文化计算助推文化强国建设

  当前，数字技术引领的新技术革命和新产业革命加速推进，人类加速进入数字化时代。党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央站在新的历史方位，从留住文化根脉、守住民族之魂、传承中华优秀传统文化的战略高度着力推动文化数字化工作。文化数字化不仅是全球文化知识共享与传播服务的必然趋势，更是提升我国竞争力、抢占新一轮竞争制高点的战略选择。伴随着文化数字化发展趋势，文化计算——作为一个多学科交叉的研究领域——应运而生。

  2018年首届中国文化计算大会的召开，标志着我国文化计算体系化研究全面启动。大会首次清晰定义了文化计算概念：文化计算是利用社会计算、大数据、人工智能等技术与人文、历史等学科相互交叉融合，实现文化内容挖掘传播、推动数字人文研究，促进文化繁荣发展的技术手段。2022年5月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于推进实施国家文化数字化战略的意见》（以下简称《意见》），我国文化数字化建设迎来了一个大的发展机遇期，而文化计算作为文化数字化的新动能，对文化强国建设的重要性更加凸显。

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  文化强国建设的顺利推进，离不开文化与科技深度融合的有力支撑，而文化计算是多学科交叉融合的产物，对国家文化数字化战略具有重要意义。为此，需要制定文化计算的发展战略，准确把握文化计算的发展定位和目标。

  一是文化计算是探索文化量化、文化理解和文化传播的关键问题，对于建设国家文化大数据体系不可或缺。运用文化计算，分门别类标注中华民族文化基因，把文化遗产记录成果中蕴含的优秀传统文化的精神标识提炼出来，旨在建设物理分散、逻辑关联、数据共享、安全可信的文化大数据体系。一个“真”字、一句“原真保护”是文化计算的立本之源。一个“联”字、一句“标识关联”是文化计算的方法之源。

  二是文化计算的目标是学习并利用计算机科学与技术，创造、理解、保护和呈现文化数字内容以及文化现象，把计算及相关技术应用到文化领域, 探索其中的发展规律、揭示其内在关联并对其进行可视分析与展示。更重要的是，文化计算为文化研究提供了新颖的研究思路、思维方式、方法和工具等。通过文化研究手段和理念的创新，对文化研究的核心要素进行量化、理解与传播，有助于挖掘文化内容的本质。

  三是文化数字化建设需要构建一套完整的文化计算方法体系，但目前体系建设尚处于起步阶段。首先，提取文化资源特有的文化要素和文化符号是文化计算面临的一大挑战。中华优秀传统文化资源内涵广泛、种类繁多、数量宏大、保存与传播介质多样，归集非常困难，同时文化数据源分散，文化资源构成体系尚不明确，面向文化资源的数据组织与符号提取都需要进一步深入研究。其次，关联标识与智能检索文化资源是文化计算面临的又一个挑战。大量文化资源处于数字化最初样态、素材化程度低、存储管理粗放。为此，海量文化资源大数据带来文化内容高效组织和服务应用严重滞后的突出矛盾。最后，文化资源安全可信与共享应用是文化计算面临的又一个严峻挑战。随着物理时空跨度大的海量文化资源急剧增加，聚合关联、标识建模、安全存储与可信共享都不能满足数字智能时代的需求，急需解决文化资源安全可信与融合共享难的问题、解决高效利用与安全保护严重滞后的突出矛盾。从总体上看，目前的文化计算可谓有技术但体系化不够、原创性不足，有内容但关联性不强。

  四是数字文化产业业已成为社会经济发展的重要支柱产业之一，其核心离不开内容资源的开发与服务。以人为服务目标的文化计算成为贯穿文化产业各领域、各环节的重要支撑性和引领性技术，可以极大提高文化的创作力、传播力和表现力。从一定意义上讲，文化计算技术是数字文化产业发展的核心驱动力。在国家文化大数据体系中，无论是底层的数据库构建，还是顶层的文化场景创新，都离不开文化计算。文化计算，必须坚持“文化为体、计算为用、价值为纲”，真正成为国家文化大数据体系建设的共性关键技术。

  《关于促进文化和科技深度融合的指导意见》2019年8月颁布以来，作为支撑国家文化大数据体系建设共性关键技术的文化计算亟须解决文化资源数字化量化与表征、文化资源数字化关联与标识、文化资源大数据安全与可信等关键问题。一方面，要以国家文化大数据体系建设为目标，从文化数字化入手，系统分类梳理文化资源，提出文化数字化解构、标注、重构与存储技术规范、文化基因标签语义体系规范；另一方面，要围绕国家文化数字化战略需求，构建一套面向文化计算的多学科交叉理论研究与应用技术体系，这将是一项系统的基础性工程。

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  当前，文化科技智能领域的国际竞赛已经拉开帷幕，竞争亦将更加激烈。我国已进入文化计算智能发展的新时期，文化计算研究界在文化计算理论突破、文化数字化技术攻关、文化大数据标准制定等多个维度取得了一批重要的研究成果，在业内产生了较大影响，受到了国内外的广泛关注。经过近年来的快速发展，文化计算在理论基础、数据科学、智能科学和体验科学等方面取得一些实质突破，并与人工智能的“三算”即算法、算力和算料（数据）以及大数据的五大特征（大、多、值、快、信）相互融合，正处于从实验阶段到逐渐应用的技术拐点，但是距离“很有用、很好用”还有一定差距。文化计算未来发展将呈现怎样的趋势与特征？

  一是从文化遗产计算向文化资源计算发展。文化计算从赋能文化遗产数字化保护与传承到文化资源价值挖掘与活化利用。如何实现从文化遗产数字化向文化数字化的跨越式发展，既是文化计算发展的必然趋势，也是文化计算核心技术突破与应用领域的重大挑战。文化大数据体系建设未来应在文化数字化建设领域布局共性关键技术，如原真采集、解构重构、关联标识、搜索查询、匹配交易、常识图谱挖掘、全息呈现、数字孪生、多语言交互、高逼真、跨时空共享体验等。

  二是从文化计算单体学科向文化数据、智能和体验综合学科发展。借助数据科学、智能科学和体验科学的研究成果是文化计算的一个重要研究方向和必经历程。文化计算综合学科发展旨在将常识、推理或关系建模引入到文化计算体系构建中，提升文化计算系统的性能，消除不合理的语义鸿沟，帮助识别更多模态或功能定义的类别，解决当前学习方法因数据有限而出现语义模糊不确定问题。促进文化计算综合协同多学科高效解决复杂问题，成为文化数据智能的自然延伸和拓展。

  三是从文化计算向文化生态体系发展。当前文化数字化的大量研究主要集中在数字化采集、著录与展览展呈，但如何更好地展示文化内涵、如何使每一位用户都能获得深层次文化体验，仍然面临巨大挑战。文化资源是文化发展的历史沉淀，蕴含着历史、艺术、科学、人文等丰富的内涵，需要领域专家、机器学习与大众协同深度挖掘文化内涵，并以叙事方式进行中华文化全景呈现。这就需要研究人员进一步借助人工智能打造数字化文化消费新场景，激活资源，驱动文化计算原创技术创新，增强文化的传播力、吸引力、感染力，打造文化数字化为人民、文化数字化成果由人民共享的文化生态。

  四是文化计算将加速与其他学科领域交叉渗透。文化计算本身是一门综合前沿学科和高度交叉的复合型研究领域，研究范畴宽广而且时空跨度大，类型复杂。其发展离不开人文、艺术、历史、考古等领域专家的大力支持，还需要与计算机科学、数学、认知科学、神经科学等学科深度融合。随着超分辨率光学成像、全息呈现、高逼真跨时空体验等技术的突破，新型数字设备与移动端个性化体验升级也将促进文化时空传承与演化机理变为可计算的模型，同时文化计算在深入文化基因理论与方法体系研究中，必将开展多学科相互渗透，包括与数字人文共荣共存，共同融合发展。

  五是文化计算将助力构建文化大数据体系建设的创新模式。《意见》明确提出，到2035年，建成物理分布、逻辑关联、快速链接、高效搜索、全面共享、重点集成的国家文化大数据体系。有专家从《意见》中提炼出十个创新点：文化服务供给体系、国家文化大数据体系、中华文化全景呈现、国家文化专网、标识解析、文化计算、数据超市、数字化文化消费新场景、文化数字化治理体系、文化数字化标准体系。“文化计算+文化大数据体系建设”的创新模式将随着原创技术的突破和文化机构供给侧结构性改革的日趋成熟，对国家文化数字化战略产生重大影响。未来5到10年文化计算原创技术将提升文化大数据服务加工效率。我国传统文化企业转型升级对文化计算有重大需求，在文化数字内容消费场景和行业应用的需求牵引下，需要突破文化资源原真采集、记忆符号提取、标识建模、聚合关联、数字修复、智能标注等数据加工技术，研发文化数字化多维采集、文化符号提取与协同标注等关键设备及系统，建立权威性中国文化遗产标本库、中华民族文化基因库和中华文化素材库，形成文化资源数据化、关联数据资产化、数据分享平台化、创新创造智慧化、消费体验场景化的整体解决方案。

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  目前我国文化计算的发展态势总体良好，但我们也要清晰地看到，文化计算是建构在以文化为引领、以技术为手段的前提下，过分夸大文化或技术的作用都会阻碍文化计算的发展，特别是围绕文化计算理论研究、文化计算技术体系、文化计算工程方法、文化计算应用生态、文化计算交叉创新人才、文化计算市场监管等方面，仍然存在许多亟须探索和高度重视的问题。

  一是树立科学务实的发展观念和研究理念。突破文化计算的技术瓶颈，要充分考虑到文化计算当前研究局限性与文化数据的原真性和守正性，充分认识到文化计算重塑传统文化产业的长期性和艰巨性，客观理性分析文化计算发展要素需求，理性设定文化计算发展目标和发展路径，务实推进文化计算发展策略和实施方案，为文化计算真正赋能文化资源价值挖掘和文化产业升级转型奠定基石。

  二是重视具有自主知识产权的原创研究。文化计算基础理论和前沿技术突破是推进文化行业转型升级、文化产业快速推进的着力点。要想构建国家文化形象传播模型和最终的文化话语权，必须在文化计算基础理论和前沿核心技术层面取得重大突破。习近平总书记强调：“可以探索搞揭榜挂帅，把需要的关键核心技术项目张出榜来。”我们要坚持在文化计算发展方向和基础理论、方法体系、工具箱、系统平台等方向取得变革性、颠覆性突破，形成具有国际国内影响力的文化计算原创理论体系，为我国文化数字智能创新生态提供引领性的原创理论支撑。

  三是构建自主可控的文化计算生态。以问题为导向，以场景驱动为抓手，以瓶颈技术突破为目标，系统布局并重点发展文化计算在文化数字中的“采存算”。“采”指原真采集，重在多维采集设备融合；“存”是指多维存储，重在具有自主知识产权的存储规范或标准；“算”是指降维计算，重在不同模态文化语义互联互通。逐步形成具有重大原创技术带动的基础理论和标准体系，特别是我国在文化计算应用方面走到世界前列，在文化计算和文化传播国际标准制定方面掌握话语权，为助力文化强国建设提供有力支撑。

  （作者：赵海英、李杰，分别系移动媒体与文化计算北京市重点实验室主任、北京邮电大学原党委副书记）