциплин, обеспечивающих рождение принципиально нового феномена в истории мировых цивилизаций и культур. Этот феномен состоит в возможности продуцирования, трансформации, сверхскоростной передачи и реализации информации не только с помощью человеческого мозга и традиционных средств связи, но и с помощью совершенно новых технических устройств, заложивших материальную базу информационного общества. Следовательно, роль современных ИТ не сводится к чисто количественным показателям. Основное значение от внедрения современных ИТ – радикальное изменение всей системы духовно-практической деятельности и культурного творчества.
Археологическая информатика представляет собой отрасль знания, сочетающая изучение общих закономерностей археологической информации с разработкой подходов к применению информационных технологий в археологических исследованиях.
Задачи археологии в целом – реконструкция целого по неполным данным либо представление и выделение существенных черт целого из большого объема данных. В задачах первого типа происходит домысливание, индуктивное расширение информации на основе меньшего количества фактических данных. Второй тип задач характеризуется свертыванием, сжатием информации. Из большого объема фактических данных либо выделяется существенная часть, либо формируются обобщенные интегрированные показатели.
Благодаря этим задачам археология была в числе первых исторических наук, обратившихся к математическим методам и информационным технологиям. Методы вариационной статистики и геометрии, например, использовались в работах российских археологов уже в 20-х годах XX века. На Западе статистические методы при изучении палеолитических индустрий были применены Барнесом и Киддером в 1936 году. В 40-е годы математические методы стали применяться в Америке. Последующие работы Брейнерда и Робинсона показали, как можно формулировать и математически решать археологические задачи.
В настоящее время накоплен значительный опыт применения математических методов и компьютеров в археологии, имеется достаточное количество публикаций по этим вопросам. Однако говорить о них, как о полностью сформировавшихся научных направлениях станет возможным лишь только тогда, когда будет достигнуто определенное согласование предметной области и методов собственно археологии с соответствующими методами математики, компьютерной технологии обработки и анализа информации. Именно это и составляет главную проблему сегодняшних исследований в области применения информационных технологий в исторической науке в целом.
Тема 2. Археологическая информация и археологические базы данных.
Технологии создания археологической информации. Описание археологических объектов. Признаки. Значения признаков. Количественные и качественные признаки. Описание как кодировка. Описание вещей. Описание построек и погребальных сооружений. Описание памятников. Создание реляционной базы данных с использование стандартных средств MS Office.
Задача структуризации археологических данных с целью поиска и анализа информации существовала с момента появления археологии как науки. На современном этапе бумажные каталоги сменились электронными базами данных, что позволило оперировать большими объемами информации, вести поиск и сортировать данные по большому количеству критериев. Это, в свою очередь, привело к созданию баз данных разного профиля: появились административные и исследовательские регистры памятников, музейные каталоги, базы данных по раскопкам (находки с атрибутами, взаиморасположение в слоях и т.д.), базы по вещевому материалу, надписям, результатам анализов, библиографическим и библиотечным каталогам и т.д. Формализованные характеристики археологических объектов являются ценнейшим исследовательским материалом, на котором может прорабатываться широкий круг задач. Для их хранения и возможности применения в работе широким кругом исследователей и создаются базы данных.
Технологии создания археологической информации охватывают все этапы и стадии формирования первичных данных, сопровождающих процессы полевых и камеральных археологических исследований, включая работу с литературными источниками и описание находок. Наиболее важными критериями целесообразности подобных технологий является полнота, достоверность и адекватность формируемых в исследовательском процессе данных. Хотя использование этих технологий практически реализует традиционные формы и методы археологических исследований, однако важное значение, при этом, придается форме, в которой фиксируется археологическое знание. Здесь в первую очередь ставится задача обеспечить возможность использования современных компьютерных методов и средств. Важнейшей процедурой в такого рода технологиях являются модели данных, регулирующих не только форму представления фиксируемых (вводимых) данных (тексты, рисунки, снимки, чертежи, таблицы и т.д.), но и те материальные (бумага, кинопленка, аудио и видеокассеты, компьютерные средства) и логические (макеты данных) носители, на которых эти данные предусматривается размещать для их использования в последующих технологиях. Для этой цели служат разнообразные системы управления базами данных и знаний (СУБД), в частности, ориентированных на гипертекстную и мультимедийную форму представления данных.
Тема 3. Методы математической статистики в археологии и
информационные технологии обработки археологических данных.
Случайное событие. Вариационный и временной ряды и их характеристики. Оценки характеристик генеральной совокупности по выборочным данным. Ошибка выборки и доверительный интервал. Связи между признаками и их значениями. Корреляционный анализ. Пространство признаков и сходство объектов. Использование стандартного программного обеспечения в среде Windows для решения простых статистических задач при первичной обработке археологических данных.