人工智能平臺(tái)Art-Risk 3.0在古建筑預(yù)防性保護(hù)中的應(yīng)用

在遇到經(jīng)費(fèi)預(yù)算削減或緊急情況時(shí),如何保障文物保護(hù)工作的開展?開發(fā)有助于有效和快速保護(hù)文物的工具是文物預(yù)防性保護(hù)的優(yōu)先事項(xiàng)。Moreno等將地理信息系統(tǒng)(GIS)風(fēng)險(xiǎn)圖結(jié)合人工智能(AI)開發(fā)和驗(yàn)證一種新的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型,評(píng)估待測(cè)文物的脆弱性、風(fēng)險(xiǎn)等。Art-Risk 3.0是一種可用于文物保護(hù)風(fēng)險(xiǎn)管理的免費(fèi)開放的人工智能平臺(tái),它將GIS地圖中的信息與專家評(píng)估相結(jié)合,以確定古建筑的脆弱程度和所處環(huán)境威脅級(jí)別。

研究樣本選取11世紀(jì)至16世紀(jì)的12座西班牙教堂,目的是分析建筑物病害、脆弱性和功能性等,并根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)對(duì)建筑物進(jìn)行分類,作為今后預(yù)防性保護(hù)工作開展的依據(jù)。為了擴(kuò)大研究區(qū)域,選取的12座教堂分布于西班牙各地,呈現(xiàn)出不同時(shí)期的建筑改造,是羅馬式、哥特式、穆德加爾式和巴洛克式等不同風(fēng)格的代表,均具有很高的文物價(jià)值。通過分析,12座教堂雖都是宗教建筑,建筑特征相似,但它們的保護(hù)狀態(tài)和環(huán)境背景不同,可用作分析模型的變量。作為人工智能平臺(tái)基礎(chǔ)的GIS已包括西班牙各地的不同地理環(huán)境危害,Art-Risk 3.0又匯總了文物病害變量的標(biāo)準(zhǔn)化信息。模糊識(shí)別工具綜合了兩種類型的輸入變量,通過推理規(guī)則相互關(guān)聯(lián)(圖1)。一類,建筑物的材料組成、保護(hù)狀態(tài)等方面有14個(gè)變量,變量由專家勘察或通過文獻(xiàn)檢索和攝影圖像審查進(jìn)行評(píng)估。另一類,存儲(chǔ)在GIS中的信息允許設(shè)置其他7個(gè)變量,變量的數(shù)值性質(zhì)通過模糊化模塊處理。計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序?qū)Υ嗳跣院臀ｋU(xiǎn)指數(shù)進(jìn)行評(píng)估,并將古建筑的遺產(chǎn)壽命和功能指數(shù)作為其風(fēng)險(xiǎn)的倒數(shù)。

圖1 Art-Risk 3.0平臺(tái)工作流

Art-Risk 3.0通過使用GIS,可以快速識(shí)別環(huán)境病害。此外,根據(jù)危害指數(shù)1～5調(diào)整不同的測(cè)量尺度,快速分析各變量如何影響西班牙的古建筑保護(hù)。Art-Risk 3.0的輸出變量有3個(gè),包括評(píng)估12座教堂的危險(xiǎn)指數(shù)(HI)、脆弱性(IV)和功能性(IFL),并根據(jù)提供的IV和IF分類,確定哪些建筑物已急需開展文物保護(hù)。結(jié)果表明,由于缺乏預(yù)防性保護(hù)計(jì)劃,圣地亞哥德耶穌教堂是最脆弱的建筑,圣米蓋爾巴赫教堂等3座建筑物也亟待開展保護(hù)。平臺(tái)評(píng)估結(jié)果與西班牙Hispania Nostra協(xié)會(huì)定義的瀕危文化遺產(chǎn)列表一致,證實(shí)了Art-Risk 3.0具備通過在線和現(xiàn)場(chǎng)工作快速進(jìn)行古建筑保護(hù)風(fēng)險(xiǎn)分析方面的功能。將人工智能應(yīng)用于文物保護(hù)研究,綜合評(píng)估多種風(fēng)險(xiǎn),Art-Risk 3.0可為古建筑的預(yù)防性保護(hù)及自然災(zāi)害后的可持續(xù)或應(yīng)急管理提供決策支持。

馬江麗 參考文獻(xiàn)JournalofCulturalHeritage,2022,55:263-276.