随着信息技术的飞速发展，以人工智能为代表的前沿科技被广泛应用到社会各领域，数字化时代的到来使得各国纷纷提出国家文化数字化战略，大力发展数字文化产业。
在这一背景下，作为保护和传承人类文明的重要场所，博物馆也在逐渐实现数字化转型，将人工智能、大数据、云计算以及虚拟现实(VR)、增强现实(AR)等技术广泛应用于博物馆空间设计中，对产品展陈设计、周边产品设计等进行创新，为推动博物馆的服务水平与功能价值提供助力，也为发展数字文化产业、保护传承文化遗产提供了新路径。
▲ 人工智能（图片来源：中国机器人网）
1、人工智能概述
人工智能（AI，Artificial Intelligence）一词由约翰·麦卡锡（John McCarthy）于提出。1956年麦卡锡及几位人工智能奠基人明斯基、罗切斯特和香农提交一了份提案，申请开展一个研讨会研究人工智能。这场研讨会被普遍视为人工智能作为一门学科的创立的里程碑，因此这一年也被称为人工智能元年。
人工智能的“人工（Artificial）”指人工的、人为的，通过是模仿大自然的，也指不自然的；“智能”一词来自拉丁语“Legere”，意为收集，之后演变成为挑选和形成，所以“Intelligence”有智慧知识、情报、搜集情报的意思。所以，人工智能从字面上来看就是模仿人类的思维，搜集知识和做出相应活动的系统。
目前，人工智能赋能传统行业已经是当下一个热门话题了，在医疗、交通、教育、安全、娱乐领域，人工智能正在发挥价值，为人类提升福祉和生产力。智能音箱、自动驾驶、无人超市、语音翻译、人脸识别等技术背后，都有它的作用。
▲ 国家自然博物馆“云端自然”线上虚拟展厅（来源：国家自然博物馆）
2、人工智能时代博物馆发展现状
人工智能时代的来临使得博物馆的建设面临着前所未有的挑战。传统博物馆以静态、文字解说为主的展览模式已无法满足观众的期望与需求，他们越来越渴望更具有互动性、沉浸感和个性化的展览形式，希望自己能够真正参与其中，与博物馆空间内的展品、藏品进行互动，从而探索、体验更多与展品相关的历史文化。
不仅如此，将人工智能、大数据等技术引入博物馆数字化建设后，博物馆的触达边界也得到了进一步拓展，参观人员可以根据自身需求与爱好，灵活地选择线上或线下展览，打破了时空限制，推动博物馆文化向着更广泛的领域传播。
且博物馆的数字化建设也拓宽了其文物、文化的宣传途径，延长了宣传周期，提高了博物馆的知名度，创收也随之增多，对于博物馆的商业化运营而言有着重要帮助。另外，在博物馆自身管理运营中，基于人工智能等信息技术的数字化建设也发挥着重要作用，可有效提升馆内藏品、人员及各项工作的管理效率，提高管理的规范性与专业性，减少人为错误的发生概率。
▲ 国家自然博物馆“云端自然”线上虚拟展厅（来源：国家自然博物馆）
3、人工智能技术在博物馆数字化建设中的应用
3.1实现信息管理的同频化与快速化
利用人工智能技术，博物馆可以实现对藏品的智能分类和管理。借助机器学习算法，可以对大量藏品数据进行分析和处理，自动生成藏品的详细信息，包括年代、材质、作者等，不仅提高了数据处理的效率，还能有效减少人工录入的错误，保证信息的准确性和完整性。
在信息管理方面，人工智能技术可以实现对博物馆藏品的动态监测和管理。通过图像识别和传感器技术，博物馆可以对藏品的状态进行实时监控，及时发现和处理可能出现的损坏和变化，不仅提高了藏品保护的效率，还能为藏品的维护和修复提供科学的数据支持
通过人工智能语言处理技术，博物馆可以开发智能导览系统，为观众提供个性化的参观路线和解说服务。在参观博物馆时，有时会出现票务服务不合理、藏品解说服务质量较差、参观路线安排不合理等问题，从而会影响观众的参观体验，因此博物馆可利用人工智能技术，开发移动应用程序、智能导览系统或 AI 机器人等，根据观众的兴趣爱好为其推荐个性化的参观路线与服务，或让观众自主选择参观路线、内容。
如：中国国家博物馆从2018年便开始进行智慧国博建设，利用人工智能技术、深度学习算法等开发了智能导览系统，将观众票务预约、展品音视频解说、展览日程安排、参观路线规划等功能全部整合在一个统一系统中，只需点击应用程序或导览系统上相应界面，即可满足观众的所有服务需求。这一系统的开发大大提高了博物馆的管理与运营效率，增强了博物馆与观众的直接互动性。
▲ 中国国家博物馆数智人“艾雯雯”（来源：沉浸城市）
3.2推进展示方式的科技化与智能化
人工智能技术在博物馆数字化发展中的应用日益广泛，给博物馆的信息管理和展示方式带来革命性的变化。随着信息技术的发展，观众对博物馆的期望不断提高。数字化时代的到来也使人们在博物馆中能够体验到更为生动和交互的展示方式，例如，人工智能导览系统可以根据观众的兴趣和需求，推荐相关的展品和展览信息，使观众更深入地了解和体验博物馆的内容。此外，人工智能技术还可以结合增强现实（AR）和虚拟现实（VR）技术，打造沉浸式的展示体验。观众可以通过智能设备，体验到虚拟的文物复原和历史场景再现，更直观和生动地了解文化遗产。
▲ 瞭仓数字藏品博物馆（来源：新华网）
3.3提高博物馆藏品保护与修复
博物馆内存在诸多孤品藏品，一旦出现损坏、丢失的情况，会对一个国家、民族历史文化成就，整个人类文明造成打击，因此在博物馆的数字化转型中，如何利用先进技术保持文物藏品的历史真实性、完整性成为新的研究重点。为对这些孤品藏品进行保护，博物馆可利用AI技术、三维建模技术来对藏品进行保护、修复。如部分博物馆内的馆藏珍品都会存在缺失严重现象，很难将其完整展示，因此技术人员可利用三维建模技术、人工智能技术、虚拟现实技术对藏品进行三维重建，并将修复后的文物图像进行虚拟展示，让更多观众能够领略文物魅力。另外人们还可利用人工智能技术对文物藏品的展示、保存场所的环境数据进行监测，利用图像识别技术对文物藏品的老化、损坏情况进行检测，以确保文物的完整性、安全性。
▲ 上海自然博物馆网上展厅（来源：上海自然博物馆）
3.4提升受众群体的互动性及体验性
人工智能技术可以提升观众的互动体验。通过智能交互系统，观众可以与展品进行互动，获取更多的背景信息和多媒体资料。例如，通过语音识别和人脸识别技术，观众可以在展览中进行个性化的互动体验，系统会根据观众的行为和反馈，提供定制化的内容和服务。
利用大数据、互联网及智能算法等先进技术，对博物馆的受众进行行为模式分析，以更好地了解观众的兴趣爱好与需求，从而优化博物馆服务流程，提高观众的满意度。与此同时，博物馆可根据这些数据，推动文创等周边产业的发展，通过售卖文创周边产品，来提高博物馆的知名度，为博物馆创造更多的经济收益。如故宫博物院开发设计的多款文创产品，不仅深受大众喜爱，还引领了博物馆文创风潮，为其他省市博物馆发展提供了更可靠的经验。
▲ 湖北恩施空中看系列（来源：北京一彩）
4、人工智能技术在博物馆数字化中的案例——以故宫博物院为例
故宫博物院藏品总量约190万件，包括古书画、古器物、宫廷文物、古籍档案等多种类型，横跨从原始社会至21世纪的历史时期，几乎涵盖了中国古代艺术的所有门类。基于这些馆藏的研究与保护，形成了丰富的数字资源，非常适合作为人工智能的训练样本。
这些数据涵盖数字图像、3D扫描、文本记录、音频和视频文件，使人工智能能够从中学习，改进识别模式，提高发现隐藏联系的能力。这项技术不仅能够高效处理和分析复杂数据，还能显著提升文化遗产保护和博物馆运营效率。它可以创建个性化的参观体验，优化馆藏管理，甚至分析与预测文物的保护需求，从而极大地提升观众的参观体验，促进文化资源的广泛共享。
2014年，故宫博物院成立了明清官式建筑保护研究国家文物局重点科研基地，古建筑修缮形成了以“研究性保护项目”为主导，致力于实现“研究性、预防性”保护为核心的科学保护维修模式。许多古建筑上的彩画因风吹日晒而氧化脱落、变色，故宫博物院探索使用多种深度学习算法，通过虚拟修复尝试还原彩画的原本形态，使保护方案的制定和修复工作的开展更加科学高效。
▲ 故宫博物院高精度文物数字影像采集（来源：娄玮，2024）
在端门数字馆的“发现·养心殿”主题数字体验展中，故宫博物院曾利用聊天机器人技术，基于《清实录》和朱批奏折等历史档案，让观众体验清代皇帝与大臣对话的场景，这是早期人工智能技术应用的一个实例。
▲ 故宫博物院“发现·养心殿”主题数字体验展“召见大臣”应用了聊天机器人技术（来源：娄玮，2024）
总之，人工智能技术的迅速发展为博物馆数字化带来了前所未有的机遇，也带来了很大的挑战，如资金投入大、技术更新快、人才短缺等问题。为有效应对这些挑战，博物馆需要从外部寻找突破，如与社会其他机构进行合作，依托其优势资源来探索博物馆数字化的创新路径。未来，博物馆需要不断适应变化，勇于探索和实践，为实现信息数字化的美好未来而努力。
主要参考文献：
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