張桓

（長沙理工大學(xué)設(shè)計藝術(shù)學(xué)院，湖南 長沙 410114）

在時代背景的驅(qū)動下，非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的外在符號表現(xiàn)體系會隨著社會生產(chǎn)力發(fā)展和受眾文化喜好變遷不時做出一些適應(yīng)性的調(diào)整，但非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的審美內(nèi)涵特征變化則相對緩慢得多，這主要是其文化模因的穩(wěn)定化作用的結(jié)果。 “模因” （Meme）是英國生物與社會學(xué)家道金斯（Richard Dawkins）模仿生物學(xué)名詞 “基因” （Gene）創(chuàng)造出來的文化符號學(xué)術(shù)語，其定義是儲存各種意義并在文化社會中傳播復(fù)制的元素[1]。符號學(xué)家趙毅衡針對模因給出了進(jìn)一步的闡述： “文化中的意義解釋方式（符碼）的穩(wěn)定延續(xù)，能保證文化表意方式（編碼）與解釋方式（解碼）得以延續(xù)，從一代人傳到另一代人。模因要求一個文化盡可能嚴(yán)格地模仿延續(xù)其文本格局，從而保持意義的穩(wěn)定性。[2]” 例如湖南民間印染藝術(shù)深受中華傳統(tǒng)文化的影響，選用的紋樣素材往往來自社會大眾心目中約定俗成的吉祥涵義[3]：在印染門簾中常以大花瓶配以牡丹、梅花等各種花卉和吉祥圖案，以此寓意 “富貴平安” 或 “平安如意” 來守護(hù)一戶一宅的寧靜吉祥；在印染被面上，多印有各種大小不同的瓜類或是蔬果如石榴、桃子來隱喻人類的繁衍以及子孫綿延。

近年來，基于深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的人工智能技術(shù)在機器視覺、醫(yī)學(xué)圖像處理和語音識別等諸多應(yīng)用領(lǐng)域取得了巨大成功，在某種程度上甚至可以替代人類的工作。從美學(xué)角度而言，湖南民間印染紋樣的造型突出表現(xiàn)為平面感和裝飾味，在藍(lán)白之間利用花紋、斑點的大小形態(tài)變化來營造不同的設(shè)計主題，從而達(dá)到豐富多樣的審美效果。從圖像學(xué)角度而言，湖南民間印染紋樣圖案可以用二維數(shù)據(jù)矩陣特征信息挖掘來探尋其與參考圖像的關(guān)聯(lián)關(guān)系。盡管道金斯和趙毅衡等學(xué)者提出了模因的概念，但無法像生物基因概念一樣給出量化描述，也沒有指出具體的研究路徑，或許這在主觀世界本就是一個很難回答的問題。對此本文嘗試應(yīng)用人工智能新技術(shù)，融合數(shù)據(jù)挖掘、圖像處理和機器認(rèn)知等手段，通過圖案構(gòu)成特征量化方式分析湖湘現(xiàn)代印染紋樣與中國歷代傳統(tǒng)紋樣之間的模因傳承關(guān)系，尋求湖湘印染藝術(shù)演化進(jìn)程中的客觀真實、審美內(nèi)涵和文化價值，同時為其他類似研究提供科學(xué)高效的數(shù)字人文分析范式。

1 深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類模型構(gòu)建

1.1 中國傳統(tǒng)紋樣數(shù)據(jù)庫

在本研究中,我們通過掃描中國傳統(tǒng)紋樣圖典的方式建立訓(xùn)練深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖像數(shù)據(jù)庫（圖1）[4]，并按時間線分為漢代、魏晉南北朝、唐代、宋代、遼金元、明代和清代共7個類別，每個類別數(shù)據(jù)集包含100幅紋樣圖像，整個數(shù)據(jù)庫共計700幅。

1.2 基于遷移學(xué)習(xí)的ResNet-SVM分類模型

目前面向圖像處理的深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)大多為卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)類型[5]，其特點是二維數(shù)據(jù)特征挖掘效果好。殘差網(wǎng)絡(luò)（Resnet）是中國學(xué)者何愷明（Kaiming He）等[6]在2016年開發(fā)出來的優(yōu)秀深度學(xué)習(xí)模型分類器，通過在大型圖像測試集[7]（ImageNet，共計128萬張圖片，包含動植物、日常用品等1 000個對象類別）上進(jìn)行充分訓(xùn)練，取得了很好的分類準(zhǔn)確性。為克服紋樣數(shù)據(jù)庫較小的問題，本文采用遷移學(xué)習(xí)策略：首先以在ImageNet測試集和本文建立的紋樣數(shù)據(jù)庫上預(yù)先訓(xùn)練好的18層結(jié)構(gòu)殘差網(wǎng)絡(luò)（ResNet-18）作為紋樣分類模型基干，然后將ResNet-18尾部的全局池化層（即ResNet-18中的pool5）后面的連接層裁剪掉，并將全局池化層匯集所有空間位置的512個特征作為最終支持向量機（Support Vector Machine，簡稱SVM）分類器[8]的輸入。殘差網(wǎng)絡(luò)-支持向量機（Resnet-SVM）模型的結(jié)構(gòu)原理圖如圖2所示。

1.3 ResNet-SVM分類模型的兩段式訓(xùn)練策略

ResNet-SVM分類模型的第一階段訓(xùn)練是完成ResNet-18神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的遷移學(xué)習(xí)，具體方法如下。（1）將傳統(tǒng)紋樣數(shù)據(jù)劃分為訓(xùn)練數(shù)據(jù)集和驗證數(shù)據(jù)集，其中70%的圖像（490幅）用于訓(xùn)練，30%的圖像（210幅）用于驗證，同時，在訓(xùn)練過程中，沿垂直軸隨機翻轉(zhuǎn)訓(xùn)練圖像，并在水平方向和垂直方向上將圖像隨機平移若干個像素，避免網(wǎng)絡(luò)過擬合和記憶訓(xùn)練圖像的具體細(xì)節(jié)；（2）遷移在ImageNet測試集完成預(yù)訓(xùn)練的ResNet-18神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，考慮到ImageNet測試集和本文建立的紋樣數(shù)據(jù)庫差異性較大，因此在訓(xùn)練過程中，凍結(jié)ResNet-18的前12個初始層的權(quán)重，以防止這些較淺網(wǎng)絡(luò)層過擬合新數(shù)據(jù)集，并顯著加快網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練速度；（3）參數(shù)設(shè)置：隨機梯度下降訓(xùn)練模式，最小批量10，初始學(xué)習(xí)速率0.000 3，驗證頻率49，共訓(xùn)練50輪。

ResNet-SVM分類模型的第二階段訓(xùn)練是從上一步預(yù)訓(xùn)練的ResNet-18神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中提取已學(xué)習(xí)的圖像特征，并使用這些特征來擬合SVM圖像分類器，具體方法是：（1）將傳統(tǒng)紋樣數(shù)據(jù)劃分為訓(xùn)練數(shù)據(jù)集和驗證數(shù)據(jù)集，其中70%的圖像用于訓(xùn)練，30%的圖像用于驗證，由于訓(xùn)練集和驗證集是隨機劃分的，因此其實際數(shù)據(jù)與第一階段訓(xùn)練不一樣，這樣的操作可以進(jìn)一步強化ResNet-SVM的學(xué)習(xí)效果和分類準(zhǔn)確度；（2）凍結(jié)ResNet-18神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)權(quán)重并裁剪全局池化層pool5后面的全部連接層，將全局池化層的輸出作為SVM的輸入，完成ResNet-SVM模型對紋樣數(shù)據(jù)庫的訓(xùn)練和驗證（圖2）。

最終實驗測試結(jié)果顯示：若單純采用ResNet-18神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，其平均分類準(zhǔn)確度為58.1%，而采用本文提出的ResNet-SVM模型，其平均分類準(zhǔn)確度則提高到92.6%?？紤]到紋樣數(shù)據(jù)庫有7個分類，任何一張未標(biāo)注的圖像的隨機分類準(zhǔn)確度只有14.3%（即1/7），因此ResNet-SVM模型的分類能力和結(jié)果的可信度是可以滿足數(shù)字人文研究基本要求的。

深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有很強的信息挖掘和模式感知能力，但也存在一些不足之處，例如深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的分類和預(yù)測準(zhǔn)確度非常依賴于數(shù)據(jù)的數(shù)量、信息容量和關(guān)聯(lián)性，本文所構(gòu)建的中國歷代紋樣數(shù)據(jù)庫規(guī)模還非常小，后期還需進(jìn)一步補充完善。

2 湖湘印染藝術(shù)模因的量化分析與探討

2.1 模因測度方法

在中國傳統(tǒng)文化中，紋樣屬于文化學(xué)意義上的淺層顯性符號集合，古人通過特定的平面圖形構(gòu)成來表達(dá)美好祈盼或表現(xiàn)民間習(xí)俗。由于模因的作用，在一定歷史時期內(nèi)，如某個朝代，藝術(shù)紋樣的構(gòu)圖方式具有時代性和延續(xù)性，其內(nèi)在特征不會隨著圖案主題的變化而發(fā)生本質(zhì)改變，因此以紋樣內(nèi)在特征作為模因的間接測度變量是可行的。更為重要的是，深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有能力通過復(fù)雜函數(shù)映射關(guān)系認(rèn)知圖像的本質(zhì)：具有同樣內(nèi)在紋理特征的圖像，無論主題是否類似，都會被認(rèn)為是同一類圖像，從而可以進(jìn)一步認(rèn)定為具有類似的模因。例如，圖3是由湖南鳳凰生產(chǎn)的扎染掛片-劉海戲蟾，是根據(jù)河北民間剪紙演變而來，它以大塊黑白塑造出劉海頂天立地的形象，這種以 “豐腴為美” 的審美風(fēng)范與唐代的設(shè)計文化十分相似，上節(jié)所述的ResNet-SVM模型根據(jù)數(shù)字圖像特征相似度的最大值將其斷定為傳承了唐代模因。明代和清代的牡丹紋飾線條繁復(fù)，造型精細(xì)寫實，花頭大而飽滿，常與一些同類吉祥花卉紋、動物紋相結(jié)合，構(gòu)成各種意向。圖4是由湖南寧鄉(xiāng)生產(chǎn)的印染被面-鳳啄牡丹，該圖形上下左右對稱，中間有一圓形 “喜相逢” 紋樣，四周飾以回紋，有男女相戲、連綿不斷的寓意，整體風(fēng)格頗具明清時期的典型特征，事實上，ResNet-SVM模型也將這幅 “鳳啄牡丹” 劃分到明代模因特征類當(dāng)中。

特別需要闡明的一點是，ResNet-SVM分類模型是從概率統(tǒng)計的角度定量描述一幅印染紋樣與中國不同時期傳統(tǒng)紋樣的相似度，并以相似度極值作為紋樣模因歸類的依據(jù)。美國哲學(xué)家魯·阿恩海姆指出： “當(dāng)我們試圖觀賞一幅作為藝術(shù)作品的油畫時，就需要一種更為精確的意象了。這需要對構(gòu)成整體的各種關(guān)系進(jìn)行透徹的考察，因為一件藝術(shù)作品的部分并不只是識別性的標(biāo)簽，而是要通過視覺特征傳達(dá)出作品的意義來。[9]” 顯然，本文所提人工智能方法只是通過數(shù)據(jù)挖掘方式解決藝術(shù)紋樣識別性標(biāo)簽的問題，而人類的主觀意識活動極其復(fù)雜，因此試圖單純地通過機器理性數(shù)據(jù)分析即可揭示人類文化傳承脈絡(luò)的想法是無益的。但是，深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型得出的分類結(jié)果，可以有效克服人們對多維特征空間抽象建模能力不足形成的認(rèn)知誤差，或因主觀經(jīng)驗形成的偏見，也提供了更多的探索路徑和研究范式，幫助我們從新的視角去發(fā)現(xiàn)和解釋不同時期紋樣圖像的邏輯映射關(guān)系。當(dāng)然，對于紋樣數(shù)據(jù)分析和模因歸類結(jié)論的生成還需要通過傳統(tǒng)的史料發(fā)掘、田野調(diào)查、民俗學(xué)論證、設(shè)計美學(xué)辨析等方式進(jìn)行鑒辨。

圖1 中國歷代傳統(tǒng)紋樣示例

圖2 殘差網(wǎng)絡(luò)-支持向量機（Resnet-SVM）結(jié)構(gòu)原理圖

2.2 湖南民間印染紋樣數(shù)據(jù)庫

湖南民間印染工藝主要包括藍(lán)印花布、扎染和蠟染3大類，其中藍(lán)印花布和扎染最為常見。扎染和蠟染工藝由于不使用雕版，因此制作過程更靈活，但細(xì)節(jié)不如藍(lán)印花布精致。為了更加準(zhǔn)確、可靠地探尋湖湘印染藝術(shù)的文化傳承脈絡(luò)，我們按統(tǒng)計數(shù)據(jù)的分布可信度對測試樣本在數(shù)量、來源、工藝和載體類型等方面進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，最后確定樣本采集方案為：共計150幅湖湘印染精品的圖像數(shù)據(jù)[10]，按工藝類型和創(chuàng)作活度分為115幅藍(lán)印花布和35幅扎染/蠟染制品；紋樣載體包括被面、床單、門簾、方巾、圍裙和兜肚等民間常見品種；這些具有代表性的珍品既有湖南省群眾藝術(shù)館等文博單位的現(xiàn)代藏品，也有出自湖南民間工藝美術(shù)家之手的佳作，能夠反映出當(dāng)下湖湘印染藝術(shù)的整體風(fēng)貌和工藝水平。

2.3 分類結(jié)果與人文辨析

基于ResNet-SVM模型的藍(lán)印花布和扎染-蠟染兩組樣本的模因劃代數(shù)據(jù)如表1和圖5所示。數(shù)據(jù)總體分析可見，印染工藝對于紋樣特征的影響很小，二者分布情況大體一致；湖湘印染藝術(shù)對于明清時期的模因傳承明顯大于其他更久遠(yuǎn)時期，揭示時間是模因耗散的關(guān)鍵因素，畢竟藝術(shù)源于生活，而生活不能脫離當(dāng)下的社會情境；唐代模因在整體分布中出現(xiàn)了一個小高峰；湖湘印染藝術(shù)對于宋代文化出現(xiàn)了模因隔絕現(xiàn)象。上述分析表明，模因傳承是一個極復(fù)雜的過程。

圖3 扎染掛片-劉海戲蟾

圖4 藍(lán)印被面-鳳啄牡丹

人類學(xué)家愛德華·泰勒提出文化是一個 “復(fù)合綜合體，它包括知識、信仰、藝術(shù)、道德、法律、風(fēng)俗，以及作為社會成員的一分子所獲得的全部能力和習(xí)慣”[11]。文化既是人們認(rèn)知自我的手段，也是推演未來的工具，功能性是文化的重要特性。藝術(shù)作為文化的一部分，其所承載的功能作用下降會極大地削弱藝術(shù)自身的活度。在20世紀(jì)初期，湖南的民間印染行業(yè)非常發(fā)達(dá)，既有長沙、邵陽等城市的印染花布集中生產(chǎn)點，在山區(qū)和農(nóng)村還散落許多大小不一的印染作坊。此時印染工藝對匠人來說既是一門藝術(shù)，也是有利可圖的手藝，而對于廣大消費者而言，印染布料也是裝點生活的必要飾品，如門簾、被褥、衣服等。湖南地處南方丘陵地帶，春夏多雨潮熱，居住在平房院落里的廣大城鄉(xiāng)群眾多用門簾隔離蚊蟲和保護(hù)私密，既然掛在門面，自然不能太素，此時門簾上的印染紋樣藝術(shù)符號的實用意義上升，其中融合中西方工藝美術(shù)特長、注重裝飾意味的明清紋樣圖案所具有的實用價值最大，成為普通民眾的首選。同樣，隨著城鎮(zhèn)化發(fā)展和生活水平的提高，門簾和色彩單一的服飾的日用功能逐漸缺失，于是印染紋樣也淡出了人們的生活視線。事實上，老的藝術(shù)符號的消退并不一定是模因自身的問題，還有可能是舊的藝術(shù)載體功能性下降所帶來的連帶效應(yīng)，這是在非物質(zhì)文化遺產(chǎn)保護(hù)措施制定和實施過程中應(yīng)當(dāng)注意的問題。英國學(xué)者貢布里希在討論裝飾藝術(shù)系列問題時指出 “藝術(shù)的功能與設(shè)計的功能必須分開的觀點，已經(jīng)被世人所接受了?！チ耸┱共湃A機會的形式創(chuàng)造想象力應(yīng)該有新的用武之地”[12]。因此，從藝術(shù)的 “原真性” 視角傳承湖湘印染藝術(shù)，可以在紋樣符號載體方面推陳出新，從形、色、質(zhì)等多方面入手，保留湖湘文化符號的指向性，突破其變化的時間、空間、用途等各種維度，從而將傳統(tǒng)藝術(shù)中有溫度的文化繼承下去。圖6是湖南省群眾藝術(shù)館收藏的一幅扎染門簾作品《花瓶與貓》，圖中對貓的刻畫粗中有細(xì)，精致生動。受此紋樣主題圖案啟發(fā)，我們貼合現(xiàn)代流行文化設(shè)計了如圖7所示的首飾作品，其色彩豐富，通過加入金屬和珍珠來映襯羊毛氈的柔軟，不僅形成了貓在花瓶上嬉戲的悠閑畫面，還延伸了紋樣符號表意的潛力。

“愉悅感” 就是普羅大眾對藝術(shù)的基本要求之一，與市民生活消遣密切相關(guān)的精美圖案容易勾起人們對浮華世界的聯(lián)想，這應(yīng)該就是一些流傳至今的傳統(tǒng)紋樣依舊引人喜愛的根源，正如現(xiàn)今很多奧斯卡獲獎作品叫好不叫座，劇情簡單但讓人輕松愉快的商業(yè)娛樂大片反倒屢刷票房記錄大概就是這個道理。而自信、包容的時代文化模因則可以大大提升藝術(shù)的 “愉悅感” 指數(shù)。符號學(xué)家趙毅衡也指出： “‘樂觀傾向’造成（藝術(shù)）符號美感中項偏邊：被文化視為正常的，人就覺得愉悅，既然能給人愉悅與快感的，就是美的。[13]” 漢唐是中國歷史上少有的國力強盛、經(jīng)濟(jì)繁榮、對外開放的時代，尤其是唐朝，在很長的一段時間內(nèi)舉國上下呈現(xiàn)出開拓進(jìn)取、積極向上的精神風(fēng)貌和高揚的文化自信。唐代的染織圖案題材有盤龍、對鳳、麒麟、鴛鴦、團(tuán)花等數(shù)十百種之多，我國工藝美術(shù)大師雷圭元稱贊唐代染織紋樣為 “香花瑞草、珍禽奇獸，真是花團(tuán)錦簇，美不勝收”[14]。時至今日，盛唐時期的藝術(shù)作品仍給人一種視覺沖擊力強、兼具力量與自信的美（或稱之為 “愉悅” ）的感受，這似乎就是唐代模因在湖湘民間印染藝術(shù)中長期存在的緣由。魏晉南北朝雖戰(zhàn)亂不斷、社會動蕩，卻是中國歷史思想史上的一個極度自由和包容的時代，人們的審美文化注重個體的思想開放和內(nèi)在之美。魏晉南北朝時期佛教文化興起，裝飾紋樣以自然花草為主，藝術(shù)特征清新、靈氣，正合返璞歸真的理想，如由寶相花和忍冬草結(jié)合形成的 “纏枝蓮花” 圖案流傳至今，仍常被湖湘印染藝術(shù)家作為藝術(shù)創(chuàng)作的參考素材。

表1 湖湘印染藝術(shù)作品模因劃代統(tǒng)計數(shù)據(jù)

圖5 湖湘印染藝術(shù)作品模因分布對比圖

宋代模因在湖湘民間印染藝術(shù)中的缺失是表1數(shù)據(jù)給出的一個意外發(fā)現(xiàn)。這種模因隔絕現(xiàn)象似乎不能只用時間耗散來解釋，社會群落文化性格沖突應(yīng)該也是重要的原因之一。民俗學(xué)認(rèn)為 “人生活在特定的民俗中，隨著歲月的流逝，這些民俗匯聚成一種文化情結(jié)，積淀為一種牢牢系固著個人與國家、個人與民族、個人與地域的文化根脈，成為群體賴以存在的文化標(biāo)志和獨特文化的象征符號”[15]。先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)可以輕易地在不同地社會群落中轉(zhuǎn)移，但文化的接收卻有很多阻礙條件存在。文化與意識形態(tài)高度關(guān)聯(lián)，具有很強的民族性和地域性。湖南位于云貴高原邊緣，是漢民族和西南少數(shù)民族交匯的中間地帶，不同族群文化長期的相互交流和滲透，使得該地域的社會群落形成獨特的文化性格，比如與含蓄的中國傳統(tǒng)儒家文化不同，湖湘印染藝術(shù)對于民間質(zhì)樸的男歡女愛圖案主題也并不忌諱。顧炎武稱湖南為諸蠻錯處之地， “蠻子剽悍樂禍，自漢已然，非可以禮儀法制柔也”[16]。湖南人敢愛敢恨、質(zhì)樸率真，常把 “霸蠻” 作為自己的文化標(biāo)簽。縱觀歷史，宋朝政權(quán)面對北方游牧民族的軍事壓力，長期采取消極防御國策，偏安一隅。在這樣的時代背景下，孫德明指出 “宋人的審美情感已經(jīng)提煉到極為純凈的程度，它所追求的不再是熾熱情感的發(fā)揚、慷慨呼號，不再是外在物象的氣勢磅礴、蒼莽雄渾，不再是藝術(shù)造境的波濤起伏、洶涌澎湃，而是對某種心靈情境的精深透妙的觀照”[17]。顯而易見，兩種截然不同的群落文化性格很難共鳴，因此宋代藝術(shù)的模因在湖湘民間印染藝術(shù)中不討喜也不足為奇。

圖6 扎染門簾-花瓶與貓

圖7 首飾設(shè)計-花瓶與貓

3 結(jié)束語

非物質(zhì)文化遺產(chǎn)是人類社會文化的寶庫，其文化模因既有與時代脫節(jié)的部分，也存在大量具有民族地域特色、文化自信等生命力強大的片段。深度學(xué)習(xí)是人工智能技術(shù)發(fā)展的最新產(chǎn)物，在許多工程領(lǐng)域取得了重要的應(yīng)用進(jìn)展，但在人文社會科學(xué)領(lǐng)域尚缺乏應(yīng)用研究。

本文從多學(xué)科綜合的角度出發(fā)，將深度學(xué)習(xí)技術(shù)與湖湘民間印染藝術(shù)的模因挖掘相融合，探索湖湘印染藝術(shù)精準(zhǔn)傳承和創(chuàng)新設(shè)計的新路徑。利用中國傳統(tǒng)紋樣數(shù)據(jù)庫，構(gòu)建以二維結(jié)構(gòu)特征為依據(jù)的深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)ResNet-SVM分類模型，以紋樣圖像特征相似度為間接度量標(biāo)準(zhǔn)，量化分析不同歷史時期中華文化模因在湖湘印染紋樣中的分布情況，最后形成了以下推論：（1）中國傳統(tǒng)文化模因在湖湘印染藝術(shù)中的延續(xù)是一個非常復(fù)雜的過程，時間是模因耗散的敏感因素但不是唯一因素；（2）印染藝術(shù)注重紋樣的裝飾性意味和整體呈現(xiàn)出的 “愉悅感” 效果，自信、兼容并蓄的模因具有更多的傳承概率；（3）湖湘印染藝術(shù)具有濃郁的地域文化特色，對于文化性格沖突的模因具有很強的隔絕機制。