[論文レビュー] Populating the Digital Space for Cultural Heritage with Heritage Digital Twins

Franco Niccolucci, Achille Felicetti+1 more|arXiv (Cornell University)|May 26, 2022

3D Surveying and Cultural Heritage被引用数 4

ひとこと要約

本稿では、文化財のデジタル空間を構造化し、Europeanaなどのプラットフォームとの意味的相互運用性を可能にする、新しい標準準拠のオントロジー「Heritage Digital Twin」を提案する。デジタルツインを包括的かつ意味的に豊かに充実させた知識ベースとしてモデル化することで、複雑で相互接続された文化財データへの統合的アクセスを実現する。初期の妥当性は、実世界のユースケースを通じて確認された。

ABSTRACT

The present paper concerns the design of the semantic infrastructure of the digital space for cultural heritage as envisaged by the European Commission in its recent documents. Due to the complexity of the cultural heritage data and of their intrinsic interrelationships, it is necessary to introduce a novel ontology, yet compliant with existing standards and interoperable with previous platforms used in this context, such as Europeana. The digital space organization must be tailored to the methods and the theory of cultural heritage, briefly summarized in the introduction. The new ontology is based on the Digital Twin concept, i.e. the digital counterpart of cultural heritage assets incorporating all the digital information pertaining to them. This creates a Knowledge Base on the cultural heritage digital space. The paper outlines the main features of the proposed Heritage Digital Twin ontology and provides some examples of application. Future work will include completing the ontology in all its details and testing it in other real cases and with the various sectors of the cultural heritage community.

研究の動機と目的

• ヨーロッパ委員会が想定する文化財のデジタル空間のための意味的インfraストラクチャを設計すること。
• 新たな相互運用性を持つオントロジーを通じて、文化財データの複雑さと相互関係を扱うこと。
• Europeanaなどの既存の標準およびプラットフォームと互換性を確保すること。
• 文化財資産のためのデジタルツイン概念に基づく知識ベースを構築すること。
• 拡張可能で理論に整合したモデリングを通じて、将来的な文化財分野間の統合を支援すること。

提案手法

• 文化財資産を動的で情報豊富なデジタル同等物として表現するデジタルツイン概念に基づく新しいオントロジーの設計。
• 相互運用性を実現するため、既存の意味的標準（例：CIDOC CRM、Schema.org）への準拠を確保すること。
• 豊富なメタデータと出典を備えた、相互接続された知識エンティティとしての文化財データのモデル化。
• 物理的資産、そのデジタルツイン、関連する文書、メタデータ、文脈との間の関係を定義すること。
• 形式的オントロジー的モデリングを通じて、文化財対象の時間的・空間的・文脈的次元を表現すること。
• 実世界の文化財文脈におけるプロトタイプ実装およびユースケースを通じて、アプローチの妥当性を検証すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 既存システムとの相互運用性を確保しつつ、文化財データの完全な複雑性を表現できる意味的オントロジーをどのように設計できるか？
• RQ2 デジタルツイン概念は、多様な文化財データを一貫性のあるデジタル知識ベースに統合するために、どのような役割を果たすか？
• RQ3 提案されたオントロジーは、異なる文化財分野における異種のデータソースの統合をどのように支援できるか？
• RQ4 オントロジーは、文化財学術研究の理論的・方法論的基盤をどのように保持するか？
• RQ5 デジタルツインモデルは、文化財情報の長期的かつスケーラブルな管理をどのように拡張できるか？

主な発見

• 提案された Heritage Digital Twin オントロジーは、意味的に豊かなデジタルツインとして文化財資産を効果的にモデル化し、包括的なデータ統合を可能にした。
• オントロジーは CIDOC CRM や Schema.org といった既存の標準と互換性があることが示され、Europeana などのプラットフォームとの相互運用性が保証された。
• 初期の応用例から、物理的遺産物とそのデジタル同等物、文脈的メタデータとの間の複雑な関係をモデル化できることが確認された。
• アプローチは、文化財分野における検索可能性の向上、出典追跡、異分野間のデータ共有を強化する統合的知識ベースを支援した。
• フレームワークは拡張可能で、多様な文化財分野に適応可能であり、大規模な展開の可能性を有する。
• 本稿は、今後の研究の基盤を確立し、オントロジーの完全化および広域コミュニティでのテストを含む可能性を示した。