Данные

Базы данных, содержащие результаты полевых и лабораторных исследований, – явление, широко распространённое в мировой археологической науке: можно вспомнить онлайн-ресурсы по византийским печатям, монетам и книгам на базе музейной коллекции Дамбартн-Окс (Dumbarton Oaks), нумизматическую базу данных Нумизма (Numisma), базы данных по радиоуглеродным датам и по изотопам, созданные в университете Оксфорда (Oxford), и прочие.

Они являются своего рода архивами, в которых собраны численные, имиджевые и/или текстовые объекты (данные), а также метаданные – сопроводительная информация, которая создает научный смысл этих объектов (обозначения памятников, их местонахождение, датировка, геопривязка, лаборатория, метод исследования, аналитическая и приборная база, поправки, верификация и т.д.). Базы данных представляют собой ресурс, аккумулирующий на единой платформе все созданные и постоянно пополняющиеся наработки, информация из которого служит контекстом для последующих исследований. Базы данных «растут» постепенно, соединяя в себе верифицированные сведения по конкретным темам. Очевидно, что составление обширных баз данных с большим набором признаков – кропотливая работа, которая требует подготовительного этапа для выработки оптимального набора данных и метаданных, и т.д. Начало этого пути знаменуют публикуемые своды данных по результатам аналитических исследований по нескольким направлениям, реализуемым в Институте археологии РАН и в дружественных ему институтах. Обратная связь от пользователей сводов данных позволит в будущем создать наиболее оптимальный вариант системы хранения и использования аналитических данных. Открытые своды данных, созданные на российском археологическом/историческом материале, логично соотносятся с системой Полевых археологических отчетов, Археологической картой России и реестром объектов культурного наследия. Такая взаимосвязь позволяет соотнести каждый исследуемый объект/образец с археологическим/историческим контекстом. В этом смысле своды данных Института археологии РАН являются продолжением той системы архивирования археологической документации, которая была заложена Императорской археологической комиссией.

Первыми сводами по направлению «Археометрия» являются базы данных по результатам аналитических исследований изотопных анализов свинца (Pb-Pb метод) в археологического металле, изотопного состава углерода, азота, кислорода, а также серы и водорода в биоархеологических материалах и компонентах современных экосистем, из памятников археологии, расположенных на территории Российской Федерации. Естественно-научные методы в археологических исследованиях в настоящее время позволяют решать широкий круг задач по изучению истории древних сообществ, их материальной культуры. Особое место в этих исследованиях занимают методы изотопного анализа химических элементов, в частности, исследования методом изотопного анализа.

Изотопный анализ свинца (или Pb-Pb метод), появление которого стало возможным благодаря работам выдающегося американского физика Альфреда Нира, впервые открывшего вариации изотопного состава этого элемента в природных объектах. Pb-Pb метод, получивший, прежде всего, широкое применение в геологических науках, оказал существенное влияние на развитие археологических исследований. Впервые возможности Pb-Pb метода для археологии были продемонстрированы в работе Р.Х Брилла и Дж.М. Вамплера на примере изучения группы артефактов из стекла, керамики, свинца и бронзы, представляющих различные культурные центры и эпохи Европы и Азии (Brill R.H., Wampler J.M., 1967. Isotope studies of ancient lead. Am. J. Archaeol. 71, 63–77). В дальнейшем количество работ, базирующихся на результатах Pb-Pb метода, только возрастало, что способствовало развитию методологии его применения для целей археологии и подходов интерпретации получаемых изотопных данных.

К настоящему времени, за рубежом сложилось несколько научных центров, обладающих обширным опытом и компетенциями в области Pb-изотопных исследований археологических предметов различных эпох. Среди них следует отметить лабораторию Изотрейс (Isotrace Laboratory) Оксфордского университета, в которой на протяжении уже нескольких десятилетий ведется системная работа по изучению изотопного состава Pb в артефактах различных культур и эпох. Важнейшим достижением этой лаборатории стало создание базы изотопных данных, доступных широкому кругу исследователей.

Коллективом сотрудников Института археологии РАН и Института геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН (ИГЕМ РАН) была создана электронная таблица изотопных данных. Она рассматривается как открытый и постоянно развивающийся ресурс, с помощью которого исследователи могут как познакомится с уже опубликованными результатами, так и представить свои.

Другим масштабным направлением применения изотопов являются исследования изотопного состава углерода, азота, кислорода, а также серы и водорода в биоархеологических материалах и компонентах современных экосистем. Такие исследования стали важнейшим инструментом в изучении различных аспектов жизни древних и средневековых людей, диких и домашних животных, растений. Первые исследования изотопного состава углерода и азота относятся к концу 70-ых годов прошлого века (Vogel, J.C., N. J. Van der Merwe. Isotopic Evidence for Early Maize Cultivation in New York State. American Antiquity 42.2, 238–242 (1977)). В настоящее время этой тематике посвящены уже тысячи публикаций. Динамика публикационной активности в этой области в последние десятилетие отражается экспонентой, представленной на иллюстрации (Fiorentino, G., Ferrio, J.P., Bogaard, A. et al. Stable isotopes in archaeobotanical research. Veget Hist Archaeobot 24, 215–227 (2015). Roberts P., Fernandes R., Craig O.E., Larsen T., Lucquin A., Swift J., Zech J. “Calling all archaeologists: guidelines for terminology, methodology, data handling, and reporting when undertaking and reviewing stable isotope applications in archaeology.” Rapid Commun Mass Spectrom. 15;32(5): 361–372. (2018)). Отдельно следует отметить, что ни одно радиоуглеродное определение в настоящее время не обходится без соблюдения изотопной поправки, основанной на величине δ¹³С, а выявление резервуарного эффекта происходит с учетом данных о стабильных изотопах элемента.

Хронологическая динамика публикаций по изотопной тематике в археологической периодике
(Roberts P., Fernandes R., Craig O.E., Larsen T., Lucquin A., Swift J., Zech J.
“Calling all archaeologists: guidelines for terminology, methodology, data handling, and reporting when undertaking and reviewing stable isotope applications in archaeology.”
Rapid Commun Mass Spectrom. 15;32(5): 361–372. (2018))

В настоящее время создание баз данных стало рутинной и важной задачей для всех, кто работает с изотопными аспектами исследований биоархеологических материалов. Уже давно стало очевидным, что создание единых унифицированных требований для таких баз невозможно, так как слишком многообразны как сами задачи исследований, так и условия работы. Поэтому основное направление развития информационных систем, связанных с первичными изотопными данными, – информирование об их существовании.

В настоящее время существует ряд представительных баз данных, объединяющих массивы первичных определений и метаданных. Среди них можно упомянуть:

ARCHIPELAGO – база данных определений стабильных изотопов углерода и азота в костях и волосах людей из археологических раскопок с территории Японии за период от верхнего палеолита до середины девятнадцатого века.

IsoMemo на базе Института истории человечества Макса Планка. Эта система сама по себе объединяет несколько баз данных и открыта для присоединения новых партнеров.

IsoArcH – также открытая система баз данных, которая позволяет вносить свои сведения и пользоваться уже существующими.

Идея сбора данных положена в основу журнала "Journal of open archaeology data", который публикует не результаты исследований, а блоки данных.

Крупный международный проект ARIADNEplus продолжил интеграцию информационных ресурсов и создание единого информационного «археологического поля».

Все это однозначно указывает на актуальность включения в процесс открытого обмена опубликованными данными. Поэтому исследователи биоархеологических материалов ИА РАН также приступили к созданию сводов первичных изотопных определений с метаданными. Выполнение определений изотопного состава углерода и азота стало возможным благодаря, прежде всего, образованию на базе Института проблем экологии и эволюции им А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН) центра коллективного пользования, соучредителем которого стал ИА РАН. Также наши исследования реализуются в рамках сотрудничества с Институтом географии РАН, Институтом истории материальной культуры РАН, Всероссийский научно-исследовательский геологический институт имени А.П. Карпинского (ВСЕГЕИ), Институтом геологии и геохимии УрО РАН. База планируется как открытая, данные которой будут пополняться по мере публикации новых данных.

База IsoArchSr

База IsoArchMet

Информационный ресурс, «Эпиграфика, ономастика, генеалогия» (ЭОГ), публикуемый в разделе «Данные», имеет целью соединить и сделать доступным для пользования все сведения о личностях, упомянутых в надписях надгробных памятников России эпохи Московского княжества и царства. Он имеет библиографический, справочный, инструментальный характер. Запрос на такой инструмент поиска весьма ощутим в среде историков Средневековья и начала Нового времени, поскольку полного именослова для избранной эпохи не существует. ЭОГ позволит поиск персонажей, которые не упоминаются другими письменными источниками, и поможет собирать дополнительные данные о достаточно известных людях и семьях независимо от их социального статуса. До сих пор поиск таких сведений, или даже получение информации об их наличии, был затруднителен – особенно если надписи опубликованы в провинциальных или мало известных изданиях, и не включены в каталоги промежуточного уровня.

Раздел «Дендрохронология» предполагает доступ к сводкам дендрохронологических дат и исходным измерениям ширины годичных колец образцов древесины из культурного слоя археологических памятников, а также деревянной архитектуры. Крупнейшим в мире публичным архивом данных о годичных кольцах является Международный банк данных годичных колец (ITRDB -https://www.ncei.noaa.gov/products/paleoclimatology/tree-ring). Однако принятый в нем формат предоставления данных, ориентированный в первую очередь на размещение итоговых древесно-кольцевых хронологий (дискретно временных рядов) используемых для перекрестного датирования и климатологических исследований, не позволяет осуществлять выборку полученных датировок по конкретным археологическим раскопам, стратиграфическим горизонтам, строительным ярусам или постройкам и т.д. Более подходящей для применения в сфере гуманитарных исследований представляется организация дендрохронологических данных полученных при изучении археологических памятников, затонувших кораблей, зданий, мебели, картин, скульптуры, музыкальных инструментов принятая в Digital Collaboratory for Cultural Dendrochronology (DCCD - https://dataverse.nl/dataverse/dccd/) которая, кроме размещения цифровых рядов измерений годичных колец и средних хронологий, содержит описывающие их метаданные. Предлагаемый нами формат является более простым в связи с использованием стандартного программного обеспечения (Microsof Excel) и ориентирован в первую очередь на возможность получения выборок дендрохронологических дат по отдельным археологическим и архитектурным объектам, а также их конструктивным элементам. Данные измерений ширины годичных колец приводятся без сведения их в обобщенные древесно-кольцевые хронологии отдельно для каждого образца.