廣州美術學院視覺藝術設計學院2020級藝術與科技專業建立數據觀-藝科復雜信息圖譜設計課程

課程導師 / 余勝釗 / 劉鵬宇 / 崔丹心 / 林晶虹

Course Tutors / Yu Shengzhao / Liu Pengyu / Cui Danxin / Lin Jinghong

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課程學生 / 2020級藝術與科技專業

Course Students / Class of '20 Art and Science

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課程介紹

COURSE INTRODUCTION

#專題設計：

文物知識圖譜#

習近平總書記在黨的二十大報告中指出:“高質量發展是全面建設社會主義現代化國家的首要任務?！睘樯钊雽W習貫徹黨的二十大精神和黨中央關于推動公共文化數字化建設、實施文化產業數字化高質量發展,我們在文物知識圖譜設計與應用的課程中探索讓收藏在博物館里的文物“活起來”的實現路徑，從數據出發到創新應用。

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系統思維搭建的基礎是建立“數據觀”意識，知識圖譜以結構化的形式描述客觀世界中概念、實體間的關系，是一種高效組織、管理海量信息的方式。重點在于通過知識與模型的融合實現認知推理，知識表示與計算。

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作為文物知識傳播與體驗的載體，博物館的數字化轉向既是公眾體驗線上教育、欣賞和知識共享的理想方案，也承擔著公眾在參觀前查詢與興趣喚起的功能。本課程以博物館藏品的數據化與應用為專題，探索AI技術（知識圖譜）、數據與文物藝術融合的創新性設計關系與效能。以藏品、展覽大綱、文獻等實體為核心構建知識圖譜，探討在檢索、智能推薦、智能對話、可視化展示領域的應用，并以此開發博物館的公眾教育與交互體驗產品。?

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課題設置

SUBJECT SETTING

以南漢二陵博物館——“漢風唐韻五代南漢歷史與文化”展廳的文物為基礎對象進行知識圖譜構建、知識擴展與應用設計。要求達到以下目標：

A、深度挖掘文物實體間的內在聯系，根據國家文物局核發標準進行數據化;

B、優良的可擴展性，豐富原有文物連接關系，建立知識庫;

C、數據可視化，強調呈現文物知識關系的關聯邏輯；

D、知識圖譜應用設計的創新性與可行性，必須提供技術與文獻依據。

在課程中要求學生掌握將文物信息轉化為數據的方法（數據獲取、實體與概念識別、屬性抽取、知識關系構建），并使用軟件以結構化的形式呈現出來，形成知識圖譜。然后將知識圖譜數據進行數據的可視化，最后根據不同小組構建的知識圖譜特點在智能推薦、問答、可視化等方面進行創新應用開發。

學生作品

STUDENT WORKS

#第一組 吳嘉俊 王浩 張雨林 李紫泉 余東蓉

根據知識圖譜的關聯能，我們對南漢二陵博物館中的《漢風唐韻》展廳中的所有文件，進行了雙線的關系處理：

A，基于展廳內容，梳理一條貼合于原展廳文物陳列邏輯的“知識圖譜結構大綱”；

B，基于展廳所有文物之間的關聯特點，構建展廳中文物的“新層級和新關系”。

采用7種分類法：價值、區域、屬性、時間、來源、質地和存在形態分類法，這幾乎涵蓋文物分類的所有層級。另外，基于知識圖譜本身的動態可擴充性和糾錯性，我們可以實時對文物層級進行拓展和改善。

最終《基于文物知識圖譜的可視化交互空間》，共計錄入9000多個關系量和數據量，運用了雷達互動投影來豐富展廳內部的體驗，并將《漢風唐韻》的文物知識系統化地展示給觀眾。

A和B雙線路 圖譜邏輯架構

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文物資料導入 初步可視化

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知識圖譜數據層級、屬性和屬性值??

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展廳文物圖片 共同展示呈現

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9000多個數據量 圖譜可視化

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《基于文物可視化交互空間》?雷達互動投影技術

#第二組?彭詩蕙 羅家杰 鄭富陽 黃智棋 呂雪慧 郭捷嘉

專題設計|科學知識圖譜智能問答系統構建

本系統以南漢二陵作為主線，其他地區展館文物作為支線，構建多展館聯動的科學知識圖譜和智能AI問答系統，旨在打造一個立體的文物數據庫和知識服務平臺，為觀眾提供更全面、精準的文化體驗和觀展服務。

問答系統原理圖

構建過程圖

視覺效果圖

專題設計——文物知識圖譜構建與應用課程演示視頻

知識圖譜片段1

知識圖譜片段2

知識圖譜片段3

知識圖譜片段4

#第三組?杜梓軒 韋國泰 何柏遜?曾嘉驍?翁曉煌 戴靜一

首先我們以工藝技法，文物材質，文物類型，文物功用四種關系來構建文物之間的聯系，然后我們為其中部分文物構建了社會屬性之間的關系，比如文房四寶，海外珍品等關系，以此來構建我們整一個知識圖譜。

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最終我們為南漢二陵的知識圖譜應用設計了一款APP，主要利用知識圖譜構建了博物館的預約系統，針對不同觀展用戶的興趣生成用戶自身專屬的導覽路線，不僅滿足不同用戶的需求，同時，APP還可以實時查看博物館的知識圖譜框架與關系、文物推薦等多種功能，讓用戶得以全方面了解博物館文物，并得到最適合自己的觀展路線。

知識圖譜可視化

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手機界面預約

文物預選??????????

文物知識圖譜框架

導覽路線生成

視頻展示

#第四組?賀子茗 郭恩熙 黃苑茹 謝雨山 王莘

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我們以南漢二陵博物館中漢風唐韻展廳所藏展品文本作為基礎數據。通過漢風唐韻展廳對第三部分——“考古現三陵”內展品的整理，以陵寢制度為切入點，構建第三部分的知識圖譜。

并且在原有資料的基礎上拓展了其他相關陵墓的墓主人、朝代、陪葬品等相關信息。

最終搭建共392組關系及376個節點。

視頻演示以青白瓷花口碗為切入點，根據各個節點之間的關系，依次聯系到康陵、劉巖、五代十國、朝代、西漢、南越王墓、“長樂宮器”陶翁、蓮花紋瓦當，最后聯系回康陵，以示意該平臺查詢文物間關系的功能。

我們希望以知識圖譜為底層數據，建立開放性交互式信息平臺，在線上或者線下為相關人士提供幫助。

Protage關系搭建

關系可視化純文字版本

網頁操作講解1

網頁操作講解2

最終可視化效果

考古現三陵知識圖譜

#第五組?楊羽楠?馬雨萱 曾可欣 魏敏?劉婧文

組的設計范圍是，南漢二陵博物館，漢風唐韻展區第三部分“考古現三陵”。包含對康陵德陵昭陵的知識圖譜搭建，以及相關拓展。以三陵為基本分類，附加拓展的同時期其他陵墓。

進一步展開墓中物品、南漢歷史背景，從而搭建關系網。實物分為七個大類，總共66件。標簽分為三類，共11個標簽。以介紹文物、出土地點、出土時間、制作方法四個標簽為線索，對文物進行講解。觀眾可以從材質或陵墓兩個方向出發對文物進行查詢。

本組的設計方案主要面向少兒觀眾，以生動有趣的方式介紹陵園的考古成果，讓觀眾在探索中了解相關知識。以電子繪本的形式，講解陵園知識，通過觸控屏實現互動。

Onto Graf?

json可視化預覽

交互設計

知識圖繪本視頻

#第六組?閔亞萱 柯沐涵?汪一帆 劉新玲 熊上銘

知識圖譜構建--漢風唐韻“云講解”系統

為順應博物館講解的必要性，同時解決現有博物館部分人工講解“生 冷 硬”的問題，我們運用知識圖譜的整合性，模塊性，關聯性創建“漢風唐韻云講解”系統。

圖譜的架構以商業、農業、手工業、意識形態四大類作為主線，再以材質和技法對文物進行“總——分——總”的建構，同時探究文物之間的從屬關系和四大模塊之間的相互作用。

旨在創建以青少年為受眾方向進行引導，故事性為主要內容，添加更具交互性的體驗裝置。從傳統意義的文字導讀轉化為聽覺，視覺，觸覺的多感官交互講解。

云講解視圖

熱點關鍵詞后臺實時分析圖

節點關聯性展示

數據可視化基礎圖

云講解視頻

#第七組?馮燕晴 車楚盈 黃婷 孔琪

graphvis 聚類分組可視化

登記了唐朝到北宋初年與佛道教相關的文物，從實體、屬性值、在位皇帝、時間、關系值、編號、關系值、所屬宗教、補充資料和文物圖片等方面進行整理。尋找獨特的切入點，在表格基礎上構建按類別搭建知識圖譜。以朝代與皇帝為分類的主體延伸出當朝當代對宗教的態度以及攜帶宗教符號或象征的文物。按類別構建成可點擊互動的知識圖譜?？捎糜诳破誥pp或博物館導覽大屏指引觀眾。??????????????????

在上面生成的點擊類知識圖譜上創建聚類分組可視化互動?？捎糜诳破誥pp或博物館導覽大屏中的檢索目錄。在聚類分組可視化里的每個分類實例，可點擊拖動互動。graphxr里所有實例關系生成3d 可動的圖。設計博物館科普互動大屏的一種形式。通過點擊滑動的文物中的一件，獲取相關消息。

宗教文化可視化

知識圖譜建構

graphvis 聚類分類可視化

graphxr里所有實例關系生成3d可動的圖

視頻展示

#第八組?王靖喃?袁芊芷 付千千 黃乙澧 高思涵

根據知識圖譜可視化的課程學習，我們將南漢二陵博物館中《漢風唐韻》中的部分文物，以功能分類法是以文物功能為標準，對文物進行分類的方法 。我們學習了解到文物是為了一定的目的用途被制作出來的。文物功能與其形制密不可分，文物功能通過形制來實現，但同一形制可能具有多種功能。

以此為基礎，我們使用了protage和echarts為主去進行分類和可視化。實現了一個較為靈動的動畫效果。

詳情圖1

詳情圖1

視頻展示

#第九組?李穎彤 孔妍 馮曉琳 沈雨桐 朱芳儀

南漢二陵博物館漢風唐韻展廳中第二部分的主題是都城興王府，主要包括文物都城的一些建設和宮殿苑囿中的一些日常器具和精美建筑構建。因此我們的知識圖譜構建主要把文物存在形態分類的方法分為可移動文物和不可移動文物這兩個方面去延展。然后往下又分為日常用具、兵器、建筑、墓葬等.把文物依次劃分在這幾個部分，對文物屬性進行歸類整理。

我們將知識圖譜嵌入到APP中去，以知識圖譜作為數據來源,所構建的檢索App。通過這個搜索App可以查看文物的基本信息和與其相關聯的關系。觀眾也可以在手機上拍攝實體文物，就可以查看該文物具體的文物信息以及與它有聯系的其他文物。將知識圖譜關系網作為APP的核心,把博物館中的文物，通過系統性的梳理與關聯，可以讓用戶更深入、更方便了解博物館的內容。

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同一材質下的文物

同一地址出土的文物

用戶旅程圖

應用場景界面

視頻演示

#第十組?謝典諭 吳子茵 劉桐 沈梓萱 余貴漢

根據南漢二陵博物館“漢風唐韻”展廳的文物進行知識圖譜的建構。運用“區域分類法”對文物進行初 步分類和構建。大致分為地址、材質、類型三大類，每大類又進行進一步的細分。在建構好知識圖譜之后，進行互動頁面的設計。

根據文物所屬位置，制作了可視化demo，用戶進行點屏幕的互動，可了解到文物對應的相關信息，并且還有智能機器人進行智能問答和小游戲的互動體驗。用戶可對頁面的智能機器人，使用語音或文字進行提問， 機器人會給出相應的文物信息。除對應的文物信息之外， 機器人還會給出同類型或相似的文物名稱，以便有興趣的用戶進行更深的了解。

知識圖譜細節內容，點擊一個文物，會關聯該文物所對應的基礎信息

根據文物所屬位置，制作 了可視化demo，用戶進行互動 可了解到文物對應的相關信息

機器人進行智能問答

智能機器人除問答外還會與游客進行小游戲的互動

視頻演示

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課程評價

COURSE EVALUATION

在四周的課程中53名學生，分為10個小組，基于知識圖譜技術在智能策展、云講解系統、智能導覽、交互展示等方面進行了不同專題的嘗試，過程中也遇到不少技術問題。

但他們探索與解決問題的能力讓人驚喜，以切實的可行性與系統整合能力在有限時間里很好地完成了各自的專題，盡管仍存在很多不足與瑕疵，但在探索藝術與科技創新融合的路上他們的精神十分可嘉。

最后特別鳴謝南漢二陵博物館展陳宣教部多位專家對本課程的支持與指導！

編輯：劉暢 吳嘉俊

審核：張哲霓

審定：劉平云 馮喬

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