第一讲-数字人文

信息技术与人文科学第一讲人文计算概述赵宏[e-mail]内容课程简介人文计算的基本概念和研究现状人文计算的研究应用前沿课程简介培养计算思维一个古老而又年轻的概念——“计算思维”，正在科技界和教育界萌发、激荡和蔓延。所到之处，彻底更新和改变了现在被广泛认同的一些理论和认识。一种新的关于计算和计算机科学的观点正在以雷霆万钧之势荡涤着旧有的传统，焕发出面向新时代和新技术的崭新面貌。从事计算机科学、思维科学、教育科学、社会科学、人文科学等各方面的专家，围绕着不同的要求和目的被吸引到这一领域里来。这种共同的兴趣将酝酿着新的重大的理论革命和技术飞跃，一种全新的对于计算机科学的理解和应用的时代已经展现在我们的面前。开课背景美国华裔女科学家（现任美国国家科学基金计算机与信息科学与工程学部负责人，美国国家科学院计算机科学与通讯部门主席）周以真（JeannetteM.Wing）开课背景教授首先提出并定义了“计算思维”（ComputationalThinking，CT）：计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计、以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。2011年，图灵奖获得者RichardM.Karp提出了“计算透镜”（ComputationalLens）理念，其核心是将计算作为一种通用的思维方式，通过这种广义的计算（涉及信息、执行算法、关注复杂度）来描述各类自然过程和社会过程，从而解决各个学科的问题。开课背景在人类进入信息社会的今天，主动使用计算机去解决工作生活中的问题的能力已经是当代大学生必备的基本素质。如何将计算机的基本概念和方法与专业课进行有机的结合，培养学生充分利用计算机及相关技术，去理解问题、抽象问题和解决问题的能力和素质？“计算思维”能力的培养如何落实到日常的教学中？特别是如何提高文类大学生的信息素养和利用计算机解决专业问题的能力？开课背景在现代，信息科学的研究成果渗透到了传统的人文科学之中，并为传统人文科学的研究带来了新的研究方法和研究理论。这种改变冲击着传统人文研究的方式和维度，也冲击着传统人文精神的视野和语境，最终使信息技术与人文研究逐渐融合而形成了一个新兴的研究领域——人文计算（Humanitiescomputing）或“数字人文”（DigitalHumanities）。这一新兴研究领域的产生充分体现了计算思维在人文科学中的渗透和应用。开课背景开设“信息技术与人文科学”课程，使大家了解通过信息技术与人文类专业的学科交叉研究，可以产生更多的研究领域，可以得到传统方式无法比拟的新发现。从而给人文类大学生一点启发，使其逐渐养成自觉使用计算机解决专业问题的思维方式。开课背景第1讲：人文计算概述第2讲：虚拟现实与人文科学第3讲：计算机辅助心理学研究和辅助翻译第4讲：计算机辅助历史研究和辅助艺术研究开课内容每人撰写一篇课程论文。要求：1、发现一个自己所在学科利用信息技术解决问题的经典案例。问题应该是基本的、可重复的、经典的又是简单的。2、给出问题的解决方案。3、通过具体实践，实现问题的求解。4、撰写课程论文并提交:邮箱地址：[e-mail]邮件主题：信息技术与人文科学课程论文附件：论文电子版课程考核5、论文结构•题目：（自拟）•作者：（学号姓名专业）•摘要：•关键词：（3-5个左右）•问题描述：通俗易懂、非专业或低年级专业学生能够看懂•问题求解方法：使用的软件工具、求解详细步骤等）•问题求解效果：给出问题求解的结论、答案、效果等。•参考文献：（相关案例和案例求解的参考资料）课程考核人文计算的基本概念和研究现状产生背景、特点、主要研究内容、各国研究现状本讲主要介绍“人文计算”的基本概念、发展历史、研究现状和研究趋应用势。目的是使人文类学生认识到，“人文计算”在为传统人文学科研究提供了全新的方法和理论的同时，也对人文学科的研究提出了更高的要求。面对这种日益强化的数字化趋势，人文学者急需相应的工具和平台来对这些数字化人文资料进行组织、标引、检索和利用，以保证人文研究的持续性、一致性和高效性。人文计算研究的正是这些数字媒介被应用于人文社科领域的过程，以及它们给人文科学和人文知识带来的变化和影响。人文计算产生的背景20世纪60年代以来，在计算机媒介支撑下，人文知识的获取、分析、集成和展示都在发生重大变化。目前，已有海量的图书、报纸、期刊、照片、绘本、乐曲、视频等人文资料被数字化，并在网络上被提供给大众获取和使用。美国伊利诺伊香槟分校图书情报学院院长约翰·昂斯沃斯（JohnM.Unsworth）教授是国际人文计算领域的知名专家，曾与他人合著人文计算入门经典图书《ACompaniontoDigitalHumanities》。他在《WHATISHUMANITIESCOMPUTINGANDWHATISNOT?》一文中对“人文计算”的概念和范围进行了界定。他认为，“‘人文计算’是一种代表性的实践、一种建模/模拟的方式，一种推理、一个本体论约定。这种代表性的实践可分为两个方面，一方面是高效的计算，另一方面是人文沟通”。人文计算的定义及特点JohnM.Unsworth人文计算的特点可以概括为以下几个方面：（1）是一个跨专业的学科交叉领域。（2）研究的对象是可计算的基础数字化对象。（3）关注的是信息技术对于人文研究的本体实践意义。（4）对人文学科研究提出了更高的要求。人文数字化的同时，也对人文科学的研究提出了更高的要求。对于人文科学的专家、学者，特别是未来要从事人文科学研究的大学生，必须在这些方面进行积极地学习和探索，未来的人文科学研究人员必将是对技术知识和人文知识都有较高要求的跨多学科的人才。人文计算的定义及特点人文计算研究的内容1949年，意大利耶稣教会的RobertoBusa神父开始了一项即使在今天看起来也非常困难的工作：对StThomasAquinas和相关作者作品的所有对话（共约11万字的中世纪拉丁语），建立一个对“verborum”的索引，这一项工作开启了人文计算的先河。文学与语言学计算协会（TheAssociationofLiteraryandLinguisticComputing）和《文学与语言学计算》（LiteraryandLinguisticComputing）期刊分别于1973年和1986年建立和首次发行。此后，人文计算研究的队伍日益壮大，研究对象的形式也从电子文本逐渐扩展到多媒体。人文计算的发展历史20世纪90年代初期，人文计算作为一个独立的交叉学科逐渐成形。1999年，McCarty讨论了人文计算作为一个独立的学科与其它学科的关系，以及如何在制度和学术层面来为人文计算活动提供切实的保障和支撑。90年代后期，人文学者开始越来越频繁和深入地使用各种新型的数字技术处理人文资料，并进行人文知识生产，如创作电子文本、扫描古籍图书和绘本、使用虚拟技术复原古建筑模型和历史上的都市、开发和建设各种在线的声视频数据库等。人文知识的可计算性快速地从文学和语言学领域向历史、音乐、艺术学等多个领域扩展。在这一进程中，数字原生数据越来越多，如数字地图、计算机图像、在线网页、虚拟人物等，它们的产生极大地丰富了人文研究的对象，同时也对人文计算的定义产生了深刻影响。人文计算的发展历史人文计算领域影响力最大的文学与语言学计算协会、人文领域计算机应用联合会（TheAssociationforComputersintheHumanities）和数字人文学会（TheSocietyforDigitalHumanities/Sociétépourl'étudedesmédiasinteractifs）还联合组成了国际上最大的数字人文联盟组织——国际数字人文组织联盟（TheAllianceofDigitalHumanitiesOrganizations）。目前，该联盟拥有四本同行评审期刊，用以向全球传播数字人文研究的理念、方法和成果。这四本期刊分别是牛津大学出版的《LiteraryandLinguisticComputing》期刊、加拿大麦克马斯特大学出版的《TextTechnology》电子期刊、在线预出版物《ComputersintheHumanitiesWorkingPapers》以及该联盟自身的专业电子刊物《DigitalHumanitiesQuarterly》。人文计算的发展历史从人文计算的实践来看，全球范围内的人文计算研究中心已经不少于50家，主要集中在欧美日等发达国家，其中较为知名的研究机构有：斯坦福大学人文实验室、麻省理工学院Hyperstudio、南加利福尼亚大学人文计算研究中心、马里兰大学人文技术研究院、伊利诺伊大学科学与学术情报研究中心、伦敦国王学院人文计算研究中心、立命馆大学京都数字文艺研究中心、昆士兰大学eResearch实验室等。人文计算研究现状——整体情况数字人文研究项目也已经在文学、历史学、艺术等多个领域得到展开，知名的项目包括：JSTORDataForResearch、GoogleBookSearch、PerseusProject、Crowds、TheMONKproject、Zotero、TextAnalysisPortalforResearch、ANDS、中国哲学书电子化计划等等。由于数字人文项目不仅涉及传统的人文领域，还涉及数字图书馆和数字博物馆建设，所以这些项目不仅受到像美国国家人文基金会（NEH）、日本科学技术振兴机构（JST）、德国研究基金会（DFG）、英国信息系统联合委员会（JISC）、加拿大人文社会科学联合会、澳大利亚联邦政府创新、产业、科学与研究部（DIISR）等国家级的科研基金会和科研管理机构的资助，还受到了包括梅隆基金会（MellonFoundation）、麦克阿瑟基金会（MacArthurFoundation）、国际图书馆联合会（IFLA）、图书与信息资源委员会、美国博物馆和图书馆学会等众多公共基金会和专门的图书馆联盟和文化遗产保护机构的资助。人文计算研究现状——整体情况（续）美国的数字人文研究较为领先，研究团队众多，研究项目也十分丰富。美国国家人文基金会（NEH）认为数字技术在改变人文学科方面有着巨大的潜力，同时也会改变人文学科的知识、教学以及规划和设计。2006年该基金会专门设置了数字人文办公室用于推动数字人文实践项目的发展。2007年2月，该基金会资助布鲁克林大学考古研究中心，探寻使用数字激光扫描和三维定量制作古美索不达米亚楔形文字板的数字模板的可行性。这些数字模板可以让学者们连接零碎的文字碎片，以此推断这些碎片是否出于同一篇文章，从而使大量地复制楔形文字成为可能，这将更有助于学术研究和展览。人文计算研究现状——美国情况2008年资助佛罗里达州的一所大学，利用多媒体和地球空间信息技术，以数字化方式重建重现1964-1965年的纽约世界博览会，使游客们在真实的博览会场景中获取档案文件、图片和电影镜头。目前，该基金会正在资助德克萨斯州的农业机械大学，利用高动态图像技术，促进建筑遗迹的档案整理工作。此外还有一个旨在推动16世纪文艺复兴时期音乐的研究和学术交流的开放源码数据库和合作数字论坛。2009年初，美国国家人文基金会将数字人文办公室升级成了一个永久性机构，展示了基金会对数字人文的重视。人文计算研究现状——美国情况（续）欧洲的数字人文研究起步较早。欧洲科学基金会人文常务委员会（ESF/SCH）对数字人文也给与了高度关注，并联合IEEE举办了多次e-humanities会议。欧盟数字图书馆也于2008年11月在布鲁塞尔正式启动，该图书馆门户网站包括各种书籍、音乐、绘画、照片和电影等各种信息和数字资料，该图书馆的启动为欧洲的数字人文研究提供了极大的便利。欧盟资助的专门的数字人文项目还包括公共语言与技术基础平台项目（CLARIN）和DARIAN项目。人文计算研究现状——欧洲情况英国信息系统联合委员会（JISC）已经资助了多个数字人文项目，例如人文万维网项目（WorldWideWebofHumanities），其目标