История, вооруженная лопатой… и компьютером!

После фильмов об Индиане Джонсе археолог ассоциируется у многих с этаким суперменом, исследующим египетские пирамиды или древние города инков. Пройдя через череду опасностей и злоключений, которые для обычного человека закончились бы весьма и весьма плачевно...

Увы, действительность намного прозаичнее и сложнее. Предметом археологической науки является древняя материальная культура во всех ее проявлениях - от способов производства орудий труда до погребального обряда. Археологическое исследование делится на несколько этапов, теоретически друг друга дополняющих, на практике же часто не связанных.

Во-первых, это собственно археологические раскопки, процесс чрезвычайно деликатный. Памятник нельзя раскопать дважды, в ходе полевых исследований мы уничтожаем всю информацию о нем как о комплексе, следующим поколениям археологов достаются лишь полевая документация и находки. Поэтому на первое место выходит фиксация, тщательная, скрупулезная, в данном случае работает принцип «чем больше - тем лучше». Перед началом раскопок вся исследуемая площадь делится с помощью колышков на квадраты со сторонами 1, 2, 5 и т. д. метров - в зависимости от эпохи и типа памятника. Каждая находка фиксируется по трем измерениям, наносится на план. Значение имеет не только пространственное распределение артефактов, но и их высотные отметки, привязки к определенным геологическим слоям - природным, и культурным, возникшим в результате нескольких периодов человеческой активности. Благодаря этому мы можем установить различные хронологические этапы существования поселения или могильника, относительную хронологию, динамику развития как самого комплекса, так и отдельных типов артефактов. Плотность расположения находок зачастую достигает нескольких тысяч на квадратный метр; уже через несколько недель план напоминает братскую могилу из крестиков, кружочков, точек, и извечная головная боль археологов после окончания полевого сезона - сводить бесчисленные затертые чертежи воедино, покрывая квартиру, кабинет, а также все имеющиеся в доступности открытые пространства рулонами миллиметровки.

Дальше начинается камеральный, кабинетный этап работ. Для каждой эпохи он различен - но в общем сводится к определению типов вещей, их культурной, временной, географической привязке, поиску аналогий в других регионах, сопоставлению комплекса с уже имеющимися. Даже для сравнительно поздних эпох и культур не всегда удается с уверенностью установить, местная это вещь, или импортная, или же новый, еще не известный тип и т. п. Древние не заботились об археологах и сплошь и рядом нарушали «правила» технологии, орнаментации, формы - те критерии, на которых и строится в основном типология артефактов и которые являются хронологическими и культуроопределяющими. Хорошо, если можно атрибутировать находку как «сосуд», или «украшение», или «оружие». Например, в каменном веке типы орудий описываются исключительно формальными признаками: формой, морфологией, технологией изготовления, и называются безлично-комедийно: «рубило», «скребло» (и его брат «скребок»), «остроконечник» и т. п. - что совершенно не отвечает их реальному использованию, а является рудиментом времен зарождения палеолитической науки. При раскопках археологам чаще всего попадает в руки массовый материал, который не берегли, теряли, да и при смене поселения не торопились тащить на новое место. Есть у вас 10000 черепков - попробуйте-ка по ним восстановить форму сосудов, определить типы, а потом на этом строить выводы о времени существования памятника и его культурной принадлежности. Однажды составляя новую инвентаризационную опись в хранилище музея, я искал сосуд, который в прежней описи значился как полутораметровый в высоту и диаметром около тридцати сантиметров. Перерыв все хранение, я от отчаяния стал копаться и в лотках, недоумевая, какой умелец смог запихать туда такую махину. Стоя на стремянке на трехметровой высоте, я все-таки нашел глубокий лоток с массой черепков, на котором был прибит нужный мне инвентарный номер. В лотке, кроме того, лежала лаконичная записка: «Сосуд фрагментирован при уборке помещения». Необходимость обработки больших массивов артефактов, возможность описания многих вещей лишь морфологическими признаками, попытки определить, какие именно признаки являются значимыми при отнесении материала к той или иной культуре, географическому региону или периоду, а какие - отражают вариабельность, - все это предопределило «машинный бум» в археологии.

С появлением первых «Уралов» и «Минсков» археологи начали буквально осаждать машзалы. Машинное время продавалось, очередь стояла на полгода вперед. Особо рьяно рвались в технические НИИ палеолитчики, обладавшие в силу специфики материала наиболее формализованным способом описания орудий. В надежде получить ответы на вопрос «что важно, а что - нет» археологи стали описывать предметы с невиданной скрупулезностью и детализацией, списки признаков насчитывали нескольких сотен позиций. Однако вскоре ученые с разочарованием обнаружили, что принцип «что в машину заложишь, то она и вернет» работает с безупречной точностью. Пыл поугас, вычислительные комплексы из средства получения истины превратились в механизм ее доказательства. И лишь с появлением персоналок компьютерные технологии заняли прочное и важное место в процессе археологических исследований.

По международному и отечественному законодательству перед началом масштабных земляных работ территория должна быть обследована археологами, и при обнаружении памятников раскопки проводятся за счет строителей. Последнее, как правило, отметает любую возможность контактов землекопов с археологами даже под угрозой серьезных гонений и штрафов. В Швеции к этой проблеме подошли с северной обстоятельностью: с помощью ГИС были оцифрованы и переведены в векторный формат старинные карты XV-XVI вв. и наложены на современные оцифрованные карты. В результате получилась динамика изменения ландшафта, а также привязка поселений вплоть до раннего средневековья. Эти данные учитываются перед началом строительства, что позволяет избежать, например, разрушения дорогой древней стоянки.

Хорошо проводить раскопки где-нибудь в Аризоне или даже на Аляске - там у экспедиции есть и свой генератор, и солнечные батареи, и ноутбуки, и еще много всякой электронной начинки, типа лазерного теодолита и нивелира с модулем определения абсолютных координат через спутник. Мой друг сорвал себе спину в совместной российско-американской экспедиции, таская по тундре холодильник - ну не могут они без комфорта! Зато и точность фиксации у них отменная, благо пресловутый лазерный теодолит обладает энергонезависимой SMART-памятью и механизмом экспорта данных в компьютер. Для составления полевых чертежей существует море ГИС-программ. Мне более всего по душе пришлись Winsurf и MapInfo. Тем более что в качестве исходной матрицы для построения чертежа они используют простой текстовый файл, в котором каждая строка - это координаты точки X-Y-Z, разделенные табуляцией или пробелом: именно в этом формате экспортирует данные и теодолит. Далее на основе исходной матрицы можно делать практически все, что требуется при первичном анализе планиграфии во время раскопок. Предусмотрена возможность помечать различные типы находок разными цветами или символами - и сразу получить зоны скопления отдельных групп артефактов. Таких зон на памятнике бывает несколько: зона жилой активности, производственная зона, зона выброса отходов - попросту помойка и т. п. Важно зафиксировать такие скопления в процессе работ, чтобы определить, на какие именно находки обращать особое внимание. Стратиграфические данные, то есть вертикальное распределение находок по геологическим/культурным слоям, границы самих слоев, особенности микрорельефа памятника обрабатывает программа StratiGraf, которая к тому же может создавать хронологическую матрицу прослоек - матрицу Харриса. Особого упоминания заслуживает специализированное приложение к AutoCAD - «Архео». Из известных мне приложений «Архео» является наиболее полнофункциональным для обработки всего процесса полевых исследований. Чертеж создается на основе координатной сетки и рельефа местности, находки фиксируются по трем измерениям, можно устанавливать связи между объектами, условные обозначения и разнообразные атрибуты. При этом «Архео» позволяет во всей полноте использовать возможности AutoCAD, такие, например, как объектный фильтр - что в данном случае означает фильтрацию по виду находок или глубине залегания. Возможность создания БД по всем находкам, создание полевой описи (сколько амбарных книг заполняется за сезон!), трехмерная отрисовка поверхности в цвете дополняют список «бонусов» «Архео».

Наибольшее разнообразие наблюдается в процессе обработки собранного материала. Кроме неспециализированных для археологии программ: статистической обработки (SPSS, Statistica), САПР (AutoCAD, Компас), различных СУБД (от Access до Oracle) существует и специализированный софт, «заточенный» именно под археологов. Самая большая проблема - огромные массивы артефактов и их повсеместная распространенность. Для проведения полноценного исследования требуется знать (а в идеале - подержать в руках) все коллекции по рассматриваемому периоду, желательно во всех регионах. Здесь на помощь приходят базы данных, в настоящее время уже доступные и в Интернете. Один из главных источников передачи информации в археологии - это археологический рисунок. Он не похож на рисунок «общечеловеческий» и является чем-то средним между чертежом и эскизом, что делает его чрезвычайно субъективным. Качественная фотография вещи (или, что лучше, ее изображение, полученное с 3D-сканера), дополненная подробным описанием, промерами и т. п., позволяет получить относительно объективное представление о находке. Правда, 3D-сканирование - вещь довольно дорогая (особенно если речь идет не о маленькой кельтской фибуле, а о деревянном саркофаге длиной три метра - здесь время сканирования будет исчисляться уже десятками часов), но мы же обсуждаем идеальную модель! И конечно же, не стоит забывать об образовательно-популяризаторской роли археологии. 3D-моделирование, виртуальная реальность, анимация - все приемы компьютерной обработки графики задействованы. Например, найдена при раскопках удивительной красоты герма, но поврежденная, с отбитым краем. Дополнять ее гипсовыми налепками нельзя по причинам реставраторской этики или из-за особого химического состояния. Нет ничего проще - рядом со стендом поставить ЖК-дисплей и демонстрировать на нем красоты греческих пейзажей и объемную модель находки уже с заполненными лакунами. Приятно и интересно совершить виртуальную прогулку по древнему Парфенону, афинской хоре или, скажем, Стоунхэнджу, особенно если поездка в Грецию или Англию пока почему-то откладывается.

А реальность такова, что археологи на постсоветском пространстве еще не скоро обзаведутся всеми упомянутыми чудесами, да и у зарубежных коллег далеко не всегда хватает средств на приобретение ноутбуков, 3D-сканеров и прочей электроники. Археология - наука для богатых государств. Так что пока обходимся тем, что есть. Мой компьютер (любимая «четверочка», которая служит мне верой и правдой уже много лет) тоже ездил в поле. Правда, в разобранном виде - без корпуса, а то уж очень объемно и тяжело. Платы гордо провисели три месяца на березе (диэлектрик, как-никак!) под навесом, а на винчестере появилось бесчисленное количество статей, заметок и даже большие куски двух диссертаций: кандидатской и докторской. И хотя без перерыва у меня дома раздаются звонки с вопросами «Куда могла подеваться статья, которую я писал с февраля прошлого года и которая еще вчера вечером была у меня на Рабочем столе?!» и «Как заставить этот чертов The Bat! перенести письмо из папки «Удаленные» в папку «Исходящие», а также почему вместо вложенного файла у меня на три экрана каких-то загогулей???», все равно компьютеризация медленно, но верно охватывает и археологию. Ведь мы - специалисты широкого профиля: можем копать, а можем - не копать!

В статье использованы материалы сайтов www.cs.ukc.ac.uk, www.cobb.msstate.edu, www.archaeology.ru.