Vol 1 - Numéro 1

Archéologies numériques

Articles parus

Ce projet de suivi d’une épave s’inscrit dans le programme de conservation et restauration du Musée d’Arles Antique, qui, à partir de l’année 2014, en charge des problématiques inhérentes à la conservation d’un chaland de 31 mètres de longueur. L’étude de l’état de conservation et des déformations du chaland Arles-Rhône3 (AR3) a mis en évidence la nécessité de mettre en place un dispositif spécifique de suivi. L’absence d’un protocole d’étude nous a orientés vers un outil qui puisse être applicable par tous les conservateurs des musées, et par les archéologues qui ont identifié ce besoin. Les épaves sont essentiellement composées de matériaux organiques (bois, calfatage), et très souvent munies d’assemblages impliquant des parties métalliques. Il s’agit donc d’objets muséographiques composites et de taille souvent imposante. Ils sont cependant préférentiellement exposés directement dans les salles des musées, et, par conséquent, soumis aux variations climatiques. Force est de constater que la tendance consiste à accorder une trop grande confiance aux traitements de conservation/restauration initiaux, et à ne pas considérer l’évolution des objets après traitement. Il est cependant important de considérer les objets dans leur contexte de préservation, et de mettre en évidence l’importance de la conservation préventive. Concernant la forme que pourra prendre ce protocole de suivi, plusieurs aspects de la prise en compte de l’espace et du temps doivent être évoqués. Les acteurs, issus de disciplines différentes, interviendront dans la définition d’un modèle théorique général de protocole, qui pourra faire émerger la notion de monitoring pour la conservation.

Dans l’Arctique canadien, comme dans l’ensemble du monde septentrional, les récents changements
climatiques ont grandement affecté l’environnement. Les sous-sols gelés fondent, le niveau moyen des mers augmente
et l’érosion est accrue un peu plus chaque année. Dans ce contexte sensible, le projet Arctic CHAR a pour mission de
sauvegarder au mieux le patrimoine inuvialuit du delta du Mackenzie. Parallèlement au monitorat des côtes et à la
prospection, le site de Kuukpak fait l’objet de fouilles depuis l’été 2014. La structure fouillée, une maison principalement
composée de bois, est fragile, le bois commençant à se décomposer dès sa mise au jour, et complexe, l’effondrement de
la charpente ayant abouti à l’amalgame de ces pièces structurelles. Deux méthodes de relevé 3D ont été utilisées pour
soutenir cette opération de fouille, la lasergrammétrie et la photogrammétrie. La première, dans le but de conserver le
plus fidèlement possible ce patrimoine voué à la destruction ; la deuxième pour assurer un enregistrement régulier durant
l’avancée des fouilles.

Située au coeur d’une forêt, la villa gallo-romaine du « Grésil » (Seine-Maritime) est fouillée depuis 2012. Les
conditions de conservations du site sont exceptionnelles puisque ce secteur a vraisemblablement été reboisé depuis
l’abandon de l’habitat. Ce contexte particulier rend cependant très difficile l’acquisition de donnée photographique
zénithale. Afin de remédier à cela, un protocole d’enregistrement 4D de l’évolution de la fouille a été mis en place dès
2013 et perfectionné au cours des années.

Le Conservatoire Numérique du Patrimoine Archéologique de l’Ouest (CNPAO) est un organisme de
recherche français dont l’objectif général est d’assurer la conservation des données archéologiques numériques, et de
fournir une expertise en matière de production, d’analyse, de visualisation et de techniques d’exploration en réalité
virtuelle. Créé au sein du Centre de Recherche en Archéologie, Archéosciences, Histoire (CReAAH – UMR6566), ce
projet interdisciplinaire est composé d’ingénieurs et de chercheurs en archéologie, informatique, réalité virtuelle et
interactions 3D en environnements virtuels. Sa première mission consiste à accompagner le scientifique dans ses
travaux de recherche, à travers un large éventail de méthodes de génération de données 3D. Parallèlement grâce à une
collaboration avec l’Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), le CNPAO a pu explorer et
illustrer l’intérêt de la réalité virtuelle à différentes étapes du travail de l’archéologue pour : (i) l’analyse scientifique et la
compréhension des contextes archéologiques, (ii) la validation de certaines hypothèses, l’argumentation et la
démonstration, (iii) la diffusion à des fins éducatives et de médiation scientifique.
Après trois ans d’existence, le CNPAO propose de faire le point sur son organisation et son mode de fonctionnement. Il
est en effet apparu que le positionnement de la structure, sa proximité, son adaptabilité et ses échanges avec les
archéologues ont eu un impact sur le processus scientifique tout aussi important que l’efficacité intrinsèque des outils
d’imagerie 3D. L’évolution rapide de ces derniers, à la fois en terme de numérisation de l’existant et de modélisation de
l’hypothétique, implique certaines difficultés qui peuvent avoir des impacts scientifiques et économiques importants pour
une discipline qui n’est ni toujours familiarisée avec ces technologies, ni invariablement à même de les financer.
Des expériences du CNPAO, des tendances se sont dégagées et concernent un large spectre technologique, allant du
stockage numérique à l’interaction en réalité virtuelle, en passant par la reconstitution 3D de bâtiments, d’environnements
écologiques et d’activités humaines. Ces orientations sont relatives à des choix méthodologiques tels que le
positionnement de l’archéologue, de l’ingénieur 3D ou du graphiste, les financements, les réponses possibles aux
questions archéologiques et la valorisation du patrimoine culturel. Sur la base de l’expérience du CNPAO, nous
proposons d’identifier et de caractériser ces constantes afin de les partager avec la communauté et d’accompagner les
archéologues dans l’univers de l’archéologie numérique 3D.

Un point commun des études en archéologie, en écologie ou sur les systèmes sociaux est que la production
de données est à la fois coûteuse et peu automatisée. Les suivis de longues séries temporelles et/ou à larges emprises
spatiales sont difficiles à mener, dès lors qu’il faut recourir sur une longue durée à plusieurs observateurs. La robustesse
et la reproductibilité de l’observation sont aussi plus difficiles à obtenir, voire impossibles en archéologie, même si les
méthodes de modélisation se développent.
Dans un cadre de production de données multi-sources, l’équivalence des systèmes d’observations et l’inter-calibration
d’observateurs deviennent cruciales. Des approches intégratives, pluri- ou trans- disciplinaires, deviennent nécessaires à
l’étude de systèmes où la production de données dans chaque discipline est discontinue, plus ou moins précise et mal
répartie. Pourtant, toutes les variables (caractérisation des activités économiques, des installations humaines, études des
productions, objets reconstitués ou découverts, données biotiques et abiotiques, cartographies des pressions
anthropiques et naturelles, services rendus et ressentis, image sociétale...) de ces systèmes interagissent dans le temps
et à chaque échelle spatiale.
Après quelques années d’existence, ArkeoGIS agrège aujourd’hui 67 bases de données représentant plus de 50 000
objets (sites, analyses...). Fort de cette normalisation de l’information archéologique et paléo-environnementale, il nous a
semblé important de tester de nouvelles méthodes de fouille de données, afin de mettre en évidence de possibles
données « connexes » et complexes possiblement reliables à ces jeux de données. Le lien entre les extraits des bases
agrégées au sein d’ArkeoGIS nous a permis de tester ces approches grâce à un prototype “open source” développé par
le consortium IndexMed. Ce prototype permet la mise en place de liens entre objets de bases de données différentes.
Le consortium IndexMed a pour objectif d’identifier puis de lever les verrous scientifiques liés à la qualité des données et
à leur hétérogénéité. La représentation de l’information sous forme de graphe rend possible la prise en compte des
données malgré leur disparité et sans les hiérarchiser, et permet d’améliorer la précision des outils d’aide à la décision
utilisant des méthodes émergentes d’analyse de données (clustering collaboratif, classification collective, fouille de
graphes, analyse de réseau, extraction de communautés). Adapter ces méthodes à l’archéologie nous permet d’aller audelà
de la « simple » agrégation de données : ArkeoGIS peut donc aussi servir à alimenter les outils de fouille utilisés au
sein de nos données et métadonnées.

La Conférence JIAP 2016 a été l’occasion pour le groupe de travail du Projet ArcheoSITAR, de présenter aux
collègues français et européens les programmes de la nouvelle phase, en cours, d’amélioration méthodologique et
technologique de la plate-forme web collaborative SITAR, à partir des résultats obtenus au cours des huit premières
années de mise en oeuvre du projet (2008-2016).
À partir du paradigme originaire du SIG institutionnel de la Superintendance Spéciale pour le Colisée et la Zone
Archéologique Centrale de Rome – l’institut territorial du Ministère italien du Patrimoine Culturel et du Tourisme, en
charge du recensement, de la protection, de l’étude et de la promotion du patrimoine archéologique de Rome –, la plateforme
web SITAR est en train d’évoluer vers un système avancé et participatif d’organisation de la connaissance, au
bénéfice de la communauté scientifique et des citoyens. En conséquence, la mise en oeuvre actuelle du projet prend
aussi en considération de nouvelles approches de en Recherche et Développement concernant la gestion des
connaissances archéologiques, l’Archéologie Publique, les Cultural Commons, l’Open et Citizen Science, et la diversité
culturelle, la Digital Social Innovation, et la Recherche et l’Innovation Responsable.
Dans ce contexte, le groupe de travail accorde une attention particulière I) à certaines tendances intéressantes d’accès
par les utilisateurs aux données en ligne et aux connaissances géo-référencées – tendances qu’il faut encore mieux
observer dans le domaine archéologique pour comprendre les besoins réels d’information et les habitudes des
utilisateurs - et II) aux demandes d’accès réel, répandu et publique à ces connaissances, surtout à travers des outils
coopératifs tels que, entre autres, les applications fondées sur les Open et Linked Data, les archives en Open Data et en
Open Access, les Digital Libraries et bientôt, également les Collective Awareness Platforms.
Deux événements fondamentaux ont marqué le projet en termes d’évolution du concept et de finalités primaires (partage
des connaissances scientifiques, construction des réseaux de recherche archéologique, engagement du public, ouverture
et exhaustivité des données et de la connaissance) : dans un premier temps, en 2013, la 3e Conférence annuelle SITAR,
qui a officiellement lancé la plate-forme web SITAR sur le Réseau Italien de la Recherche et de l’Éducation ; puis en
2015, la 4e Conférence annuelle SITAR (Penser en Réseau, Penser au Réseau pour la Recherche, la Sauvegarde et la
Promotion du Patrimoine Culturel, ) qui a effectivement poussé le projet vers sa mission avancée de développement d’un
nouveau lieu social pour les interactions humaines et professionnelles, pour le secteur archéologique et le contexte social
et territorial complexe de Rome.
En considérant ces étapes franchies au cours de la première période de mise en oeuvre du projet, ainsi que d’autres
expériences stimulantes, telles que le projet européen FP7 ARIADNE et d’autres actions de coopération avec les instituts
du Ministère Italien du Patrimoine Culturel et du Tourisme, le Conseil National des Recherches, et certaines Universités
italiennes, le groupe de travail du SITAR est en train de développer des composantes plus étendues et performantes
pour la plate-forme, tels que le nouveau web Archaeological Information System, en les dotant aussi de procédures
coopératives permettant aux utilisateurs d’accéder, utiliser, co-créer, partager et élaborer la connaissance archéologique
publique et, par conséquence, de les soutenir dans le développement de leur propre « attitude collaborative ». Dans
l’ensemble, ces améliorations conduisent le projet ArcheoSITAR, à partir de l’effort originaire, purement archéologique et
technologique, du Linking Spatial-Temporal Points, vers la perspective socio-économique plus persistante du Connecting
Human and Digital Nodes, soit de l’Archéologie Publique, du territoire de Rome.

Dans le cadre de plusieurs Projets Collectifs de Recherches1, un partenariat avec le Centre National de
Préhistoire à Périgueux a permis de réaliser la numérisation au 1/10 000 de tous les polygones identifiés comme
correspondant à des formations à silex dans le département de la Dordogne. Ce travail, réalisé avec les logiciels ArcGIS
et QGis en utilisant les cartes géologiques au 1/50 000 numérisées et géoréférencées, disponibles dans le service web
Infoterre du BRGM, a permis la production d’une base de données unique sur les géoressources. Une fois numérisées et
caractérisées de façon homogène, les formations à silex servent à visualiser les géoressources actuelles et donc à
émettre des hypothèses sur les stratégies d’approvisionnement et de déplacement des populations préhistoriques. Les
données sur les formations à silex ont été transférées sur ArcGISOnLine (AGOL), une plateforme cartographique d’ESRI2
qui permet de diffuser et de partager des données géoréférencées de façon sécurisée. Lors de cette étape, des
différences de géométrie sont apparues entre les données d’origine et les données après leur importation sur la
plateforme AGOL. Un contrôle systématique de la qualité de la numérisation et des transformations des fichiers après
leur transfert sur la plateforme AGOL, est apparu indispensable. Il s’agit d’une garantie de la qualité des données pour
les partenaires du projet. Si ce contrôle n’avait pas été fait, des erreurs d’interprétation auraient pu apparaitre, notamment
lors de l’utilisation de fonctionnalités d’analyse spatiale avec ces données, pour lesquelles la qualité de la géométrie est
essentielle. Cette communication vise à souligner l’importance des étapes du contrôle qualité des données
géoréférencées, non seulement lors de leur numérisation initiale mais aussi lors de leurs traitements et de leurs transferts
vers diverses plateformes de diffusion et de partage de données.

Les transactions foncières (divisions et regroupements parcellaires) mentionnées dans une série d’études de
topographie urbaine parisienne nous permettent d’appréhender le rythme de réhabilitation du bâti parisien après la guerre
de Cent Ans. Bien que rare et riche, ce corpus de données présente cependant l’inconvénient d’être mal daté. Des
méthodes statistiques nous permettent de gérer ces intervalles d’imprécision de datation. Nous avons testé quatre
méthodes différentes : la détermination de points moyens, l’utilisation des bornes inférieures puis supérieures des
intervalles, et enfin la méthode consistant à déterminer la probabilité d’occurrence de chacune des transactions par
année. Si toutes ces méthodes permettent de visualiser une même tendance générale, elles ne permettent pas toutes de
percevoir les rythmes avec la même subtilité, et ne s’avèrent pas toujours pertinentes. Nous montrons dans cet article
que la méthode des probabilités par année est la plus pertinente, et comment elle permet de montrer qu’après la guerre
de Cent Ans, un nombre important de regroupements de parcelles précède de quelques années la reprise des divisions
parcellaires, et que le rythme d’occurrence de ces dernières n’est pas similaire entre le centre et la périphérie de la ville.

Durant le Paléolithique moyen, la cyclicité des alternances entre les périodes glaciaires et interglaciaires a
rendu le peuplement de France septentrionale discontinu. Les analyses archéozoologiques des occupations de cette
région, ont apporté de nombreuses informations quant au mode de subsistance des Néandertaliens. Cependant certains
aspects de leurs comportements restent encore mal caractérisés. Notamment, la fonction précise des sites reste souvent
à déterminer ainsi que les modalités de gestion de leurs lieux de vie, des territoires et de leurs ressources. L’étude de
l’organisation spatiale des lieux de vie peut apporter des éléments de réponse à ces questionnements. Cependant, la
fouille d’un site du Paléolithique moyen ne met pas systématiquement en évidence de manière directe l’organisation
spatiale des lieux de vie, une modélisation est parfois nécessaire pour la déceler. Nous avons donc débuté la
construction d’un protocole d’analyse spatiale adapté à ces sites et l’avons appliqué aux gisements archéologiques de
Caours (Somme, France) et de Beauvais (Oise, France). De par leur cadre chrono-stratigraphique, leur importante
superficie et l’excellente préservation de leurs restes fauniques, ils sont des témoignages majeurs pour appréhender le
Paléolithique moyen en France septentrionale. Dans un premier temps, nous avons démontré qu’il existait une
organisation spatiale des deux niveaux d’occupation analysés sous forme de zones de concentration. Nous avons
ensuite cherché à caractériser ces zones – leur nombre, leur distribution. Finalement, nous avons pu les assimiler à des
aires d’activités humaines, parmi lesquelles des foyers, des aires de boucheries et des ateliers de débitage.

Le projet nomisma.org a été lancé par l’American Numismatic Society en 2010. A l’origine, l’objectif était de faciliter la présentation en ligne de concepts numismatiques en employant les méthodes du Web sémantique ou Linked open data. Ce faisant, nomisma.org a construit les bases de l’échange de données entre machines. Les projets qui emploient les concepts de nomisma.org, tels que OCRE et CRRO, peuvent à présent être utilisés aussi bien par des cabinets des médailles et des inventaires de trouvailles archéologiques dans le bus d’échanger des données que pour publier ces données en ligne. Cet article se présente en deux parties. La première est consacrée à
une illustration pratique de la manière dont les données sont liées par nomisma.org afin de montrer ce qui est possible
aujourd’hui. Elle présente aussi comment ce but est atteint et l’ontologie qui sous-tend le projet. L’expérience
nomisma.org fournit des modèles qui peuvent être utilement employés pour d’autres matériels archéologiques. La
seconde partie est consacrée aux développements récents en numismatique grecque et à la structuration des données
qui les sous-tend.

L’objet de cette communication est de proposer une méthode pour l’analyse et l’exploitation de corpus de documents non-structurés ou faiblement structurés. Le terme non-structuré se réfère au concept informatique de données non-décrites, non-marquées explicitement. Aujourd’hui la création de corpus de données numériques (ouverts ou privés) est un phénomène massif. Toujours plus de données sont scannées, photographiées, retranscrites, etc pour être analysées. Les jeux de données (numériques) constituent la matière exclusive, quotidienne du chercheur. Ces jeux de données sont souvent construits spécialement pour les besoins du projet voire collectés par le chercheur lui-même. Ce phénomène demande à être accompagné par une évolution des outils d’analyse : données physiques et données numériques ont des potentiels d’analyse différents. Or le chercheur en SHS est souvent démuni face aux sources non structurées qu’il collecte : articles, scan d’archives, documents OCR, images et métadonnées. La mise en place d’une base de données se résume souvent (au mieux) à un « tableau excel ». Les domaines du bigdata et du data-mining sont cantonnés à des projets de très grande envergure, pour des données déjà structurées, avec une équipe de soutien logistique conséquente. Un fossé se creuse entre le chercheur en histoire, en archéologie, en sociologie et les « humanités numériques ». L’outil proposé, intitulé Haruspex, vise à réduire ce gap. Il traite des données texte (et images éventuellement) en français ou en anglais, pour produire une base de données orientée graphe, requêtable, contenant les documents liés entre-eux (proximité sémantique). En entrée, divers formats (pdf, txt, odt, latex…) sont pris en charge, le processus se déroule ensuite en 4 étapes : 1. Gestion de corpus : création ou récupération d’éventuelles métadonnées (dates, lieux, étiquetage) pour les documents ; concaténation, découpage, regroupements, exclusion, … 2. Indexation sémantique de ce corpus : extraction de mots clés (génériques mais aussi très spécifiques), puis classification de ces mot-clés en catégories (si possible). 3. Modération des résultats précédents par l’utilisateur. 4. Calcul de la « distance sémantique » entre documents à partir de l’indexation modérée. Les premiers essais dans divers domaines – patrimoine industriel, histoire de la chimie au XXe siècle, histoire du travail dans les colonies et analyse des publication scientifiques – sont concluants aux yeux des chercheurs du domaine concerné.