В последнее время в археологическом сообществе возобновилась дискуссия о ценности прогностических моделей. Частично это было вызвано моими жалобами на методы, использованные при сборке модели для ДОТ/ШПО Пенсильвании, но большая часть разговора о моделях в целом ничем кардинально не отличалась от прошлого.
Я чувствую, что после внимательного изучения нескольких основных моделей, используемых в штате, у меня действительно есть что добавить к этой теме, и я постараюсь быть кратким, представив формат списка.
- Модели ГИС стоят дорого.
Модели на основе ГИС для таких штатов, как Пенсильвания, Миннесота и Вашингтон, недешевы. На самом деле, можно возразить, что 365 000 долларов, которые PennDOT заплатил за их модель, были настолько абсурдно дешевы, что усугубили основные недостатки модели (не последним из которых было вызывающее раздражение использование случайных математических формул на обложке).
Для программ культурных ресурсов всегда не хватает финансовых ресурсов, поэтому неудивительно, что так мало штатов предприняли широкомасштабные попытки прогнозного моделирования.
Даже если для агентства была очевидная экономия средств — что происходит не всегда — то это просто огромное препятствие, которое нужно преодолеть. Археологам нужна дешевая модель.
2. Модели ГИС статичны.
Хотя модели на основе ГИС часто строятся с целью их регулярного обновления, это увеличивает текущие расходы, поскольку персонал и вычислительные мощности должны быть направлены на модель. На практике многие модели не обновляются, а в некоторых случаях даже не тестируются.
Будь то из-за отсутствия финансирования или отсутствия внутренних знаний для запуска или тестирования этих программ, результат один и тот же. Карта окрашивается в красный и желтый цвета, и на этом все заканчивается.
Это имеет несколько важных следствий. Во-первых, модель никогда не становится умнее, независимо от того, насколько хорошей или плохой она представляется. Нет обучения. Археологам нужна модель, которая учится на ходу.
Это также означает, что когда вы выходите из рабочего грузовика, а местность/почва/что-либо существенно отличается от того, что предполагалось моделью, ваша причудливая карта теперь бесполезна. Археологам нужна модель, которая будет полезна даже в непредвиденных полевых условиях.
3. Модели ГИС основаны на неточных данных для создания точной карты.
Подумайте о том, сколько раз вы выкапывали агрегат, и почва выглядела совсем не так, как говорит обзор почвы Геологической службы США, как она должна выглядеть. И это данные о почве, которые гораздо прочнее, чем археологические данные.
ГИС-модели обычно включают множество переменных, таких как дренаж почвы, высота над уровнем моря, уклон, расстояние до воды, близость к историческим дорогам и т. д., в метод машинного обучения и смотрят, что коррелирует с известными участками.
Не говоря уже о том, что наша выборка известных сайтов не является репрезентативной для всего ландшафта. Только переменные среды могут стать проблемой, когда вы начинаете спорить о том, является ли изменение высоты в пределах 40 метров более важным, чем изменение высоты более 80 метров.
Большинство моделей ГИС, которые я видел, считают важными точность и детализацию, но они используют в основном оценки для многих своих наборов данных. Этот высокий диапазон ошибок в сочетании со змеевидными, неправильными формами, нарисованными на картах вероятностей, как правило, затрудняют решение, какую именно часть области проекта следует тестировать наиболее интенсивно.
Когда вы смотрите на поле в акрах, где полоса «высокой» вероятности проходит через середину, а остальная часть относится к «средней» или «низкой», как вы проверяете поле? Перестраховаться и сделать все на «высоких» уровнях тестирования? Немного помашите рукой и просто сделайте «низкий?» Разделите разницу и назовите ее «средней?» Или попытаться заставить своих полевых техников установить точно соответствующие интервалы проверки лопатой на каждом участке этого поля в один акр?
Археологам нужно что-то простое в применении.
4. В конечном счете, модели на основе ГИС только рисуют карту. Карты — это не модели.
Одна из причин, по которой многие археологи предпочитают «профессиональное суждение» при назначении вероятностей району проекта, заключается в том, что именно их наблюдения строят карту, а не наоборот.
Это дает археологам возможность изменить тактику в полевых условиях — если они могут обосновать это в отчете — на основе новой информации в области проекта в сочетании с их собственным профессиональным опытом.
Ботинки на земле должны не только иметь право отбрасывать модель, не имеющую ничего общего с реальностью, но и иметь модель, которую они могут использовать в случае неожиданностей. Ни один исследователь данных, сидящий в офисе, не сможет придумать модель, которая превзойдет то, что уже делают большинство полевых археологов.
Нет, модель должна работать с тем, что ей дает археолог в поле, а не наоборот.
Археологам нужна восходящая, а не нисходящая модель.
Итак, что у нас в списке покупок для прогнозной модели?
Мы хотим, чтобы он был дешевым, самообучаемым, простым в применении и дополнял мнение полевого археолога, а не пытался заменить его.
Хорошая новость в том, что это намного проще, чем кажется. Но для преодоления фетишизма, который мы связываем с ГИС-технологиями, требуется археология. Это прекрасный инструмент, но не подходит для работы. Это отвертка, когда нам нужен гаечный ключ.
Подумайте о том, как работает наше «профессиональное суждение»: обычно оно делается путем наблюдения за состоянием ландшафта, которое мы понимаем и можем применять даже при отсутствии карт. Близость к пресной воде и крутизна склона являются двумя наиболее распространенными факторами. Любой археолог, проработавший в полевых условиях более нескольких месяцев, вероятно, может сделать разумное утверждение о том, должен ли участок земли быть «высокой» или «низкой» вероятностью, основываясь на том, что говорят ему его глаза, даже если он не знает. где север или как выглядит местность на спутниковом снимке.
Вот такая модель нам нужна. Выберите несколько простых, легко наблюдаемых переменных и отслеживайте, какие комбинации содержат больше всего археологических ресурсов. Это в основном то, что мы уже делаем мысленно, но в несколько большем масштабе.
Вместо карты, которая окрашена в красный и желтый цвета по причинам, известным только сгенерировавшему ее алгоритму Random Forest или MARS, археологам следует предоставить модели, которые говорят что-то вроде «X метров до воды + Y уклон + Z ожидаемая глубина почвы = 4%». вероятность удержания сайта».
Подобную модель можно настроить в электронной таблице примерно за час, если у вас есть данные для ее запуска. Это можно сделать за день или два, если вам нужно выкопать всю эту информацию из отчетов сайта. Это удешевляет модель.
Его может обновить любой сотрудник фирмы или агентства, у которого достаточно добросовестности, чтобы сознательно не испортить электронную таблицу Excel. Это делает модель самообучающейся с течением времени.
Он консультирует археолога на земле вместо того, чтобы устареть при первых признаках неожиданности, и не навязывает определенный уровень детализации в данной области проекта. Это упрощает применение модели.
Археолог контролирует модель и использует ее как своего рода постоянно улучшающееся эмпирическое правило вместо того, чтобы пытаться (и терпит неудачу) модели лучше использовать собственный опыт и наблюдения археолога на земле. Это делает модель дополнением, а не заменой, которую гораздо проще осуществить.
Причудливые, блестящие модели на основе ГИС — это теоретически все, что нам как археологам может понадобиться — своего рода карта сокровищ Эльдорадо. Или, возможно, сама модель Эльдорадо.
Как бы вы ни хотели провести аналогию, пот и деньги были потрачены на поиски хорошей прогностической модели, которая могла бы улучшить профессиональные суждения тысяч археологов по всему континенту.
Но нам никогда не нужно было что-то заменять наш опыт и суждения, особенно при огромных ценниках и стоимости того, что нас отбрасывают, когда почва, топография или что-то еще являются сюрпризом.
Нам нужен был способ взять то, что мы уже делаем, и улучшить это. Гораздо проще и дешевле разрабатывать модели, которые просто добавляют нашим профессиональным навыкам и талантам, вместо того, чтобы предаваться вкусу к высокотехнологичной картографии и машинному обучению с данными, которые довольно неравномерны и неопределенны.
Понравились обучающие статьи о культурных ресурсах?
Как использовать шкалу инженера
Поиск работы в области управления культурными ресурсами: пошаговое руководство
По азимуту с компасом
Полевые собаки: вымирающий вид
Алкоголизм в археологии
Демистификация процесса Раздела 106
Путеводитель по типам кирпичей Строительство"
Нравятся юмористические статьи о культурных ресурсах?
Не будьте «майонезным станом»
7 лайфхаков, которые археологи должны сохранить на пенсию
9 причин быть Археолог
Как встречаться с археологом
10 признаков того, что ваш начальник команды станет катастрофой
7 смертных грехов при написании академической археологии
У вас есть комментарии, вопросы, предложения для будущих статей или вы просто хотите сказать, что вам не нравится что-то, опубликованное в разделе Управление культурными ресурсами? Напишите нам по адресу [email protected]
