何勇12,郭雁青12*,张用川12,王磊12,刘建晓12
1.重庆交通大学
2.山地城市时空信息重庆市重点实验室
引言:当巴渝古镇邂逅数字科技
你们逛过那种有着几百年历史的古镇吗?青石板路、老房子、古树、小桥流水……它们装满故事,但岁月这把“杀猪刀”也让它们伤痕累累。别担心!今天的故事主角——偏岩古镇,就用知识图谱+智能体这两位“科技帮手”,把自己变成了一个会思考的“聪明古镇”。
图 1 偏岩古镇
一、古镇的“数字族谱”——知识图谱
1.1知识图谱是什么?
想象一下,如果给古镇里的每座桥、每栋老房子、每棵古树都建立一张“数字身份证”,上面不仅记录它们的基本信息,还能展示它们和其他事物的联系。比如,这座桥是谁建的?那棵古树见证了哪些历史事件?这座老房子为什么能屹立几百年不倒?这些“数字身份证”组合在一起,就形成了一个庞大的“数字族谱”,这就是知识图谱,如图 2所示。
图 2 知识图谱
1.2 知识图谱是如何工作的?
这个庞大的“数字族谱”是怎么运转的呢?它就像一个拥有超强记忆力和超牛整理术的“图书管理员”在工作。第一步,它疯狂学习。它会收集各种各样的资料,把古镇的点点滴滴都装进自己的“大脑”知识库中;第二步,它仔细研究大脑中的所有信息:记住哪座房子是哪个传奇工匠的杰作,锁定哪个重要历史事件就发生在哪棵古树下。它用看不见的线,把人、事、物之间千丝万缕的联系都找出来、串得牢牢的;第三步,当你来提问时,它能够瞬间调动大脑中的所有记忆,把相关资料都找出来展现给你。厉害的是,它不但能干巴巴地说出建造年代这种“死答案”,还能像讲故事高手一样,抖出背后的精彩细节:比如修建它的工匠有啥绝活?用了什么巧夺天工的技术?发生过什么趣闻?……就像把零散的历史碎片,“啪”一下拼成了一部超精彩的3D纪录片,让“沉睡”的过去活灵活现地站在你面前。
二、古镇的“数字管家”——智能体
2.1 智能体是什么?
光有数据还不够,古镇还需要能干活、会思考的“数字管家”,这就是智能体。它们各怀绝技:比如“建筑医生”:扫描老房子的健康状况,比如木头是否被虫蛀、墙壁是否受潮,并给出修复建议;“智能导游”:根据游客的喜好和人流量,规划最佳游览路线,还能讲解历史故事;“风貌监督员”:如果新开的店铺风格和古镇不搭,它立马发出警报,守护原汁原味的古镇范儿。
图 3 身怀绝技的智能体管家团
2.2 案例:如何拯救百年戏台?
想象一下,在你家附近的古镇里,有一座比曾曾祖父年纪还大的戏台。可惜,岁月不饶“台”,它现在摇摇欲坠:柱子歪了,墙上的彩画也掉色剥落。按老办法修,得花半年左右的时间,老戏台可能等不及了。在这时,聪明的工程师们请来了两位“超级帮手”——知识图谱和智能体,上演了一场惊心动魄的“古建急救”。
第一步:给老戏台做“超级体检”
工程师派出无人机小飞侠,它绕着老戏台飞舞,用“眼睛”(其实是激光扫描仪)把每一根梁、每一块板都看得清清楚楚。这些数据立刻传送到一个叫“巴渝古建知识图谱”的超级大脑里。这个大脑里装着所有关于巴渝地区老房子的“记忆”和标准。它马上告诉我们:“注意!这种老戏台的榫卯(可以理解为古代超级牢固的木头‘插销’)连接点,标准距离应该是18厘米左右,现在这个点歪得超过了5厘米多,太危险了!” 紧接着,电脑屏幕上自动生成了一个立体的戏台模型,并用醒目的红色标出了12个快要“撑不住”的危险点。这套“超级体检”,速度比老工匠们拿着尺子一点点量快了好几倍。
第二步:召集全球“名医”来会诊
知道了问题出在哪,接下来怎么修?别急,“智能体”这位超级助手出马了。它知道这座戏台是“清代穿斗式木结构”(简单说就是一种经典的古代木头框架房子)。它立刻在庞大的全球古建筑修复案例库里搜索,就像医生查病例一样。它从世界各地的几百个类似案例中,精准找到了几十个最有参考价值的“药方”,比如日本老房子怎么防潮,徽州老宅怎么偷偷加固又不破坏原貌。智能体飞快地分析比较,最后开出了一个“组合药方”:用老祖宗传下来的桐油浸泡法给木头“强身健体”,再在戏台地基下悄悄铺一层高科技隐形排水膜,有效解决困扰戏台百年的潮湿病根。
第三步:科技+大师,共谱修复曲
戏台不仅得结实,还得漂亮。那些褪色的彩绘怎么办?接下来,智能体又出手了:它用光谱仪(一种能分析颜色成分的仪器)仔细检查墙上残留的老颜料,搞清楚原本用的是什么颜色。接着,它又去“巴渝彩绘图谱”这个色彩宝库里寻找灵感。很快,它就设计出了5套精美的彩绘复原方案。这时候,真正的魔法师登场了——非遗传承人老爷爷,他仔细看着智能体画的图,凭借深厚的艺术功底和祖传的手艺,挑选出最符合历史、最美观的纹样和色彩,然后一笔一划,亲手让老戏台重新绽放光彩。不仅如此,工程师们还在戏台脚下埋了一套“智能体防潮系统”,里面藏着灵敏的湿度传感器。以后一到梅雨季节,它就能自动感知湿度变化,悄悄启动排水系统,保护戏台再也不怕湿气侵袭。
图 4 翻新前后的戏台
三、未来:每个古镇都能“思考”
“这不是机器取代人类,而是科技帮我们找回了失传的智慧。”当我们用科技为古镇装上“数字大脑”,历史的记忆已不仅仅只存在于文字中,而变成了可以对话的智慧。想象一下,未来你去古镇游玩时,AI导游不仅能告诉你“这座桥有300年历史”,还会说“它和你家乡的某座古建筑用了同样的榫卯工艺哦!”
科技不会让古老的故事消失,反而会让它们变得更鲜活。就像偏岩古镇的黄桷树,根系深扎泥土,枝叶却触摸着数字世界的天空。或许有一天,你也能设计出自己的“AI守护者”,为历史写下新的篇章。
图 5 未来古镇的畅想
科研项目:本文系重庆市规划和自然资源局科研项目(KJ-2024005)
通讯作者:郭雁青,硕士研究生,622240100013@mails.cqjtu.edu.cn
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