МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ОПИСАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ОБЪЕКТОВ РАЗНЫХ ТИПОВ ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ ПОИСКА МАТЕРИАЛОВ В ЕДИНОМ ХРАНИЛИЩЕ МУЛЬТИМЕДИЙНЫХ ДАННЫХ ИЗ ПОЛЕВЫХ ЭТНОГРАФИЧЕСКИХ ЭКСПЕДИЦИЙ

MATHEMATICAL MODEL FOR DESCRIPTION OF INFORMATION OBJECTS OF DIFFERENT TYPES TO ORGANIZE THE SEARCH OF MATERIALS IN A UNIFIED REPOSITORY OF MULTIMEDIA DATA FROM FIELD ETHNOGRAPHIC EXPEDITIONS

Dmitry Levshun

developer at Laboratory of Computer Security Problems of the St. Petersburg Institute for Informatics and Automation of the Russian Academy of Science,

Russia, St. Petersburg

Andrey Chechulin

senior research fellow, Ph.D. at Laboratory of Computer Security Problems of the St. Petersburg Institute for Informatics and Automation of the Russian Academy of Science,

Russia, St. Petersburg

АННОТАЦИЯ

Данная работа посвящена разработке математической модели описания информационных объектов разных типов для организации поиска материалов в едином хранилище мультимедийных данных из полевых этнографических экспедиций. Математическая модель была выбрана в качестве модели представления ввиду её точности и абстрактности, а также логической однозначности.

ABSTRACT

This paper is devoted to the development of a mathematical model for description of information objects belonging to different types. It is planned to use this model for organizing of the materials search in a unified repository for multimedia data from field ethnographic expeditions. A mathematical model has been chosen as a representation of the model because of its accuracy and abstraction, as well as logical uniqueness.

Ключевые слова: хранилище мультимедийных данных; математические модели; этнографические экспедиции; полевые экспедиции.

Keywords: multimedia data repository; mathematical models; ethnographic expeditions; field expeditions.

Введение

С появлением цифровых средств записи фольклористы, этнографы, антропологи стали привозить из своих полевых экспедиций массивы разнообразных качественных данных: аудио- и видеозаписи, фотографии, – которые так велики, что цифровые технологии становятся и наилучшим способом решения проблемы их обработки и архивации [4; 5].

При этом одной из фундаментальных научных проблем является разработка методов хранения, представления и поиска результатов проведенных исследований. Одним из важных факторов здесь является возможность удобного поиска различных мультимедийных объектов, так как именно это часто является основным препятствием при работе с каталогами, содержащими множество данных [1; 3].

Доступный руководителю и исполнителю проекта в настоящее время полевой архив экспедиций насчитывает несколько сотен аудио и видеофайлов: исполнение эпических сказаний во время ритуала, так и под запись, интервью со сказителями, ритуальными специалистами и их родными и близкими, записи процессов изготовления предметов с ритуальным значением. Кроме того, собраны рисунки сказителей, а также несколько тысяч фотографий, которые изображают не только ритуальные моменты, но и животных, растения, предметы обихода, имеющие высокий семиотический статус. Аудио и видеозаписи исполнения фольклорных текстов необходимы для изучения интонаций исполнителей, их мимики и жестов, способов взаимодействия солиста и хора в процессе исполнения, ритуального контекста и других перформативных аспектов фольклора. Интервью представляют бесценный материал для изучения современного бытования эпической традиции. Реалии эпоса и ритуала составляют своеобразный предметный словарь картины мира эпоса изучаемой народности и ценное дополнение к понятийному и эмоциональному тезаурусу, выводимому из текстов, кроме того, это овеществленные связи мира эпоса с актуальной современностью, в которой живут его исполнители [2].

Модель описания информационных объектов разных типов

Для организации удобного и быстрого поиска по множеству мультимедийных объектов необходимо сформировать модели описания этих объектов для выделения основных ключевых и не ключевых признаков. При этом важно отметить, что поиск мультимедийных материалов будет осуществляться по описанию мультимедийных объектов, т. е. по метаданным, которые могут состоять из неограниченного количества полей разных типов. Для хранилища мультимедийных данных из этнографических экспедиций актуальны следующие типы полей:

• поля, присутствующие у всех объектов базы данных, с заранее определенными возможными значениями (название, тип, географическая метка, хронологическая метка);
• поля, присутствующие у всех объектов базы данных, но с произвольным содержимым (атрибуты);
• поля, присутствующие у некоторых объектов базы данных (в зависимости от типа объекта), с заранее определенными или произвольными значениями.

В качестве модели представления была выбрана математическая модель ввиду её точности и абстрактности. Кроме того, математические модели передают информацию логически однозначным образом. К недостаткам математических моделей можно отнести сложность математического аппарата, которая может привести к трудностям перевода с математического языка на язык реальной жизни.

Рассмотрим этнографическую экспедицию:

,                                          (1)

где:  – информация об экспедиции, а  – множество событий, произошедших во время экспедиции. Таким образом, под информационным объектом  следует подразумевать этнографическую экспедицию  или совокупность событий , произошедших во время экспедиции и информации  об этой экспедиции.

Информация об экспедиции имеет следующую математическую модель:

,                         (2)

где:  – общая протяженность этнографической экспедиции,  – географический регион этнографической экспедиции,  – участники этнографической экспедиции,  – дополнительная информация об этнографической экспедиции. Дополнительная информация об этнографической экспедиции  может включать в себя специфическую информацию относительно каждой конкретной экспедиции, а также информацию об источниках финансирования экспедиции.

Под общей протяжённостью этнографической экспедиции рассматривается информация о количестве дней, которые длилась экспедиции, времени её начала и окончания. Также немаловажной будет информация о часовом поясе региона, в котором проходила данная экспедиция. Общая протяжённость этнографической экспедиции  имеет следующую математическую модель:

,                            (3)

где:  – дата и время начала этнографической экспедиции,  – дата и время окончания этнографической экспедиции, – временная зона региона, в котором проводится этнографическая экспедиция.

Под географическим регионом этнографической экспедиции рассматривается информация о маршруте прохождения экспедиции. В информацию такого рода входит следующее: континент, страна, провинция и дополнительная информация, позволяющая очертить географический регион этнографической экспедиции более точно. Таким образом, географический регион этнографической экспедиции  имеет следующую математическую модель:

,                      (4)

где:  – континент, на котором происходит этнографическая экспедиция,  – страна, в которой происходит этнографическая экспедиция,  – провинция, в которой происходит этнографическая экспедиция, – множество свободных тегов.

Под множеством участников этнографической экспедиции рассматривается краткая, ограниченная нами, информация о членах экспедиции. К информации такого рода относится: имя, фамилия, возраст, пол, образование и должность участника. Множество участников этнографической экспедиции  имеет следующую математическую модель:

,          (5)

где:  – имя участника экспедиции,  – фамилия участника экспедиции,  – половая принадлежность участника экспедиции,  – возраст участника экспедиции,  – образование участника экспедиции,  – должность, занимаемая участником экспедиции.

Рассмотрим событие, произошедшее во время экспедиции, более подробно:

,                                              (6)

где:  – информация о произошедшем событии, а  – множество мультимедийных материалов, связанных с этим событием. Таким образом, под информационным объектом  следует подразумевать событие, произошедшее во время этнографической экспедиции,  или совокупность мультимедийных материалов , связанных с этим событием, и информации  об этом событии.

Информация о произошедшем событии имеет следующую математическую модель:

,             (7)

где:  – общая протяженность произошедшего события,  – географический регион произошедшего события,  – участники произошедшего события,  – дополнительная информация о произошедшем событии. Дополнительная информация о произошедшем событии  может включать в себя специфическую информацию относительно каждого отдельного события.

Под общей протяжённостью произошедшего события рассматривается информация о количестве времени, которое длилось событие, времени его начала и окончания. Также немаловажной будет информация о часовом поясе региона, в котором происходило данное событие. Общая протяжённость произошедшего события  имеет следующую математическую модель:

,                               (8)

где:  – дата и время начала события,  – дата и время окончания события, – временная зона региона, в котором произошло событие.

Под географическим регионом произошедшего события рассматривается информация о маршруте прохождения события. В информацию такого рода входит следующее: континент, страна, провинция и дополнительная информация, позволяющая очертить географический регион произошедшего события более точно. Таким образом, географический регион произошедшего события  имеет следующую математическую модель:

,                   (9)

где:  – континент, на котором произошло событие,  – страна, в которой произошло событие,  – провинция, в которой произошло событие, – множество свободных тегов.

Под множеством участников произошедшего события рассматривается краткая, ограниченная нами, информация о членах экспедиции, принявших участие в рассматриваемом событии. К информации такого рода относится: имя, фамилия, возраст, пол, образование и должность участника. Множество участников произошедшего события  имеет следующую математическую модель:

  (10)

где:  – имя члена экспедиции, принявшего участие в данном событии,  – фамилия члена экспедиции, принявшего участие в данном событии,  – половая принадлежность члена экспедиции, принявшего участие в данном событии,  – возраст члена экспедиции, принявшего участие в данном событии,  – образование члена экспедиции, принявшего участие в данном событии,  – должность, занимаемая членом экспедиции, принявшем участие в данном событии.

Рассмотрим множество мультимедийных материалов, связанных с событиями,  более подробно. Каждый мультимедийный материал , привезённый из экспедиции, представляет собой информационный объект события , произошедшего во время этнографической экспедиции , математическая модель которого имеет вид:

,                        (11)

где:  – название мультимедийного материала,  – множество типов мультимедийных материалов,  – множество атрибутов мультимедийных материалов,  – приоритет мультимедийного материала с точки зрения поисковой выдачи;  – географическая координата места получения мультимедийного материала,  – время и дата получения мультимедийного материала,  – множество свободных тегов.

Под множеством типов мультимедийных материалов рассматриваются всевозможные цифровые данные, добытые во время этнографической экспедиции. К данным такого типа относится текстовые, аудио- и видеоматериалы, а также изображения. Таким образом, множество типов мультимедийных материалов  имеет следующую математическую модель:

,                                              (12)

где:  – текстовые мультимедийные данные,  – аудиоматериалы,  – видеоматериалы,  – изображения.

Под множеством атрибутов мультимедийных материалов рассматриваются всевозможные атрибуты цифровых данных, добытых во время этнографической экспедиции. Отметим, что возможные атрибуты цифровых данных напрямую зависят от типа мультимедийных материалов. Поэтому, множество атрибутов мультимедийных материалов  имеет следующую математическую модель:

                         (13)

Рассмотрим возможные варианты множества атрибутов более подробно.

К атрибутам текстовых материалов  относится объем текста. Таким образом, математическая модель атрибутов текстового материала:

,                                              (13.1)

где:  – объем текстового материала.

К атрибутам аудиоматериалов  относится длительность аудиозаписи и формат аудиозаписи. Таким образом, математическая модель атрибутов аудиоматериала:

,                                     (13.2)

где:  – длительность аудиоматериала,  – формат аудиоматериала.

К атрибутам видеоматериалов  относится длительность видеозаписи, разрешающая способность видеозаписи, а также формат видеозаписи. Таким образом, математическая модель атрибутов видеоматериала:

,                               (13.3)

где:  – длительность видеоматериала,  – разрешающая способность видеоматериала,  – формат видеоматериала.

К атрибутам изображений относится разрешающая способность фотографии, а также её цифровой формат. Таким образом, математическая модель атрибутов изображения:

,                                     (13.4)

где:  – разрешающая способность изображения,  – формат изображения.

Заключение

Описав математическую модель для информационных объектов разных типов, мы получили точное, абстрактное и логически однозначное описание мультимедийных материалов, привозимых из этнографических экспедиций. Полученная нами математическая модель учитывает особенности каждой этнографической экспедиции, позволяя выносить специфическую информацию об экспедиции в специальное поле. Также, специфическая информация, относящаяся к определенному мультимедийному материалу может быть вынесена в специальное поле. Кроме того, учтены особенности каждого типа мультимедийных материалов на уровне атрибутов, будь то текстовый, аудио- и видеоматериал или изображение. В дальнейшем планируется реализовать предложенные математические модели в программном прототипе единого хранилища мультимедийных данных из полевых этнографических экспедиций. Работа выполняется при финансовой поддержке РФФИ, проект № 16-37-50073.

Список литературы:

1. Афонин А.А., Крейнес М.Г. Поиск образовательных информационных ресурсов: принципы, архитектура, реализация // Сборник научных статей «Интернет-порталы: содержание и технологии». Вып. 1. ГНИИ ИТТ «Информика». – М.: Просвещение, 2003. – С. 584–634.
2. Касаткина А.К., Чечулин А.А. Мультимедийная база данных по фольклору Ифугао (Филиппины): постановка задач и выбор решений // Всероссийская научно-практическая конференция «Малочисленные этносы в пространстве доминирующего общества: практика прикладных исследований и эффективные инструменты этнической политики». г. Кемерово, 17–18 октября 2014 г. Сборник научных статей, г. Кемерово – ООО «Практика», 2014. С. 312–317.
3. Левшун Д.С., Чечулин А.А. Постановка задачи построения единого хранилища мультимедийных данных из полевых этнографических экспедиций // Журнал «Технические науки — от теории к практике». Изд. НП «СибАК» № 46, 2015, С. 25–30.
4. Чечулин А.А. Основные проблемы при формировании электронного каталога полевых данных // Маклаевские чтения-2014. г. Санкт-Петербург, 15–16 апреля 2014 г.
5. Rehberger D. Getting Oral History Online: Collections Management Applications // Oral History Review. 2013. № 1 (40). C. 83–94.