Артефакт

Цифровая археология: как спасти данные, которые исчезают быстрее древних артефактов

Археологи создают терабайты цифровых данных за сезон, но рискуют потерять их быстрее, чем древние артефакты разрушаются в земле. Пока черные копатели грабят 90% памятников России, ученые ищут способы сохранить находки на 1000 лет с помощью блокчейна и кварцевых дисков.
Автор Наука Mail
Экспонат
Современные музеи становятся центрами цифрового документирования археологических находок. Древние артефакты теперь изучаются не только традиционными методами, но и с помощью высокотехнологичного оборудованияИсточник: Нейросеть SORA

Современная археология переживает настоящую революцию. Каждый раскоп теперь сопровождается не только традиционными инструментами, но и высокотехнологичным оборудованием: 3D-сканерами, дронами, лазерными тахеометрами и цифровыми камерами. За последнее десятилетие археологические экспедиции превратились в сложные технологические предприятия, порождающие терабайты цифровых данных. Однако с ростом объемов информации возникает парадокс: в попытке сохранить прошлое для будущего мы рискуем потерять настоящее из-за несовершенства современных технологий хранения.

Цифровая археология: новая эра документирования прошлого

В недавно созданной лаборатории «ЦифрА» при Институте археологии и этнографии СО РАН исследователи проводят трехмерное сканирование археологических находок — древних каменных инструментов, черепов животных и костных останков первобытных людей. Современные технологии позволяют получать детализированные цифровые модели с высоким разрешением.

Использование цифровых технологий для проведения археологических исследований позволяет собирать данные без вторжения или разрушения археологических памятников и хранящегося в них культурного наследия, способствуя сохранению археологических данных. Современные методы включают фотограмметрию, лазерное сканирование, геоинформационные системы и трехмерное моделирование.

Каждый артефакт теперь может быть задокументирован с миллиметровой точностью. Созданные трехмерные модели пополняют цифровую коллекцию, которая становится доступной широкой аудитории без риска повреждения подлинных артефактов. Такой подход революционизирует научные исследования и образовательный процесс, предоставляя уникальные возможности для изучения и популяризации археологического наследия.

Артефакт
Технологии виртуальной и дополненной реальности открывают новые горизонты для изучения античных артефактов. Интерактивные 3D-модели позволяют исследователям и студентам детально изучать древние предметы без риска их повреждения Источник нейросеть SORAИсточник: Нейросеть SORA

Проблемы хранения цифровых моделей артефактов

Современная археология сталкивается с парадоксальной ситуацией: инструменты, созданные для увековечивания культурного наследия, обладают ограниченным сроком службы. Традиционные носители информации подвержены деградации: бумажные документы разрушаются от времени, магнитные диски теряют данные, оптические носители подвергаются коррозии защитного слоя.

Ситуация осложняется стремительным увеличением объемов цифровой информации. Современная археологическая экспедиция может создать десятки терабайт данных за один полевой сезон: детализированные трехмерные реконструкции, аэрофотосъемка, каталоги находок, документация процесса раскопок. Существующие методы архивирования неспособны эффективно справляться с такими массивами информации.

Техническая деградация носителей

Современные исследования выявляют серьезные ограничения популярных устройств для хранения информации:

  • Накопители на жестких дисках функционируют в среднем 3−5 лет при интенсивной эксплуатации;
  • Твердотельные накопители утрачивают информацию через 5−10 лет при отсутствии электропитания;
  • Стандартные оптические диски разрушаются в течение 10−25 лет в зависимости от условий содержания;
  • Ленточные накопители нуждаются в специализированном оборудовании и периодическом обновлении данных.

При активном использовании, сравнивая жесткий диск «HDD» и твердотельный накопитель «SSD», многие пользователи склоняются к утверждению, что первым выйдет из строя именно накопитель «SSD», хотя современные SSD значительно улучшили свои характеристики долговечности.

Проблема формата и совместимости

Дополнительная критическая проблема — стремительное устаревание цифровых форматов и программных решений. Эпоха цифрового забвения — вероятный сценарий будущего, когда множество исторических электронных документов и мультимедийных файлов станут недоступными из-за невозможности их открытия. Собственные форматы трехмерных моделей, созданные узкоспециализированными программами, могут утратить читаемость уже в ближайшие десятилетия.

Перспективные технологии долгосрочного хранения

Научное сообщество активно работает над решением проблемы тысячелетнего хранения данных.

Ученые
УченыеИсточник: https://kasheloff.ru/photos/ucheno-medik/24

Оптические технологии нового поколения:

Диски Verbatim M DISC Blu-ray представляют собой передовой стандарт архивного хранения данных с заявленным сроком службы до 1000 лет, что делает их привлекательным решением для долгосрочного сохранения цифровых материалов.

Технология хранения на фотопленке получила новое развитие благодаря совместному проекту норвежской Piql и индийской Yotta. Их сервис гарантирует сохранность информации на протяжении 500−1000 лет, используя проверенные временем принципы аналоговой записи.

Кварцевые носители от исследователей Саутгемптонского университета открывают фантастические возможности. Разработанная ими технология 5D-записи с применением фемтосекундного лазера позволяет разместить 360 терабайт данных на одном диске. Уникальность решения заключается в гарантированной сохранности информации в течение 13,8 миллиардов лет при обычной комнатной температуре — срок, сопоставимый с возрастом Вселенной.

ТехнологияЕмкостьСрок храненияТемпературная стойкостьСтатус
M-DISC Blu-ray25-100 ГБ1000 лет-40°C до +85°CКоммерческий
Фотопленка piqlFilmМасштабируемая500-1000 летСтандартные условияКоммерческий
5D кварцевое стекло360 ТБ13,8 млрд летДо 1000°CЭкспериментальный
Керамические носителиВысокая5000+ летСотни градусовРазработка

Использование блокчейна для учета находок и борьбы с черными копателями

Проблема незаконного поиска археологических артефактов достигла критических размеров. Нелегальные археологи причиняют непоправимый вред историческим памятникам — прежде всего разрушением археологического контекста, в котором обнаружен предмет. Ущерб от их действий затрагивает не только материальные потери, но и безвозвратную утрату исторических сведений.

Ситуация с черными копателями в России

Незаконная деятельность «черных копателей» в России достигла катастрофических масштабов: по данным РИА Новости, около 90% археологических памятников страны пострадали от нелегальных раскопок, а экономический ущерб от теневого рынка артефактов исчисляется десятками миллионов рублей, в отдельных случаях достигая 100 миллионов от действий одной группы. За последние пять лет возбуждено свыше 150 уголовных дел по фактам незаконного оборота военных реликвий Великой Отечественной войны, а ежегодно около тысячи археологических памятников подвергается разграблению на постсоветском пространстве — особенно пострадали исторически богатые регионы, включая Владимирскую область, где ФСБ изъяла у преступников более тысячи находок из древних могильников муромского племени.

Блокчейн как инструмент защиты культурного наследия

Технология распределенного реестра открывает новые возможности для борьбы с незаконной торговлей артефактами и обеспечения их прозрачного учета.

Исследователи из Университета Абу-Даби и Университетского колледжа Лондона разработали блокчейн-платформу Salsal, которая позволяет музеям и коллекционерам проверять подлинность и происхождение старинных артефактов. Система создает неизменяемую историю происхождения каждого артефакта.

Артефакт
АртефактИсточник: Nature

Основные преимущества блокчейн-решений:

Неизменяемая цепочка происхождения

Комплексная документация происхождения и контекста каждого артефакта — каждый артефакт получает уникальный цифровой паспорт, содержащий полную историю находки, включая точные координаты, метод обнаружения, фотофиксацию процесса извлечения.

Глобальная база данных

Salsal может использоваться для создания глобальной базы данных антикварных предметов, благодаря которой можно будет отследить путь артефактов от их первоначального местоположения до музея, аукционного дома или дома коллекционера. Международная система позволит отследить любую попытку продажи незаконно добытых артефактов.

Экономическая мотивация

Блокчейн-системы могут включать механизмы поощрения для честных находчиков, создавая экономические стимулы для передачи находок в музеи вместо продажи на черном рынке.

Технические решения на основе блокчейна

Современные проекты демонстрируют практическое применение блокчейн-технологий в сфере культурного наследия:

Платформа Artifact Labs реализует токенизацию культурных артефактов. Разработчики создали токен культурного и исторического наследия (CHAT), стандарт токена Ethereum, полностью совместимый с ERC721 и ERC1155. Система обеспечивает:

  • Криптографическую защиту метаданных артефактов
  • Децентрализованное хранение в сети IPFS
  • Возможность частичного владения ценными артефактами

Проект ArchaeoMeta создает виртуальные музеи в метавселенной с блокчейн-аутентификацией. Модуль базы данных формирует основу музея, хранилище, где метаданные и исторические детали каждого артефакта надежно хранятся и управляются. Этот уровень использует технологию блокчейн не только для защиты данных, но и для аутентификации происхождения каждого цифрового артефакта.

Артефакт
Лазерное 3D-сканирование позволяет создавать детализированные цифровые копии археологических находок с миллиметровой точностью. Однако вопрос долгосрочного хранения этих данных остается критически важной проблемой Источник нейросеть SORAИсточник: Нейросеть SORA

Интеграция технологий: комплексный подход к сохранению

Решение проблемы долгосрочного сохранения археологических данных требует интеграции нескольких технологических подходов:

Многоуровневая система хранения

Первый уровень — оперативный доступ:

  • Высокоскоростные SSD для ежедневной работы
  • Облачные хранилища для совместного доступа исследователей
  • Резервное копирование на магнитные ленты

Второй уровень — среднесрочное архивирование (10−50 лет):

  • Архивные DVD с твердым покрытием
  • Специализированные оптические библиотеки
  • Географически распределенные копии

Третий уровень — долгосрочное сохранение (100−1000 лет):

  • M-DISC носители для критически важных данных
  • Фотопленочные архивы для особо ценных коллекций
  • Блокчейн-записи для метаданных и происхождения

Стандартизация форматов

Критически важна миграция данных в открытые, хорошо документированные форматы:

  • 3D-модели: PLY, OBJ, GLTF вместо проприетарных форматов
  • Изображения: TIFF без сжатия, DNG для RAW-файлов
  • Метаданные: Dublin Core, CIDOC-CRM для унификации описаний
  • Геоданные: GeoTIFF, Shapefile, KML для пространственной информации

Блокчейн-инфраструктура учета

Центральный реестр находок с распределенной архитектурой:

  • Смарт-контракты для автоматизации процессов передачи артефактов;
  • Интеграция с государственными базами данных объектов культурного наследия;
  • API для музеев и исследовательских институтов;
  • Мобильные приложения для полевых археологов.

Система репутации участников:

  • Рейтинги для археологов, музеев, частных коллекционеров;
  • Автоматическое выявление подозрительных транзакций;
  • Поощрение добросовестных участников токенами.
Артефакты
АртефактыИсточник: Midjourney

Экономические и социальные аспекты

Внедрение новых технологий требует значительных инвестиций и изменения устоявшихся практик. Однако экономическая эффективность долгосрочного подхода неоспорима.

Стоимость потери данных

Восстановление утраченной археологической информации часто невозможно. Стоимость повторных раскопок (если они технически возможны) в десятки раз превышает затраты на качественную первичную документацию и архивирование.

Новые бизнес-модели

Блокчейн-технологии открывают инновационные возможности финансирования археологических исследований:

  • Краудфандинг экспедиций через продажу NFT будущих находок;
  • Виртуальные экскурсии по цифровым реконструкциям памятников;
  • Лицензирование высококачественных 3D-моделей для образования и развлечений.

Образовательный потенциал

Цифровые архивы делают археологическое наследие доступным для миллионов людей. Виртуальная реальность позволяет «посетить» давно разрушенные памятники, а дополненная реальность — увидеть древние постройки на их исторических местах.

Современная археология стоит на пороге фундаментального преобразования. Интеграция передовых технологий хранения данных и блокчейн-решений для защиты культурного наследия создает беспрецедентные возможности для сохранения человеческой истории.

Время действовать — сейчас. Каждый день промедления означает потерю бесценной информации о нашем общем прошлом. Технологии готовы, нужна только воля к их масштабному внедрению. 

А ранее мы рассказывали о впечатляющих перспективах, которые открываются для решения проблемы сохранности больших объемов данных через создание накопителей на основе ДНК.