AI在博物馆展陈中的应用探讨
发表于《2025年北京数字博物馆研讨会论文集》
AI在博物馆展陈中的应用探讨
摘要:人工智能(AI)技术正在协助博物馆展陈提升,通过多模态交互技术实现文物信息的动态呈现与个性化解读,显著提升观众参与度与认知深度。本文以中国电信博物馆实践为例,探讨AI在展陈中的技术路径与定位原则。文章强调,AI需遵循“文物本体优先”准则,作为辅助工具增强而非替代实物展品,同时需建立内容审核与数据主权保障机制。技术实现上,强调标准化数据采集、结构化知识库构建及低成本算力算法(如开源模型)的应用,并通过手机、专用设备等途径提供智能导览服务。未来,AI将推动全国博物馆智慧展陈体系的协同发展,通过统一数据标准与资源共享,实现文物资源的智能化传播,最终达成“让文物活起来”的文化使命。
关键词:人工智能;博物馆展陈;数字化;交互技术;智慧博物馆
随着人工智能技术的快速发展,博物馆正迎来一次重大的变革机遇。AI在文物保护、学术研究、智慧管理等领域已展现出巨大潜力,而其在展陈中的应用,通过数字化手段激活文物的历史语境,拉近观众与文化遗产的距离,进一步拓展了博物馆的叙事边界与互动体验。本文聚焦于AI技术在博物馆展陈中的具体实践,从观众、定位、技术及操作路径等维度展开分析,试图探讨AI如何赋能传统展陈模式,使其更具吸引力与传播力。
需要明确的是,本文仅仅是对AI在展陈中应用的初步探讨,而非全面性研究。本文的讨论可视为抛砖引玉,期待未来更多学者与从业者共同完善这一领域的理论与实践,推动博物馆展陈向更优化、更包容的方向发展。
1.让文物说话,让观众乐见:AI是博物馆展陈的交互革命
人工智能作为前沿性技术之一,可以提升传统展示方式,推动博物馆更好地实现文物与人的交流。这一转变的核心在于通过技术手段建立文物与观众之间的对话机制,使静态的展品获得动态的表达能力,让观众获得前所未有的认知体验。在实现层面,AI作为多模态交互应用,采用计算机视觉、自然语言处理和知识图谱等技术融合架构,实现文物信息的立体化呈现。通过深度学习,算法对文物图像进行特征和语义标注,系统能够自动生成多层次的解读内容,并根据观众提问提供差异化的信息输出。这种技术路径不仅解决了传统展陈信息量有限的问题,更实现了知识传递的精准化和个性化。
AI的应用在各类型的展陈中会展现出良好的效果。在表现传统文化艺术内容时,融合AI技术的展陈能使观众理解准确率提升,并适当延长参观时长;在表现历史或科技题材内容时,基于知识图谱的智能问答系统更受青睐,其通过构建文物间的语义关联网络,能够回答观众提出的复杂问题,如“这条水线反映了当时怎样的技术水平?”。当然,技术应用也面临若干挑战,首要问题是识别率的问题,例如:中国电信博物馆在初期刚搭建好的大模型应用过程中,“张冠李戴”式的识别错误会有2%以上;其次是信息的准确性,在处理跨界问题时错误率相当高。随着系统的深入应用,其智慧化逐渐展现,识别率和准确度会大幅上升。另外,从另一个角度看,参观者可以更有兴趣地看待系统拟人化错误,本身也是一种沉浸式体验。
AI赋能也推动博物馆教育功能的进步,许多使用智能导览的观众表示对展陈获得了更深入的理解,产生了延伸学习的意愿,这种现象体现了AI在博物馆展览领域的应用价值,通过技术手段激活观众的主动认知愿望,实现从被动接受到主动探索的转变。
在未来,AI技术将推动博物馆展陈应用向观众方向发展,通过微表情识别技术判断观众兴趣点,动态调整讲解策略,基于情感计算的技术路径,有望进一步缩小文物与观众之间的心理距离,更进一步推动“让文物说话,让观众乐见”。
2.AI技术在博物馆展陈中的定位思考
2.1技术从属性:文物本体的不可替代性
在博物馆数字化进程中,必须明确AI技术始终处于从属地位。《文物法》指出,“文物是不可再生的文化资源”,“国家发展文物保护事业,贯彻落实保护第一、加强管理、挖掘价值、有效利用、让文物活起来的工作要求”,因此,任何技术应用都应以“真实、完整地保护文物”为前提,不得改变文物原貌,不得虚构历史信息。智慧博物馆系统在开发过程中,应严格遵循这一准则。
文物具有AI或其他数字技术无法替代的独特价值。实践证明,观众在体验AI或其他数字技术描述的文物后,仍会选择仔细观察文物本身,去欣赏文物的艺术价值和带来的无穷思考。这种“数字+实物”的双重认知模式,实际上强化了观众对文物的理解和记忆,同时接触实物和数字解读的观众,其知识留存率可能会优于单一接触方式。
AI技术的应用也衬托了文物本体的珍贵性。当观众通过技术深挖到文物的诸多信息和背景后,往往会更加珍视眼前的实物。这种“技术辅助-实物印证”的认知闭环,正是博物馆AI应用的精髓所在。
2.2功能定位:智慧型专业助手
AI系统在博物馆展陈中扮演着“智能助手”的角色,其价值主要体现在知识转化、交互优化和体验提升三个维度。从知识管理的角度来看,中国电信博物馆构建的知识库整合了200余篇专业文献,包括电信发展史、通信技术原理、重要人物传记等多类型资料。这个知识库的价值不仅在于规模,更在于其独特的结构化处理方式——通过技术,将很多晦涩的专业术语转化为大众可理解的叙事语言。
在交互层面,现代博物馆展陈面临着观众需求多元化的挑战。中国电信博物馆的实践表明,多模态交互能够有效应对这一挑战,智慧博物馆系统支持语音、图像、位置等多种输入方式,并能够根据用户提问自动调整输出形式,对技术性问题提供更专业的设备原理说明,对历史性问题则侧重背景的讲述,并且不断深化。有时,针对相同问题或者同一文物,给出的答案也会有细微区别,这是AI系统的拟人化的具体体现。
2.3行业规范:中国博物馆界的特殊思考
对AI技术的应用,建议中国博物馆界应该有自身的框架。这个框架建立在两个核心原则上:内容安全和数据主权。
在内容安全方面,所有AI输入信息必须通过双重审核——既包括事实准确性审核,也包括意识形态审核。建立由技术专家和文物专家共同组成的审核机制,确保输出内容的可靠性。
数据主权问题在全球化背景下显得尤为重要。核心文物数据应牢牢掌握在自己手中,数据存储选择在境内服务器。对数据解析的算法,也建议采用国产算法,这种技术路线的选择,既是对国家政策的响应,也是行业自律的体现。
3.AI在博物馆展陈中的技术实现路径
总体而言,AI的实现大致包含3个方面,数据、算力、算法。简单的理解,数据是博物馆在展陈中AI展示给观众的信息,算力是数据计算、存储和运行的基础设施,算法是系统处理数据的指令合集,类似于”大脑”,本文简要描述数据的采集处理、算力算法的选择和展示途径的描述。
3.1数据采集和处理:构建智慧化基础
3.1.1立足博物馆自身的数据采集
数据采集是基础,博物馆需对展陈数据采集建立系统化的解决方案。首先是对文物和展品进行多维度数字化记录,包括不同角度不同维度的记录,可以为静态图像,也可以为动态视频,目的是通过设备去识别文物与展品;其次文物和展品的信息对应采集,包括讲解词;第三是相关文献资料的采集,反映展陈的信息及展陈背后的知识体系,最终将是相关知识库的主要来源;最后是其他方面的采集,包括视频、音频等多媒体资料,例如讲解员的讲解录音,可以为输出的语音合成提供高质量样本。
在数据采集过程中,一般注重三个原则:一是完整性,确保每件文物的基础信息(年代、材质、尺寸等)完整记录;二是准确性,所有数据需经过复核,包括上线后发现错误及时改正核实;三是自主性,博物馆应立足自身采集数据,尤其是文物及展品本身的数据,必须由博物馆提供。
展陈的数据一般比较清晰,在实际展览过程中也积累了诸多的宝贵知识,数据比较完备,采集通常会相对顺利。
3.1.2数据加工的专业化流程
采集后的数据需要经过严格的加工处理流程。通常情况下采用“四步处理法”:第一步是数据清洗,剔除重复、模糊、不完整的数据;第二步是标准化处理,统一数据格式和命名规范;第三步是知识抽取,利用自然语言处理技术从非结构化文本中提取关键信息;第四步是知识融合,将不同来源的数据整合为统一的知识图谱。处理程序和手法,应由提供数据加工的厂商实现,厂商会根据不同的情况,对数据的加工步骤加以调整,并对加工的程序进行优化,以便输出更符合需要的信息。
3.2算力算法:AI的核心技术支撑
3.2.1算力的类别
算力是集信息计算力、网络运载力、数据存储力于一体的新型生产力,属于新型基础设施,从展陈应用角度,划分为专属设施和共用设施两种。专属设施是指博物馆自行构建或者与服务商约定的专用AI基础设施,可自行维护,包括硬件设备、软件系统和数据资源等。通过构建私有化,博物馆能够实现数据不出域,确保数据安全和主权。
共用设施则是指提供AI技术服务商提供的第三方平台,博物馆可以通过调用平台提供的接口来使用AI技术。这种部署策略适用于智能导览、客流分析等标准化服务场景。在使用共用设施服务时,使用共用的安全机制保障数据安全和隐私保护,确保敏感信息不被滥用。
显然,专属设施的建设和维护成本较高,需要博物馆投入大量的人力、物力和财力。共用设施的成本较低。
3.2.2算法的类别
算法包含开源与闭源两种。开源模式,例如deepseek,基于开放源代码,允许用户自由使用、修改、分发,这种开放性使得开源模型能够迅速吸纳全球开发者的智慧,形成强大的社区驱动优化机制。闭源模式则不公开源代码和算法细节,用户只能通过API调用服务,保证了服务商对技术的控制权。
目前,两种模式的算法在性能上都表现得非常优异,充分展现了人工智能带给人们的精彩,但开源模式明显成本低廉。
3.3推荐选择
博物馆展陈中的数据完全是开放的,因此AI应用上,建议采用共用设施,不仅因为可以降低成本,而且便于未来博物馆之间的数据联网;算法根据各自不同的性能情况可以有不同的选择,从成本角度,开源非常值得考虑。
3.3.1AI展示的途径
手机
观众运用手机拍摄文物或展品,系统智能识别,展示对应文物展品的图文信息,并可以自动播放相应讲解内容;然后,还可以进行深层次的沟通,通过人机对话的方式,了解关于文物的背景或历史时期、技术状态等更多的知识。
手机也可以实现基于位置的情景推送。通过蓝牙信标和地磁定位技术,系统能够精确判断观众位置。当观众接近重点展品时,手机自动接收推送信息。
专用设备
除手机端外,还开发有多种专用设备:
(1)语音导览眼镜:通过骨传导技术提供语音讲解,解放观众双手。
(2)AI讲解器:可定位、可互动的讲解。
(3)互动展示台:支持多人同时操作的触控屏幕,可缩放查看文物细节。
(4)数字人:通过3D展示可AI互动的数字人等。
专用设备还有很多,未来还会更多,这些设备相对手机来讲,更聚焦展示或者体验的特定功能,但手机是大众化的工具,是目前应用最为广泛的AI展示方式。
服务模式的费用设计
提供AI服务,有免费和收费两种模式,都可以在手机和专用设备中实现。收费模式可以实现时间限制、场地限制,也可以采取”基础服务免费+增值服务收费”的策略。基础导览功能免费开放,而专业讲解、AR特效等增值服务则收取适量费用。
4.AI在博物馆展陈中的未来展望:构建全国一体的智慧展陈应用体系
随着展陈中AI应用的不断推广,AI在博物馆展陈中的应用会很快普及开来,在此之后,构建全国一体的智慧展陈应用将成为可能。
4.1全国博物馆展陈文物资源整合
未来AI在博物馆领域的深度应用,可以建立全国统一的文物数字化标准体系。这套体系应当包含三个核心维度:首先是数据采集标准的统一化;其次是接口标准的开放化,建立博物馆之间的数据共享机制;最后是知识体系的系统化,构建覆盖各历史时期、文物类别的知识图谱。
4.2构建全国一体化平台
全国一体化平台将显著提升服务效能。通过集中建设和运维,单个博物馆的智能化改造成本可降低70-80%。在服务内容方面,平台可提供多层级API接口,支持各地博物馆快速部署智能导览、虚拟修复等应用。更重要的是,观众只需安装一个App即可访问全国博物馆,这种“一码通”模式将极大提升用户体验。
展望未来,随着数字中国、网络强国的发展,全国文物资源的智能化应用将进入新阶段。通过建立标准统一、资源共享、服务协同的智慧文博体系,我们有望实现“让每一件文物都能说话,让每一位观众都能听懂”的美好愿景,使博物馆更好发挥文化桥梁的作用。
参考文献
[1]龙卫球.中华人民共和国数据安全法释义[M].北京:中国法制出版社,2021.09.
[2]罗杰·迈尔斯(Roger·Miles),劳拉·扎瓦拉(Lauro·Zavala),潘守永等.面向未来的博物馆-欧洲的新视野[M].北京:北京燕山出版社,2007.08.
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