45844 (Современная роль компьютера в археологии)

Современная роль компьютера в археологии

Персональный компьютер - первый массовый инструмент активной формализации профессиональных археологических знаний. Открытие феномена персонального компьютера связывают с именем Стива Джонса - руководителя фирмы Apple Computer, который определил этот тип ЭВМ как индивидуальный инструмент для усиления природных возможностей человеческого разума (Громов, 1992: 156).

Персональный компьютер - это действительно личная ЭВМ с дружественным программным обеспечением, позволяющая “человеку с улицы”, а такими являются в большинстве своем археологи,. наконец-то самим запрограммировать те наиболее интересные задачи, смысл которых ранее было так трудно, а порой и просто невозможно “вдолбить” в голову “непонятливому” программисту. Они освободили непрофессионального пользователя от необходимости пробиваться к вычислительным ресурсам через джунгли операционных систем больших ЭВМ.

Благодаря наличию большого выбора программных средств для обработки цифровой, текстовой, графической и аудио-видео информации персональные компьютеры в археологии и других гуманитарных науках вызвали эффект, подобный эффекту от изобретения книгопечатания для становления всеобщей грамотности.

Наличие таких новых информационных средств позволяет развеять по крайней мере три мифа, бытующие среди археологов:

Миф первый: существует популярное мнение о том, что использование компьютера связано только с реализацией в археологии статистических задач, хотя это всего лишь одно из многих возможных применений компьютера;

Миф второй: компьютеры - это магические черные ящики, дающие положительные ответы на все приходящие в голову археологам фантазии и запросы. Как это ни жаль, но компьютеры не могут давать таких магических ответов. Компьютер - это только орудие и результаты компьютерного анализа могут быть хорошими только тогда, когда данные и пакеты программ обеспечивают это. Компьютеры помогают справиться со многими утомительными аспектами управления археологическими данными, но они не могут изменить природу самой археологии.

Миф третий: археологические данные отличаются от данных всех других наук и не могут быть обработаны с помощью компьютера. На самом деле проблемы, возникающие при работе с археологическими данными идентичны проблемам, которые обнаруживаются при анализе данных в других слабо или плохо структурированных науках.

Главной проблемой при этом является лишь задача стандартизации представляемых археологических данных для того, чтобы их можно было сравнивать с другими. В этом смысле компьютеры превращают всех использующих компьютеры археологов в теоретиков, так как они требуют больше думать о блоках данных и методах анализа, чем это было принято раньше (Richards, Ryan, 1985).

Археологи, занимающиеся разработкой разных проблем уже ощущают те преимущества, которые предоставляет компьютер. Благодаря наличию периферийных устройств решается проблема автоматического ввода данных. Огромная экономия времени происходит тогда, когда приходится обработать набор археологических данных более одного раза. В этом смысле компьютер - это действительно ускорение (Гарден, 1983). При этом “старые” археологи могут использовать результаты для придания традиционным объяснениям большей строгости, а “новые” археологи могут использовать их для исследования новых все расширяющихся запросов (Richards, Ryan, 1985).

В настоящее время могут быть выделены следующие четыре сферы применения компьютеров в археoлогии:

базы и банки данных, информационно-поисковые и гипертекстовые системы,

математическая обработка археологических данных,

вспомогательная обработка данных смежных областей,

моделирование.

В прошлом разные исследователи работали в какой-то одной из этих сфер, поэтому их достижения были в достаточной мере независимыми. Однако впоследствии они начали сливаться, так как археологи начали применять более комплексный подход при обработке данных.

Базы и банки данных археологических источников

Развитие средств вычислительной техники обеспечило возможность для создания и широкого использования систем обработки данных разнообразного назначения. Стали разрабатываться информационные системы для обслуживания различных сфер деятельности.

Одной из важных предпосылок создания таких систем стала возможность их оснащения “памятью” для накопления, хранения, обработки и систематизации большого объема данных о процессах функционирования и свойствах реальных объектов, а также данных справочного характера.

Другой существенной предпосылкой нужно признать разработку подходов, а так же создание программных и технических средств конструирования систем, предназначенных для коллективного пользования. Наряду с другими обобществляемыми в такой среде ресурсами становятся и хранимые в памяти системы данные.

Логика событий последнего десятилетия подводит к мысли о том, могут ли базы и банки данных стать более эффективным средством доступа к материалам, чем печатные публикации. По мнению Ж.-К.Гардена, “ответ является однозначным: развитие сетей данных в разных науках рано или поздно затронет и археологию... Это позволит осуществлять информационный поиск не традиционным путем изучения отдельных трудов и периодики, хранящихся в библиотеках, а прямым запросом в фонды базы данных, либо по каналам связи” (Гарден, 1983: 225). Принципы банков данных, являются противоположными археологической практике, при которой ученый-одиночка ревностно охраняет добытую им информацию от посягательств на нее других. Как будет показано в классификации баз данных в главе IV, использование баз данных не обязательно приведет к быстрому изменению этой археологической традиции, поскольку банком данных может пользоваться любое количество исследователей, но с ним может работать и отдельный исследователь. Кроме того, как подчеркивал Ж.-К. Гарден, большая часть теоретических работ пока осуществляется с самого начала по путям, объединенным общим названием ”компиляции”, не оставляющим возможности подумать о разработке сетей данных, об определении границ компиляций, о выработке допустимых языков представления данных, о выявлении необходимых для того и другого логических механизмов и т.д. (Гарден, 1983: 226). Поэтому понадобится время, чтобы и исследовательские учреждения и археологические “плюшкины” приспособились к нормальной научной практике, которую многие археологи пока еще отрицают.

Таким образом смысл поставленной проблемы сводится к решению не только теоретической части задачи по созданию единого банка данных археологических источников, но и к решению психологических и организационных вопросов.

Если говорить о теоретических проблемах, то в первую очередь следует упомянуть слабую теоретическую обоснованность археологических баз данных. Поэтому Ж.-К. Гарден, считал, что банк археологической источников может быть пока основан на типологических и эмпирических основаниях. Первой теоретической задачей при этом становится установление “полей наблюдения” (Archeologie..., 1970: 360 -363), под которыми понимается, ограниченное пределами их рассмотрения, объединение символических ценностей. По Ж.-К.Гардену предусматривается постепенное расширение этих полей от уровня к уровню по достаточно распространенной схеме: памятник-комплекс- комплекс комплексов. Однако характер связей между уровнями до сих пор слабо проработан в теоретическом плане.

В настоящее время, говоря об организационной части, работы по созданию банков археологических данных ведутся в США, Великобритании, Франции, Германии, Италии, Мексике, Австралии и ряде других стран. Их деятельность координирует Международный комитет банков археологических данных. Кроме того на базе библиотеки конгресса США концентрируется вся информация по музейным коллекциям (Doran, Hodson, 1975: 280). В России работы по созданию баз данных исторической и археологической информации только начинаются. Судя по описаниям, включенным во всероссийский каталог баз данных НТЦ “Информрегистр”, из приведенных там 20 исторических баз данных, лишь одна, выполненная на основе СУБД dBase III plus относится к области археологии. В этой базе данных, объемом 0.4 мгбайта собраны материалы полевых исследований русских и советских археологов, начиная с XIX века (Гарскова, 1994: 173 -174). Конечно каталог этот далеко не полный, но и он может достаточно убедительно свидетельствовать об общей отсталости применяемых для их создания технологий.

Одна из простейших операций, которую выполняет компьютер, состоит в разработке классификационного шаблона, накоплении данных и воспроизведении их по требованию. Поиск информации - термин, применяемый при обработке данных, связанной с накоплением и категоризацией большого количества информации и автоматическим поиском особых единиц информации.

Одним из примеров самого раннего использования техники поиска информации является фиксация данных по керамике юго-запада Америки, осуществленная в пятидесятых годах Гэйнсом (Richards, Ryan, 1985).

Банки археологических данных могут быть разделены на четыре группы:

банки данных, созданные по материалам раскопках.

банки данных, реализованных научных проектов

банки данных специалистов смежных областей

целевые банки данных

Банки, содержащие данные, которые были получены при раскопках, или при полевой разведке часто используются при написании отчетов по стоянке, а также являются средством архивизации материалов раскопок с целью использования их другими археологами. Кроме того, они представляют материалы для статистического анализа, исследования взаимосвязи находок и стратиграфии с автоматическим производством матриц данных со стоянки и автоматическим созданием карт и планов расположения находок.

Банк данных научного проекта - это коллекция данных, связанных с определенным проектом. Такие банки данных обычно собираются отдельными исследователями с целью решения специфических задач. Эта сфера применения компьютеров быстро развивается.

Банки данных специалистов смежных областей содержат данные особого типа, но предназначенные для общего пользования. Например, банк данных по радиоуглеродным датам.

Целевые банки данных представляют собой собрание данных, охватывающих большую область. Собираются они с единственной целью - быть использоваными всеми археологами. Такой “универсальный” банк данных репрезентирует достаточно неясную концепцию, поскольку, всякое компьютерное фиксирование предполагает отбор данных, при этом критерии отбора должны быть ясными. На одном уровне, а именно как средство обнаружения данных, необходимых для определенных проектов, подобные банки данных являются совершенно удовлетворительными (музейная документация, индексы памятников).

С другой строны, системы, пытающиеся зафиксировать все данные о каждом артефакте в данном районе, вероятно, будут малоценными для будущих поколений археологов. Проблема состоит в том, что банки данных подобного рода стремятся зафиксировать археологические данные на уровне детали, хотя нет общего мнения о том, какие именно переменные должны фиксироваться.

Можно предположить, что в будущем будет происходить ускорение роста банка данных индивидуальных научных проектов, банков данных специальной информации и данных, фиксируемых при исследовании стоянок. Мы полностью согласны с мнением Дорана и Ходсона (1975: 331), что “ключевым моментом в будущем будет скорее разнообразие, а не стандартизация, и гигантские интегрированные информационные системы”.

Резюмируя двадцатипятилетние усилия по созданию банков данных в археологии, можно отметить слабые сдвиги в археологической теории. По-прежнему проблемой из проблем остается “неуниверсальность” дескриптивных кодов и дескриптивных языков, обусловленных несовершенством формализации археологических данных и знаний (Doran, Hodson, 1975).

Методические основы статистического анализа данных в археологии

Статистические методы используются тогда, когда экспериментальные данные представляют собой значительный объем результатов “измерений”, “наблюдений”. При этом структура совокупности исходных данных несет в себе определенную неоднородность, выражающую различные соотношения зависимости, порядка, перманентности (Деревянко, Фелингер, Холюшкин, 1989:140).

Археологам часто приходится считать вещи, так что сама природа археологии предоставляет подходящую сферу для применения статистических методов. На этапах становления археологии как науки, да нередко и сейчас в археологических публикациях мелькают слова, хотя и не прямо, несущие сведения о количестве находок, их частоте, плотности и т.д.: много-мало; часто-изредка; типично-исключение (Щапова, 1988:89). Таким образом уже на этом уровне обобщения больших количественных объемов данных археологу приходится устанавливать наличие неоднородностей в исходной совокупности, производить систематизацию их в форме различного типа соотношений статистической зависимости.

Начиная с двадцатых годов ХХ века в археологии применяется простая дескриптивная статистика, включающая в себя определение процентных соотношений, расчет средних, выявление взаимовстречаемости и доверительных интервалов, которую можно рассматривать как основу для проведения более сложных анализов.

Таким образом, использование статистики в археологии восходит к временам, предшествующим появлению ЭВМ и персональных компьютеров. Как отмечал Ж.-К.Гарден, “использование методов статистики не было по существу и даже исторически связано с компьютеризацией археологии (Гарден, 1983). Однако компьютер стал идеальным орудием для счета и его использование ускорило внедрение статистических методов. А последние подтолкнули развитие теоретических исследований, т.к. они высветили по крайней мере четыре проблемы.: