Компьютерное моделирование в археологии (стр. 4 )

Лекционный курс «Компьютерное моделирование в археологии» позволяет получить общее представление о содержании, целях и задачах, основных понятиях и терминах, методологии современных компьютерных технологий. Лекционный материал дается с учетом критической оценки методов компьютерного моделирования при изучении различных аспектов истории и культуры древних и средневековых обществ. Основными направлениями использования компьютерных технологий в археологических исследованиях являются: создание и использование компьютерных баз данных; статистическая обработка и анализ археологических материалов; компьютерная графика артефактов и объектов, компьютерное картографирование и пространственный анализ источников с применением геоинформационных систем, построение моделей историко-культурных процессов. В результате методы компьютерного моделирования способствуют углублению знаний в изучении истории и культуры древних и средневековых обществ, увеличению объективности и точности результатов исследования археологических материалов, получению новой информации, не зафиксированной традиционными способами внешней и внутренней критики источников.

Модуль 1

Тема 1. «Введение в курс»

Цели и задачи методов компьютерного моделирования в археологии, возможности и ограничения их использования. История становления и основные тенденции развития компьютерных технологий в исторических науках, международный и отечественный опыт их применения в археологических исследованиях, основные методологические проблемы исторической информатики. Специфика компьютерного моделирования исторических процессов и явлений на основе археологических источников. Отражательно-измерительные и имитационно-прогностические модели.

Тема 2. «Электронные базы данных в археологических исследованиях»

Составление и использование баз данных в археологических исследованиях для упорядочения, систематизации и ускорения поиска информации, содержащейся в археологических источниках. Реляционный вид базы данных, таблица как отношение и ее свойства, основные понятия. Создания и модификация структуры базы данных, выбор критериев, имя, тип и длина полей, информационный поиск и редактирование записей. Связывание таблиц базы данных и обеспечение их целостности. Экспортирование данных в другие компьютерные программы: статистические, текстовые, графические, а также в ГИС (геоинформационные системы). Возможности и ограничения применения СУБД Access в археологических исследованиях.

Модуль 2

Тема 1. «Статистические методы обработки и анализа археологических источников»

Особенности статистических матриц данных археологических источников и их графические возможности. Дескриптивная статистика, выявление обобщающих статистических показателей. Использование выборочного метода при работе с археологическими коллекциями — естественными выборками, определение их репрезентативности, точности и надежности. Выявление взаимосвязей количественных признаков с помощью регрессионного и корреляционного анализов. Ограничение использования регрессионных моделей в археологических исследованиях. Анализ взаимосвязей качественных признаков (ранговых, номинальных, бинарных). Непараметрическая статистика. Кросс-табуляция или таблицы сопряженности номинальных признаков, коэффициенты и критерий значимости их корреляции. Построение четырехклеточных таблиц для определения силы связи между бинарными признаками. Характеристика возможностей статистических пакетов SPSS и STATISTICA в практике археологических исследований.

Тема 2. «Компьютерная графика артефактов и объектов»

Графическая информация в работе археолога. Характеристика возможностей основных графических пакетов (Adobe Photoshop, Coreldraw) в археологических исследованиях. Создание коллекций электронных изображений находок и полевых чертежей памятников, в том числе отдельных объектов, с целью интегрирования их в базы данных, улучшения качества рисунков при описании, реконструкции и визуализации. Растровая, векторная и трехмерная графика, разрешения и размеры изображения. Построение трехмерных компьютерных моделей артефактов, древних и средневековых поселков, жилищ, хозяйственных построек.

Модуль3

Тема 1. «Компьютерные методы анализа пространственной структуры исторических процессов: многомерный статистический анализ, картографирование, ГИС-технологии»

Значение методов многомерной классификации в изучении древних и средневековых археологических культур. Пространственная типология исторических явлений на основе многомерной классификации археологических источников. Группировка, определение сходства и различий между объектами с помощью агломеративно-иерахического кластерного анализа и метода k-средних. Факторный анализ как метод сжатия информации и средство построения типологии. Его основные параметры: общие и характерные факторы, факторные нагрузки и веса, критерии их значимости. Ограничения использования кластерного и факторного анализов в исследовании малых выборок и качественных переменных. Роль анализа соответствий в изучении структуры таблиц сопряженности и дихотомических матриц. Выявление пространственных закономерностей исторических процессов, протекавших в древности и средневековое время, на основе применения компьютерного картографирования, в том числе ГИС-технологий. Виды компьютерных карт, основные этапы их создания. Опыт использования геоинформационных систем в археологических исследованиях.

Тема 2 «Социально-экономические и историко-культурные аспекты изучения древних и средневековых обществ: методы и компьютерные технологии анализа источников»

Определение типов моделей динамики социально-экономических, историко-культурных процессов на примере археологических материалов конкретного региона, выявление связей, хронологических и пространственных закономерностей между явлениями, сравнительно-типологический анализ артефактов, объектов, памятников, культу с использованием компьютерных программ Microsoft Excel, SPSS и STATISTICA, Coreldraw, MapInfo и др.

6. Учебно - методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины (модуля).

Тематика лекционного курса углубляется и конкретизируется в самостоятельной работе студентов по специальным заданиям и темам их курсовых сочинений с использованием компьютерных программ Microsoft Excel, SPSS и STATISTICA, Coreldraw, MapInfo и др. Виды самостоятельной работы студентов соответствуют рассматриваемым на лекционных занятиях темам и определяются задачами дисциплины, а также актуальностью изучения социально-экономических, политических и историко-культурных процессов, протекавших в древности и средневековье с помощью современных методов компьютерного моделирования.

Оценочные средства для текущего контроля успеваемости

Таблица 5.

№	Тема	Вид оценки
Модуль 1
1	Введение в курс	Контрольная работа Коллоквиум
2	Электронные базы данных в археологических исследованиях	Контрольная работа Лабораторная работа с использованием компьютерной программы Microsoft Access Коллоквиум Реферат
Модуль 2
3	Статистические методы обработки и анализа археологических источников	Контрольная работа Лабораторная работа с использованием статистических программ Microsoft Excel, SPPS и STATISTICA Коллоквиум Реферат
4	Компьютерная графика артефактов и объектов	Контрольная работа. Лабораторная работа с использованием компьютерных программ Adobe Photoshop, Coreldraw
Модуль 3
5	Компьютерные методы анализа пространственной структуры исторических процессов: многомерный статистический анализ, картографирование, ГИС-технологии	Контрольная работа Лабораторная работа с использованием статистических программ Microsoft Excel, SPPS и STATISTICA, геоинформационной системы MapInfo Коллоквиум Реферат
6	Роль компьютерных технологий в изучении социально-экономических и историко-культурных аспектов древних и средневековых обществ	Контрольная работа Лабораторная работа с использованием компьютерных программ Microsoft Excel, Access, SPPS, STATISTICA, Adobe Photoshop, Coreldraw , MapInfo Реферат Эссе

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К ЗАЧЕТУ

1. Цели и задачи применения методов компьютерного моделирования в археологических исследования

2. Особенности создания и использования баз данных в археологических целях

3. Специфика создания матриц данных по археологическим материалам

4. Статистическая обработка данных археологических источников

5. Дескриптивная статистика

6. Компьютерное моделирование исторических процессов и явлений.

7. Цели моделирования и типы моделей

8. Корреляционный анализ

9. Регрессионный анализ

10. Изучение связей качественных ранговых признаков

11. Изучение связей качественных номинальных и бинарных признаков

12. Непараметрическая статистика

13. Компьютерная графика: задачи и методы создания изображений

14. Построение трехмерных компьютерных моделей артефактов и археологических объектов

15. Кластерный анализ

16. Факторный анализ

17. Анализ соответствий

18. Двумерный и трехмерный визуальный анализ данных

19. Компьютерное картографирование в археологических исследованиях

20. Специфика исторических тематических карт

21. Опыт использования ГИС-технологий в археологических исследваниях

22. Роль компьютерных технологий в изучении социально-экономических и историко-культурных аспектов древних и средневековых обществ

7. Образовательные технологии

Инновационными технологиями преподавания дисциплины «Математические методы в исторических исследованиях» в Институте гуманитарных наук являются:

- методика поэтапного и контрольного тестирования;

- увеличение объема времени в рамках учебного плана на самостоятельную работу студентов и работу с компьютерными программами по статистике и моделированию;
- практическое и теоретическое обучение дисциплины практикуется на основе археологически источников.

Учебный процесс включает традиционные и интерактивные формы работы.

8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

8.1. Основная литература:

Археология. Под ред. . М.: МГУ, 2006.

STATISTICA. Искусство анализа данных на компьютере: Для профессионалов. СПб.: Питер, 20с.

Информационные технологии для историков: Учебное пособие под ред. . М.: МГУ, 2006.

Ковальченко исторического исследования. (Издание второе, дополненное). М., 2003.

Теория статистики: Учебник / Под ред. . М., 2006.

8.2. Дополнительная литература:

Анализ и моделирование социально-исторических процессов. М., 2006.

, Покасов информатика в России и за рубежом // Новая и новейшая история. 2002. № 1.

Аношко анализа соответствий в археологических исследованиях / AB ORIGINE: Проблемы генезиса культур Сибири. Тюмень, Изд-во «Вектор Бук», 2007.

Бородкин : pro et contra (виртуальный диалог) // Экономическая история. Обозрение. Вып. 7. М., 2002.

Бородкин Л. И. "Порядок из хаоса": концепции синергетики в методологии исторических исследований // Новая и новейшая история. 2003. №2.

Бородкин Л. И., Сафонова  регулирование трудовых отношений в годы нэпа: формирование системы мотивации труда в промышленности // Экономическая история. Обозрение. Вып. 5. М., 2000.

Владимиров для историка: и все-таки новая парадигма? // Круг идей: историческая информатика в информационном обществе. М., 2001.

М Базы и банки данных в исторических исследованиях // Вестник Древней истории. 2001. № 1.

, , Костин среднепалеолитических индустрий Ближнего Востока и Кавказа. Ч. II. Типология. Новосибирск, 2005.

, , Воронин среднепалеолитических индустрий Ближнего Востока и Кавказа. Ч. I. Новосибирск, 2002.

Информационные технологии в гуманитарных исследованиях. Новосибирск, . Вып. 1-11.

Информационный бюллетень Ассоциации "История и компьютер". М., . № 19-31.

Историко-экономические исследования. 2002. № 1.

Компьютер и историческая демография. Барнаул, 2000.

Круг идей: Историческая информатика в информационном обществе. М., 2001.

Круг идей: электронные ресурсы исторической информатики. М.-Барнаул, 2003.

Новые информационные ресурсы и технологии в исторических исследованиях и образовании. М., 2000.

Проблемы методологии и источниковедения. Материалы III Научных чтений памяти академика . М.–СПб, 2006.

Разников данных «Советские немцы – трудармейцы Тагиллага»: принципы создания, источники и методы обработки // Круг идей: историческая информатика в информационном обществе. М., 2001.

ГИС в исследованиях и образовании: проблемы, решения, перспективы (По материалам конференции «Геоинформатика – 2000) // ИБ АИК №26/27.  М., 2000.

Статистическая обработка погребальных памятников Азиатской Сарматии. Вып. III. Среднесарматская культура. М., 2002.

Экономическая история. Ежегодник. . М., .

Экономическая история. Обозрение. Вып. 3-11. М., .

8.3. Программное обеспечение и Интернет – ресурсы:

Методологические проблемы исторической информатики:

http://www.hist.msu.ru/Association/HAC/aik/metodol.htm

http://www. hist. *****/Association/HAC/aik/metodol. htm

http://aik. *****/aik/bullet/24/9.html

http://aik. *****/aik/bullet/24/20.html

http:// www. *****/biblio/archiv/articles/borodkin_iier/default. asp

http://www. *****/~kleio/aik/bullet/19/29.shtml

http://www. hist. *****/Labs/HisLab/html/puti. htm

http://redyar. *****/stat/pcentr. html

Создание и использование баз данных в исторических исследованиях:

http://hist. *****/kleio/aik/bullet/26/11.html

http://hist. *****/kleio/aik/bullet/23/6.html

http://x. archaeology. *****:8101/Home/pub/Data/?html=Borod. htm&id=175

http://hist. *****/kleio/aik/bullet/26/20.html

http://www. aik. *****/aik/bullet/23/7.html

http://www. aik. *****/aik/bullet/23/8.html

http://www. aik. *****/aik/bullet/23/10.html

http://www. aik. *****/aik/bullet/23/14.html

Геоинформационные системы в исторических исследованиях

hist. *****/mapping/catalog/map_comp. html

www. gis. *****/publ_chapt2.htm

www. hist. *****/Labs/Ecohist/OB2/vladimrv. htm

www. history. *****/nauka/info. htm

www.psu.ru/news/2001/04/10.html

http://hist. *****/kleio/aik/bullet/19/6.shtml

9. Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля)

Материально - техническое обеспечение дисциплины предусматривает использование современного оборудования: копировальной техники; компьютеров; принтеров; сканеров. Обучающие компьютерные программы: Microsoft Access, Excel, SPSS и STATISTICA, Adobe Photoshop, Coreldraw, MapInfo.