研究 | 李娜:数智化视域下山东传统手工艺知识图谱建构与应用路径探索

来源: 中国工艺美术学会   时间:2026-08-09  浏览量:0

传统手工艺作为非物质文化遗产的一部分,是中华优秀传统文化的重要载体,其主要体现是以人为核心的技艺、精神、知识等,具有鲜明的地域性、民族性特点。山东传统手工艺类资源多元而深厚,蕴含的特定历史生产方式、地域文化记忆及核心手工技艺,构成了工业化难以替代的文化基因与艺术价值。但当前,社会快速转型与生活方式、消费习惯的结构性变化,使其保护传承面临严峻挑战,长此以往,将存在传承谱系的断层危机与文化基因的失序风险。

知识图谱作为一种关系图谱,其本质是将现实世界中或语言描述内容中抽象的对象和关系视为知识,采用点和边的形式进行链接,转化为机器可处理更容易理解、挖掘的语义网络。知识图谱能汇聚海量数据,并实现知识抽取、关联与融合,有效促进知识的表示与推理。当前大部分知识图谱仍采用纯符号的方式进行表达,为了进一步丰富和完善知识的表达方式,人们开始探索使用多种数据模态来构建知识图谱。多模态知识图谱不仅包含文本和结构化数据,还包含图片、视频、音频等视觉或听觉形式的数据,通过解构-归类-关联实现文化元素数据到语义、视听觉数据到语义的转化,具有发现与挖掘显性与隐性知识间关联的能力。针对山东手工艺类非遗类型与子项众多、知识呈现多维的特点,构建其多模态知识图谱可实现对山东地域特色的海量手工艺数据的系统化分类、结构化组织、语义化关联,进一步支撑精准检索提取与深层知识发现,将成为数智时代山东传统手工艺保护与传承的重要路径。

一、传统手工艺知识图谱构建与应用中面临的问题与挑战

在传统手工艺数字化转型的前期阶段,已实现了档案存储-基础解析-初级活化三级技术跃迁。比如通过激光扫描、摄影测量技术实现器物高精度三维建模,通过动作捕捉系统记录传承人工艺动态,基于VR/AR技术复现工艺流程实现数字化传播。随着大数据、人工智能等新一代数智技术的深度赋能,手工艺类非遗已逐渐跃升至智能化重构,在技艺智能解析与知识抽取、纹样符号语义解译、基于文本的纹样生成等方面取得系列突破,但同时也暴露出元数据体系标准不清晰、跨模态图文信息标注与语义对齐失准、知识图谱关联网络稀疏等关键问题。

(一)目前,传统手工艺元数据标准不清晰严重制约知识图谱构建与智能应用,主要表现在关键维度覆盖不足,如材料参数、工具特征、环境因素等未被完整纳入,且现存标准术语体系混乱,如同一工艺属性的命名存在显著差异,引发跨库检索语义错误。过度聚焦静态信息而忽视工序流程、身体技能等过程性属性也成为知识图谱构建与应用的阻碍,传统手工艺技艺包括多种工艺,而一种工艺又包括多道工序,一道工序又是由一系列动作活动构成,制作过程实质是通过一系列活动使输入实体状态发生改变的过程目前由于动态属性记录缺位,大部分工艺流程因缺乏标准化字段无法有效采集。再者则主要集中在传统手工艺元数据标准构建,偏重器物外在形象而忽略符号寓意内涵上,常因文化语境剥离引发符号误读,导致生成应用出现文化语义偏差。

(二)语义转译是基于符号学原理,将承载主题内涵的工艺符号语言及寓意信息进行解析、转译和再生。当前,传统手工艺的语义转译方法问题突出,存在三重核心矛盾。现有转译方法过度聚焦显性形象符号却忽视行为、仪式、感官等隐性符号,使其隐性符号的深层内涵在数字化过程中被简化、扭曲甚至消解,导致文化解读错误、文化寓意变形、文化内涵缺失等严重问题;传统手工艺的核心智慧存在于感官经验等非结构化知识中,而现有技术路径试图用机械量化强行显性化,致使生成的数字模型沦为无魂之壳;主流AI模型的语义理解机制基于现代语言训练,与传统手工艺的隐喻表达系统、地域方言术语、非文本知识载体存在根本性冲突,引发符号能指与所指的断裂。

(三)传统手工艺知识关联薄弱问题显著。目前大部分传统手工艺的数据信息缺乏系统性地整理与深度关联、挖掘。具体而言,本体异构性导致关联碎片化,因山东传统手工艺的多元载体跨领域本体融合不足,现有知识图谱构建存在时空维度割裂、显隐知识断层、人技关系脱钩三不兼容问题,因而无法实现统一时空坐标因果链构建。同时,隐性经验未被标注为可计算属性致使关键风格基因丢失,如匠人经验-材料特征动态关联缺失导致AI生成内容丧失文化本质。此外,大模型语义泛化加剧文化关联失真,预训练大模型对传统手工艺领域的适配不足诱发关联幻觉,致使出现跨文化错误解读,或因文本标注及语义对齐不详尽,易将表面形态相似但寓意相悖的符号错误关联。

二、数智技术驱动下山东传统手工艺知识图谱构建路径

在人工智能技术迅猛发展的时代背景下,山东传统手工艺的保护与创新发展迎来了关键契机,然而,手工艺知识的碎片化存储、语义转译偏差及文化关联缺失等深层问题,严重制约了其活态传承与当代转化进程。如胶东剪纸的铰法口诀尘封于方言录音资料,杨家埠年画独特的刀味美学仅存于零散的影像记录,淄博雨点釉的窑变心法则散见于匠人笔记,这些承载着齐鲁文明基因的,因缺乏统一的知识整合框架,正面临被边缘化甚至遗忘的风险。在此背景下,建构山东传统手工艺多模态知识图谱,展现出显著创新价值与现实意义。鉴于此,本文从以下三大核心方向展开系列探索,旨在构建适配山东传统手工艺特性的系统性智能技术支撑架构。

(一)建立传统手工艺元数据标准

当前传统手工艺数字化领域面临元数据标准缺失的挑战,针对这一问题,构建一个系统化的数据组织框架极为重要。本文将种类繁多、形态各异、内容繁杂的山东传统手工艺有效整合,建立器物层、组织层、精神层三层级分类体系,基于此分类,围绕工艺技法、作品形态、文化表达、空间关系、精神内涵等核心维度,设计并建立一套统一、准确且完善的元数据框架。

器物层主要为传统手工艺的物质层面,是其技艺成果最直观的外显形态,该层级的元数据标准构建聚焦于器物外部显性特征,核心框架涵盖装饰图案、风格造型、色彩形态及文化符号四大类。其中,装饰图案按照题材内容、构图布局、表现手法建立分类标准,风格造型主要从器物整体风格、造型语言等纬度建立标准,色彩形态则从色彩谱系、配色规律及色彩象征意义三个维度进行标准化定义,文化符号的语义内涵需关联其生成与解读的特定语境,因此标准构建须锚定地域语境、历史语境、仪式语境、使用者身份四个维度。

组织层,也称为行为层面,其元数据标准聚焦于表征工艺实践中的动态过程性知识,主要涵盖传统工艺技法、工序流程、制作工具、实践行为、行为方式、传承关系等行为等核心纬度。工艺技法维度,解构具体操作手法与核心技艺要点建立标准,工序流程维度依据准备期、主体制作期、后期处理期及检验期进行阶段化定义,实践行为维度涵盖具体动作规范、工序协作范式及标准化操作流程,传承关系维度则系统化定义传承谱系结构、传承模式类型、传承场景属性及传承人社会角色标识。

精神层聚焦传统手工艺蕴含的非物质性精神要素,囊括风俗习惯、民族传统、人文观念、神话历史等非物质性要素,具有高度抽象性、语境依赖性、动态演变性特征,其元数据标准需突破显性知识描述范式。具体而言,风俗习惯需通过时空绑定与行为编码实现结构化表征,如春节贴窗花习俗须关联特定地域、族群及仪式流程,民族传统强调集体记忆的谱系化重构,人文观念须区分传承人个体阐释与群体共识,建立动态认知图谱,神话历史则依据文化功能维度解构为仪式支撑、伦理教化、生态认知、技艺传授四大核心功能域进行标准化定义。

(二)实现传统手工艺语义理解转译

互联网背景下的文化转译即运用互联网等信息技术媒介对传统文化内容信息进行传播和转译的过程。在传统手工艺类语境中,语义转译是对承载主题内涵的非遗符号语言及寓意信息进行解析、转译和再生,通过信息化加工及数字化转译有效编码,使手工艺领域特殊隐性知识或难以记录的要素被识别、解析、归类、提取,从而实现显性表示。本文在山东传统手工艺转译方法探索中,分器物层转译与行为精神层转译两部分,探索感性经验转译为可量化和标准化的数理形式的有效方式。

山东传统手工艺的器物转译主要以图像资料及音视频资料为核心,其转译流程主要依靠人机协同来实现语义对齐。初始阶段采用爬虫技术与人工采集双轨并行的方式构建原始素材库,经多轮质量校验后,依据标准化规范对多元异构的视觉资料进行系统化解构切片,形成高信息密度图像-文本对数据。完成信息收集后则由专业研究团队对图像素材实施多维度标注,包括特征解析、核心信息标记、细节放大及语义分解等操作,产出结构化文本描述。随后运用多模态预训练模型进行视觉理解微调,通过像素间关系建模、图文精确对齐,完成传统手工艺文本概念与图像之间的精确对齐,从而实现新数据的自动标注,同步采用循环网络架构完成视听资料中语音要素的初级抽取。为使研究数据达到分析要求,在数据预处理环节,对图形图像实施标准化缩放、噪声消除及色域校准,对音视频文件进行格式统一、采样及关键特征提取,从而确保完整性、精确性、多样性。

山东传统手工艺的行为层及精神层信息较为抽象,是将感性经验、隐性要素转换为可语义表达的显性知识。在前期调研过程中,团队成员通过传感器记录、问卷调查、走访调查、口述史访谈、动态影像捕捉等人工采集手段,将感性经验转译成数据化信息。在此基础上,利用大语言模型、视觉理解模型对非遗手工艺相关文本、音视频信息有效提取,从而统一转换为包含高级语义信息的文本数据,并基于DeepSeek等开源通用大语言模型,构建小样本训练数据集,采用LoRA等高效微调模型,精准提取师徒传承脉络、创作理念等深层语义特征。为了进一步提高文本质量,后期建立严格的文本预处理流程,对采集文本实施清洗去噪与标准化处理,为构建专业化的传统手工艺类非遗知识图谱提供高质量语料支撑。

(三)构建传统手工艺多模态知识关联网络

开展跨模态语义对齐、多模态知识融合及多维度知识发现是构建多模态知识关联网络的关键,本文以多模态山东传统手工艺类语料库为基础,通过确定标准体系与语义结构,并运用自然语言处理技术进行文本、音频数据分析,自动化抽取领域实体及其关联关系。与此同时,借助图像文本数据对比性预训练实现图像、视频数据的跨模态语义对齐与关联,并形成具备精确概念层级、属性定义与关系约束的知识架构。依托此架构,统一定义不同来源的多模异构数据关键性语义,利用不同模态相同形式标签对多模态数据进行融合,将文本描述内容、图像识别内容及视频流内容映射至同一语义节点。对于多维度知识发现的研究则运用多维关联查询技术,进一步深度挖掘工艺类别、功能场景、地理空间分布、文化基因等核心要素的关联知识,构建融合传承主体、工艺流程、地域属性与文化语境的立体化知识图谱,实现技艺演进路径推演、文化符号解码及传承网络可视化,为传统工艺的学术研究、活态传承与创新应用提供结构化认知框架。

三、数智化视域下山东传统手工艺知识图谱的应用场景

(一)山东传统手工艺知识图谱的可视化应用

知识图谱的可视化是将图谱数据转化为图表、网络图等图形化的关键技术,能够帮助用户快速发现数据间的关联与规律。构建山东传统手工艺知识图谱,则编织完成了手工艺资源的全息知识网络,可有效支撑传统手工艺知识的可视化呈现。利用知识图谱技术,可以将语料库中蕴含的大量难以实现语义信息传达纯文本或表格,或者抽象关系与概念转化为形象化的图结构,从而将用户理解门槛显著降低,提高用户对山东传统手工艺知识数据的理解能力。另外,知识图谱技术拥有直观呈现实体及其关联信息功能,用户能更直接地观察到知识图谱中的隐藏联系,发现传统手工艺之间的高频关联以及隐藏的群体关系,为进一步分析与决策提供重要信息参考。除此之外,知识图谱技术还能实现可视化引擎与图数据库的深度集成,保障交互效率与数据一致性,可为研究者、公众及文化机构提供查、看、研、创一站式服务。

(二)山东传统手工艺知识图谱的知识检索与推荐

山东传统手工艺知识图谱凭借其结构化知识网络架构,有效解决了检索效率低、关联性差等问题,可实现领域知识的检索与智能推荐服务,为文化保护、教育研究、产业发展、公众认知等提供有力支撑。山东传统手工艺知识图谱具备多层次的智能交互能力,支持精准化、结构化查询。针对用户对特定山东传统手工艺实体识别检索需求,系统可自动解析查询文本中的关键实体,并将其链接到知识图谱中的对应节点。对于手工艺属性查询,利用知识图谱技术可直接访问该实体节点及其关联的属性节点,进而快速生成并返回结构化的、精准的信息视图。知识图谱的运用,告别依赖关键词模糊匹配的传统搜索方式,直接命中用户关心的核心信息点,大幅提升了查准率与知识获取的可信度。

在实现精准化查询的同时,山东传统手工艺知识图谱呈现了深度关联与智能问答优势,主要服务于产业链关联、传承谱系演进及地域分布等复杂语义查询场景。借助图算法挖掘实体间的隐性关系,在返回核心查询结果的同时,智能推荐与其高度相关的其他手工艺实体,帮助用户理解手工艺文化生态系统的整体性。在智能问答层面,基于预训练语言模型的语义解析引擎,识别问题类型和关键语义要素,并将理解后的语义意图转化为精确的知识图谱查询语句,根据查询结果,输出简洁、准确的结构化答案,大大降低用户使用门槛。

依托山东手工艺知识图谱构建出的传承人-技艺-地域-文化四维关系网络,还可较好地实现个性化推荐与研究式导航。通过采用图嵌入技术,量化用户偏好节点与实体间的语义关联强度,从而生成个性化推荐路径。此外,在严格遵循隐私保护原则下,通过脱敏处理用户行为数据构建动态偏好画像,生成需求标签,结合知识图谱中实体间的语义关联,实现创新组合、政策匹配、文化语境等的定向推荐,主动引导用户发现潜在兴趣点。

结语

在数智时代背景下,标准-转译-关联三位一体的山东传统手工艺知识图谱的构建,对手工艺资源的有效存储、科学管理及智能应用起到重要作用。通过建立器物-组织-精神元数据体系,统一了山东手工艺的数字化描述规范,实现了器物参数、工艺流程核心属性的结构化存储;而跨模态对齐的隐性知识转译方法运用,较好地破解了口传心授型知识的机器可读化难题,使语义解析准确率大幅度提升,实现了知识的深度理解与转化;此外,多模态知识关联网络的建立,进一步实现了器物形态、匠人谱系、原料产地、民俗典故等多元知识资源的深度连接,构建了一个全面、立体的手工艺知识体系。依托知识图谱技术,不仅实现了山东传统手工艺资源的可视化呈现,而且通过其强大的检索与推荐能力,极大提升了信息检索效率与查准率,有效激活了山东传统手工艺在当代语境下的活态传承潜力与创新动能。

作者李娜,山东工艺美术学院。


责任编辑:张书鹏

文章来源:《民艺》

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