AI技術在文化遺產數字化保護中的應用研究

鄭昌根　姜宇涵　錢韻晴　單曉鳴

摘 要：當今，時代的發展和城市的現代化導致許多文化遺產項目的受關注度過低。AI技術在文化遺產的保護中具有重大意義和廣泛運用，它通過高精度的圖像識別和數據計算等技術為文化遺產保護賦能。AI技術在文化遺產數字化保護方面具有文化價值、經濟價值等多重價值，然而其在為文化遺產保護帶來機遇的同時，也面臨著各種挑戰。如何處理好AI技術與文化遺產保護的關系，是當代設計師需要思考的問題。

關鍵詞：文化遺產；AI技術；數字化保護

一、研究背景與研究意義

（一）研究背景

文化遺產承載著一個國家和民族的歷史記憶，是民族文化的重要組成部分，其保護與傳承對于文化多樣性和社會發展至關重要。隨著現代化、城市化的推進，傳統生活方式改變，許多文化遺產面臨消亡的危險，傳承人才短缺，公眾認知度低。在數字中國建設中，國家在文化數字化和文化遺產創新性發展與創造性轉化方面，陸續頒布和制定了一系列重要政策、意見與辦法。相關人員應對具有重要文化價值的文化遺產項目進行保護和傳承。當前，文化遺產的工作重心落在了保護。在互聯網、大數據、人工智能等數字技術快速發展的今天，數字化在文化保護和傳承中已成為重要手段之一。AI技術可以幫助文化遺產的記錄、存儲、分析、傳播和展示，通過VR、AR等技術，可以提供更為直觀和互動的體驗。相關人員要運用AI數字化手段為文化遺產保護賦能，使其在傳承中創新，在創新中發展，推動中國傳統文化的繁榮發展，實現中華民族偉大復興的中國夢。

（二）研究意義

文化遺產是一種將過去、現在和未來聯系起來的活態文化，將中華優秀傳統文化的歷史傳承與當下的社會大眾現實生活結合起來，形成可持續發展的文化生態。盡管我國文化遺產種類豐富，但由于傳承者年齡結構老化和傳承方式過時等原因，出現了傳承人匱乏、“人去藝絕”的情況。另外，隨著近些年移動互聯網與數字傳播技術的快速發展，傳統手工藝非遺傳承人開始嘗試新的傳播方法，例如短視頻直播、展會營銷等[1]。但這只是使文化遺產暫時“火”起來，而沒有真正做到讓文化遺產“活”起來，再加上大部分視頻由非專業人士制作，以博取流量為主要目的，往往缺少對于文化遺產的深入探索與研究，無法真正達到讓文化遺產“活起來”的目的。新時代下，青年設計師應堅持從傳統文化中來，到傳統文化中去，不能讓文化遺產僅僅成為一種記憶。在文化遺產保護工作中運用AI技術，不僅能夠使文化遺產得到更加具體、完整的記錄與展示，更能夠縮短人們與文化遺產之間的時空關系。在遵循自身規律發展文化遺產的基礎上，數字媒體時代為文化遺產保護工作提供了更高效的技術支撐和思維方式，多維度認識、互動參與和沉浸式體驗把文化遺產保護與傳承推向當代文化發展高地。這種結合不僅僅是技術與文化的碰撞，更是傳統與現代的完美交融。AI技術在文化遺產保護中的應用，不僅有助于保存人類共同的歷史記憶，還能夠促進文化知識的傳播，激發創新思維，并帶來一定的經濟和社會效益。在這個充滿無限可能的時代，研究AI技術在文化遺產保護中的應用，探索科技與文化遺產保護相結合的新路徑，從而為文化遺產的傳承與發展提供新的動力和機遇，使其再次綻放光芒。

二、相關概念介紹

近些年，隨著科技的快速發展，AI技術已經在各大領域有了廣泛運用。在文化遺產保護領域，AI技術的運用具有重要作用，它的到來給文化遺產保護提供了無限可能性和新的機遇。

（一）文化遺產

文化遺產是人類在悠久的歷史長河中留下的具有科學價值、文化價值、藝術價值的精神遺產和物質存在。文化遺產承載著一個民族、一個國家的歷史記憶和文化傳承，對于這個民族、國家的文明傳承、民族精神、多樣性文化發展都具有非常重要的歷史意義。然而，文化遺產在發展過程中也面臨著諸多不確定性因素，例如人為的破壞、自然天災的毀壞等，一些文化遺產遭受著這些不確定性因素的侵害，面臨消亡的危險。

（二）AI技術保護

文化遺產保護工作需要消耗大量的人力、物力、財力，而且還存在人為因素導致的疏忽和失誤操作。如今的AI技術可以通過高精度、高效率的3D掃描技術與三維影像技術，實現對文化遺產的數字化保護。利用AI技術高精度、高效率的智能算法，可以對破碎的文化遺產進行精準識別掃描、分類重建修復，從而強有力地利用科學技術保護文化遺產的完整性與原始相貌。

文化遺產的修復和保養是AI技術保護工作的重要環節，傳統的修復工作需要專業過硬的人工技術和長期積累的工作經驗，而且很容易受到主觀影響，從而造成工作失誤。但是如果利用好AI技術的話，便可以通過三維圖像識別、環境模擬運算法則等，更好地輔助人工修復文化遺產，分析文物損傷情況，同時帶來更好的建議與交互。當然AI技術不只可以修復文化遺產，還可以分析、監測文物生存環境變化，例如地形因素、天氣因素等，從而及時發現問題并給出合理的建議，解決潛在風險。通過大數據分析、AI智能算法，可以延長文物的壽命。

在AI技術下的文化遺產保護中，數據分析管理與整合對于文化遺產保護研究具有重要作用。AI技術通過對數字文化遺產的數據進行發掘與分析，能夠有效地計算出該文化遺產的潛在保護價值，從而幫助科考人員、研究工作者更好地理解和研究。同時，AI技術還可以迅速建立起一個無限大內存的文化遺產數據庫，實現文化共享。

在當今的博物館中，虛擬現實技術的運用非常廣泛，通過將虛擬應用與文化遺產相結合，可以為參觀者提供數字化交互體驗，使人們身臨其境地感受文化遺產的魅力。虛擬現實技術可以使人們在不破壞文物的基礎上體驗文化遺產的參考價值和歷史價值。這種全新的交互體驗方式不但吸引了更多人參觀、關注、了解、研究文化遺產，還進一步促進了文化遺產的數字化保護與傳承。

AI技術的不斷發展為各個國家、各個民族的文化遺產保護帶來了全新的機遇。未來，在文化遺產的保護中，要更加高效地利用AI技術，保護好、傳承好世界文化遺產，讓全世界共享文明的種子。

三、AI技術在文化遺產保護中的應用

文化遺產是世界文化的重要組成部分，包括各民族的歷史和文化傳統，受到各種因素的影響，一些文化遺產面臨著巨大的挑戰。傳統的保護方式通常依賴于人工操作，效率低下且容易受主觀因素影響，無法滿足數字化時代的需求。然而，AI技術可以實現快速查找、修復，更好地向人們展示文物。AI技術通過深度學習和大量采集，可以高效、精準地實現文化遺產的數字化保護。

（一）運用AI技術還原修復文物

AI技術在數字文化保護方面有著得天獨厚的優勢。其一，文物的保護注重保存與展示，但受制于當前的技術水平及保護手段，文物展示出來的效果并不理想，不能完整地再現文物的形態特征。這時就可以借助AI技術進行數字化建模，充分展示文物本來的形態面貌，讓觀眾更好地了解文物背后的內涵。例如遼寧省博物館利用AI技術，成功地修復了眾多文化遺產，為人們更好地了解歷史提供了技術支持。其二，通過各種電子識別技術檢測并還原文物形態。例如故宮博物院利用AI技術對珍貴的文物進行數字化修復及保護，建立了大量的數字化資料庫，為文物的保護和展示提供了數字化基礎。其三，AI技術可以通過批量的數據分析來對文物進行系統的保護以及專業的管理。可以利用AI技術建立龐大的數字文化遺產數據庫，為文化遺產的保護及修復提供更為合理的解決方案。AI技術在文物三維重建方面發揮著重要作用，提高了文物數字化保護效率和精確度。同時，AI技術也為文物材質進行全方位、系統性的保護，并實施針對性的措施。

（二）利用AI技術保存文化遺產

AI技術在文化遺產的保護方面具有很大的優勢。它以便于人們理解和傳播的方式展現了文化遺產獨特的一面，提高了各方面的效率。此外，AI技術還可以用于監測和管理文化遺產，實時監控它的狀態并預判可能對其造成的威脅。AI技術的進一步發展，給文化遺產保護帶來了更多的機遇和挑戰。然而，數字化并不能取代傳統的方式，而是作為輔助手段。相關人員要結合數字化技術與文化遺產保護，實現全方位、有效的傳承與發展。

在文化遺產保護面臨巨大挑戰的背景下，AI技術的應用為完整地記錄和展示歷史文化遺產以及各式各樣的文物古跡提供了全新的方式。相關人員應當順應時代的發展，不斷探究AI技術的運用，不斷發掘數字化技術與歷史文化遺產保護的更多可能性，只有這樣才可以達到對歷史文化遺產多層次、多角度、全方位、立體的傳承。在這一發展的過程當中，還需要不斷推陳出新，順應時代潮流，并結合當前熱門的技術方式，例如虛擬現實、智能交互等，借助跨媒介學科的知識理論體系，探索數字化保護的眾多可能性因素。在文化遺產的保護中，要明確數字化技術不單單是技術上的創新，要考慮到對文化多樣性以及傳統價值觀念的尊重。

四、AI技術在文化遺產保護中的應用價值

（一）文化價值

從文化角度來看，AI技術在文化遺產保護中具有精神和物質價值。例如在教育方面，AI技術提高了學生對文化遺產保護的認識和理解。將其應用于教學，可以使學生更加深入地了解文化遺產的內涵和價值，在樹立文化遺產保護意識的同時，通過一些實踐操作，模擬真實的保護工作，了解AI技術是如何保護文化遺產的，這為未來的文化遺產保護工作營造了良好的氛圍。在當下互聯網時代，AI技術將文化遺產信息數字化，使文化遺產的傳播更加便捷，獲得了更大的熱度與流量，許多非遺工藝被大眾看到，這也在一定程度上保護了文化遺產。除此之外，AI技術也使文化遺產在藝術領域得到進一步的發展，為人們的藝術創造提供了更多可能性，促使其挖掘出新的文化元素，激發其創意靈感。同時，通過AI技術保護和傳播文化遺產，可以增強人們對本土文化的認同感和自豪感，促進文化多樣性和社會和諧。

（二）經濟價值

在文化遺產保護工作中，借助AI技術開發的軟件及相關服務等具有一定的經濟價值。文化遺產保護可以促進旅游業和相關產業的發展，AI技術的應用可以提高旅游服務的質量和效率，從而帶來更大的經濟效益。在文物數據記錄工作中，AI技術可以對文化遺產進行實時監測、快速的數據分析，從而大大降低人工成本。此外，在文化遺產與旅游業結合發展的過程中，AI技術的應用吸引了大量的關注和投資，開發的文創產品、旅游項目深受大眾喜愛。調查研究表明，相當一部分人愿意為這種創新性的文化體驗消費，證明AI技術的應用擁有巨大的潛力和廣闊的前景，可開發更大的經濟市場，推動文化遺產保護多元賦能的良性發展。

五、AI技術在文化遺產保護中應用的機遇與挑戰

在信息技術快速發展的時代背景下，AI技術為文化遺產保護帶來了諸多機遇，如提高數據收集與分析的效率、創新展示方式、推動文物的修復與保護等。與此同時，AI技術的應用也存在一定的風險性，例如在文化遺產的數據收集工作中，仍存在數據有誤差、過分數字化導致文化遺產失去活性等問題。在文化遺產保護中，AI技術應該得到正確的應用。要重視文物背后的內涵和精神，避免因過度開發而導致文化遺產娛樂化，從而扭曲文化遺產價值，誤導廣大人民群眾。目前，AI技術在文化遺產保護中的應用還有很大的進步空間，技術方面還存在一定的局限，文化遺產的多元性也要求相關人員進一步研發適配的保護方案。對于部分非遺手工藝，AI技術的介入反而搶占了其原有市場，不利于保護與傳承，這類問題是相關人員需要關注的。此外，AI技術應用也可能涉及法律和道德問題，如數據隱私、知識產權等，相關部門應盡快完善相應的法律法規。

六、結語

AI技術在文化遺產保護中的應用，即基于文化遺產自身的價值，延伸AI技術在文化領域的非凡影響。AI技術在文化遺產保護中的應用，不僅提高了保護的效率和效果，還提高了文化遺產的傳播力和影響力，對于弘揚民族文化、促進文化多樣性發展具有重要意義。文化遺產保護工作任重道遠，未來仍需要呼吁更多的人關注和參與其中。文化遺產保護工作不能僅僅依靠AI技術，還應當順應時代的潮流，在技術創新發展中做到真正的多元賦能。

參考文獻：

[1]樊傳果，孫梓萍.人工智能賦能下的傳統手工藝非物質文化遺產傳播[J].傳媒觀察，2021（8）：68-73.