Fotos: British Museum 123460001, 1499189001, 233685001 (CC BY-NC-SA 4.0); Stadtarchiv Ingolstadt/Rössle. Grafik: O. Wagner, RGK.

ClaReNet – Ein Projekt zu digitalen Wissenspraktiken am Beispiel keltischer Numismatik

von Mirko Brand, Chrisowalandis Deligio, Kerstin P. Hofmann, Markus Möller, Caroline von Nicolai, Katja Rösler, Julia Tietz, Karsten Tolle und David Wigg-Wolf.

Die Klassifikation archĂ€ologischer Funde und ihre ReprĂ€sentation unterliegen einem stĂ€ndigen Wandel. Besonders durch die fortschreitende Digitalisierung ergeben sich neue Möglichkeiten des Klassifizierens. Die Grenzen und Möglichkeiten des Klassifizierens sollen im Projekt ClaReNet, das seit Februar 2021 an der RGK und am Big Data Lab der Goethe-UniversitĂ€t Frankfurt lĂ€uft, anhand dreier keltischer MĂŒnzserien untersucht werden. Diese Praktiken der Wissensgenerierung werden in einer begleitenden Science and Technology-Studie dokumentiert und auf VerĂ€nderungen hin analysiert. ClaReNet wird fĂŒr drei Jahre durch das Bundesministerium fĂŒr Bildung und Forschung im Rahmen des Programms “Förderung von Forschungs- und Entwicklungs­vorhaben zur theoretischen, methodischen und technischen Weiter­entwicklung der digitalen Geistes­wissenschaften” gefördert.

Objektepistemologien und Wissenspraktiken einst, heute und in Zukunft

Objektepistemologien fragen “nach dem ‚Was‘, dem ‚Wie‘, dem ‚Warum (so)‘ und dem ‚Wozu‘ von vergangenen und gegenwĂ€rtigen Diskursen zu, Konzeptualisierungen von und Handlungsroutinen an, mit und infolge von Dingen.” (Hilgert 2018, 15). Die verschiedenen objektepistemologischen AnsĂ€tze und Medienwechsel, die die ArchĂ€ologie und Numismatik seit ihren AnfĂ€ngen prĂ€g(t)en, haben stets auch Einfluss darauf, wie archĂ€ologische Funde und MĂŒnzen geordnet und dargestellt wurden und werden. Gerade die in den letzten Jahrzehnten entwickelten computergestĂŒtzten Verfahren haben die Klassifikation und ReprĂ€sentation von Objekten stark verĂ€ndert. Hier sind insbesondere die automatisierte Bilderkennung und die ZurverfĂŒgungstellung von vernetzten Daten (LOD – linked open data) zu nennen. Es stellt sich daher die Frage, wann und wie die Massenverarbeitung von Daten zu Objekten sinnvoll ist und welche Auswirkungen dies auf die Erkenntnisprozesse und Forschungspraktiken in den Geisteswissenschaften hat. Ziel von ClaReNet ist es, unter BerĂŒcksichtigung und durch Reflektion der vergangenen Forschungspraktiken und im interdisziplinĂ€ren Dialog systematisch die Potenziale, aber auch Grenzen der IT-gestĂŒtzten Klassifikation und ReprĂ€sentation von Dingen am Beispiel ausgewĂ€hlter keltischer MĂŒnzserien zu diskutieren und zu erproben. Offen ist bislang, ob hierbei anstelle von Texten, Werten und Kontextinformationen in Zukunft stĂ€rker Bilder berĂŒcksichtigt werden sollten.

Das Drittmittelprojekt passt damit hervorragend zum vierten Themenschwerpunkt des Forschungsplanes (2021-2025) der RGK „ArchĂ€ologische Episteme in Entwicklung: Zu Landschaften, Objekten, Daten und ihrer Vernetzung“. Es ist hervorgegangen aus dem langjĂ€hrigen Engagement der RGK in der digitalen Numismatik und dem Reflexions- und Vernetzungsprojekt „Ding-Editionen. Vom archĂ€ologischen (Be-)Fund ĂŒbers Corpus ins Netz“ sowie einem abteilungsĂŒbergreifenden Forschungsdatenmanagementprojekt zu Normdaten in der ArchĂ€ologie geleitet von den Zentralen Wissenschaftlichen Diensten des DAI. Damit bringt es sich wiederum ein in die Konsortialinitiative fĂŒr das Nationale Forschungsdatenmanagement NFDI4Objects.

Drei keltische MĂŒnzserien als Fallbeispiele

Keltische MĂŒnzen stellen fĂŒr die automatisierte Klassifikation eine besondere Herausforderung dar, denn sie sind oft wenig standardisiert und machen eine lange stilistische und ikonographische Entwicklung durch. FĂŒr das Projekt ClaReNet wurden beispielhaft drei MĂŒnzserien ausgewĂ€hlt, die aufgrund ihrer unterschiedlichen PrĂ€gung, Standardisierung und stilistischen Entwicklung verschiedene Problemstellungen fĂŒr die klassifikatorische Einordnung und die Datenmodellierung bieten:

Abb. 1: BĂŒschelquinar, sog. Prototyp. Auf der Vorderseite ist ein nach links blickender Kopf zu erkennen, auf der RĂŒckseite ein nach links springendes Pferd, darĂŒber ein Torques (ein Halsring). Silber. Aufbewahrungsort: Römisch-Germanisches Zentralmuseum Mainz. Inv. Nr. O.25668. [Attribution: C. von Nicolai; Copyright: ClaReNet, Danner QuickPX-Travel, RGK]

Die erste MĂŒnzserie, die wir analysieren werden, sind die so genannten silbernen BĂŒschelquinare (frz. monnaies Ă  rameau, engl. bushel series) (Abb. 1 und 2). Sie waren im 2. und 1. Jh. v. Chr. vor allem in Bayern, Baden-WĂŒrttemberg, der Schweiz, Westösterreich, Tschechien und in der Slowakei verbreitet. Die BĂŒschelquinare stellen aufgrund der Vielzahl bestehender typologischer Gliederungen und Objektansprachen eine Herausforderung dar. Aufgrund der weiten Verbreitung wurden diese MĂŒnzserien oft regional durch Expert*innen untersucht und systematisiert. Es existieren somit verschiedene Typologien, die teilweise nicht kongruent sind. Mit Hilfe automatisierter Verfahren wollen wir ZusammenhĂ€nge zwischen den verschiedenen Typologien finden und diese in Relation setzen.

Abb. 2: JĂŒngerer BĂŒschelquinar der Gruppe E nach Kellner 1990 (https://zenon.dainst.org/Record/000150616). Aus den Locken des Kopfes hat sich ein abstrakter BĂŒschel entwickelt, von dem diese MĂŒnzserie ihren Namen hat. Auch das Pferd ist stĂ€rker abstrahiert dargestellt, ĂŒber ihm sind Kreis- und Punktsymbole zu erkennen. Aufbewahrungsort: Römisch-Germanisches Zentralmuseum Mainz. Inv. Nr. O.25667. [Attribution: C. von Nicolai; Copyright: ClaReNet, Danner QuickPX-Travel, RGK]

Die zweite MĂŒnzserie, die im Projekt untersucht wird, sind die sog. monnaies Ă  la croix (KreuzmĂŒnzen), die vor allem in SĂŒdwest- und SĂŒdfrankreich vorkommen (Abb. 3). Aufgrund ihres langen PrĂ€gezeitraums und der weiten geographischen Verbreitung weist diese MĂŒnzserie eine außergewöhnlich große Typenvielfalt auf. 2017 hat unser Kooperationspartner Eneko Hiriart eine neue Typologie fĂŒr die KreuzmĂŒnzen veröffentlicht und zahlreiche MĂŒnzfotos zusammengetragen, die er ClaReNet zugĂ€nglich macht. Diese MĂŒnzserie zeichnet sich durch ihre Vielfalt an Merkmalen aus. Unser Fokus liegt auf der Merkmalskombinatorik und der Gruppeneinteilung durch KĂŒnstliche Intelligenz (KI). Anschließend sollen die Ergebnisse mit der Klassifikation Eneko Hiriarts verglichen werden.

Abb. 3: Monnaie Ă  la croix der ‘kubistischen’ Serie. Die Vorderseite zeigt einen stilisierten Kopf nach links, vor diesem sind zwei Delphine zu erkennen. Auf der RĂŒckseite sind in einem Kreuzmotiv, dem diese MĂŒnzserie ihren Namen verdankt, eine Axt sowie drei Ellipsen dargestellt. Die monnaies Ă  la croix wurden ab 240 v. Chr. ĂŒber eine Zeitspanne von fast 200 Jahren geprĂ€gt. Silber. Aufbewahrungsort: Römisch-Germanisches Zentralmuseum Mainz. Inv. Nr. O.13457. [Attribution: C. von Nicolai; Copyright: ClaReNet, Danner QuickPX-Travel, RGK]

Die dritte MĂŒnzserie wird im Projekt vor allem anhand des Schatzfundes Le CĂątillon II von der Kanalinsel Jersey bearbeitet (Abb. 4). Mit 70.000 MĂŒnzen, v.a. Statere und Viertelstatere der Coriosolitae, ist dieser der grĂ¶ĂŸte jemals gefundene keltische MĂŒnzschatzfund, so dass seine Bearbeitung mit ‘klassischen’ Wissenspraktiken der Numismatik (etwa der analogen Stempelanalyse) fĂŒr unseren Kooperationspartner Philip de Jersey ein Jahrzehnte dauerndes Unterfangen wĂ€re (Abb. 5). Diese Masse gilt es mit automatisierten Bilderkennungsverfahren zu bearbeiten und die Anwendbarkeit von Klassifikation zu analysieren.

Abb. 4: Sogenannter Stater der Coriosolitae, Klasse VI (CATII-H-01081). Auf der Vorderseite ist ein Kopf nach rechts dargestellt. Charakteristisch fĂŒr die Klasseneinteilung ist die Nase, hier in Form einer umgekehrten Zwei. Auf der RĂŒckseite ist ein gezĂŒgeltes Pferd mit Menschenkopf nach links zu erkennen, davor eine Art Leiter, darunter ein Wildschwein. Billon. Dm.: 22,5 mm. Aufbewahrungsort: Jersey Heritage. [Attribution: Ph. de Jersey; Copyright: Jersey Heritage]
Abb. 5: Blockbergung des Schatzfundes Le CĂątillon II auf der Kanalinsel Jersey. Mit rund 70.000 MĂŒnzen handelt es sich um den grĂ¶ĂŸten bislang entdeckten keltischen MĂŒnzschatz. [Attribution: Ph. de Jersey; Copyright: Jersey Heritage]

KĂŒnstliche Intelligenz und die Klassifikation keltischer MĂŒnzen

An diese unterschiedlichen Herausforderungen der MĂŒnzserien treten wir mit Methoden und Tools aus dem Bereich der kĂŒnstlichen Intelligenz (KI) heran. FĂŒr die Erkenntnis von Kongruenz, die ÜberprĂŒfung von Merkmalskombinationen und fĂŒr große Datenmengen eignen sich insbesondere Klassifikations-, Clustering- und Mustererkennungsverfahren, da sie ohne den Umweg ĂŒber Text auf Fotos von Objekten zugreifen können. In diesem Bereich wurden im BigDataLab der Goethe UniversitĂ€t Frankfurt bereits in Projekten mit römischen und griechischen MĂŒnzen entsprechende Methoden entwickelt.

FĂŒr die Experimente mit den MĂŒnzserien kommen Convolutional Neural Networks (CNN) zum Einsatz. Heutzutage sind diese die am hĂ€ufigsten verwendeten Algorithmen im Bereich der Bildklassifikation. Ein CNN besitzt verschiedenen Schichten, die ein Bild durchlaufen muss. Durch diese Schichten werden Merkmale extrahiert und gewichtet. Abschließend wird das Bild einer bestehenden Klasse zugeordnet.

FĂŒr die Anwendung eines CNN ist normalerweise eine vorher definierte Klassifikation notwendig. Um diese zu umgehen, nutzt ein neuer Ansatz namens Deep Clustering die Kombination aus CNNs und Clusteralgorithmen. Diese AnsĂ€tze sollen auch im Projekt ClaReNet angewandt und untersucht werden. Damit ist es möglich, durch selbststĂ€ndige Mustererkennung und Gewichtung eine eigenstĂ€ndige Klassifikation durch die KI zu erhalten. Die beteiligten Wissenschaftler*innen mĂŒssen die durch die KI gebildete Einteilung der MĂŒnzen im Anschluss betrachten und bewerten. Entscheidend ist hier, inwieweit die Zuweisungen zu einzelnen Gruppen fĂŒr die Numismatiker*innen vertretbar sind.

ReprÀsentation im Netz

ClaReNet wird in mehrfacher Hinsicht Teil der digitalen numismatischen Welt sein. Die bereits von der RGK analog publizierten Funde aus Deutschland (zum Beispiel die keltischen MĂŒnzen aus Manching) werden ĂŒber AFE (Antike FundmĂŒnzen in Europa) online veröffentlicht. Außerdem erarbeiten wir einen virtuellen Verbundkatalog keltischer MĂŒnzprĂ€gungen namens Online Celtic Coinage. Er verwendet das Vokabular und die Ontologie von nomisma.org und ist mit anderen Linked Open Data-Ressourcen wie der Getty AAT, dem DARIAH-EU Backbone Thesaurus, Normdatenportal des Berliner MĂŒnzkabinetts sowie der iDAI.world verlinkt. Auf diese Weise werden alle erzeugten Daten open access den LOUD und FAIR-Prinzipien folgend zur VerfĂŒgung gestellt. Mit dem Datenbankmanagementsystem DĂ©dalo wird zunĂ€chst ein backend-Katalog erstellt, welcher das Kuratieren von MĂŒnzdaten durch die Numismatik ermöglicht und auf welche die IT in Evaluierungsphasen zurĂŒckgreifen kann. Weiterhin ist der backend-Katalog das Fundament um weitere frontend-Kataloge wie OCC zu erstellen.

Nicht nur etwas fĂŒr Naturwissenschaften - eine science and technology-Studie fĂŒr die Geisteswissenschaften

Abb. 6: Was untersucht eine STS? [Attribution: J. Tietz; Copyright: RGK]

Im Rahmen des Projekts ClaReNet wird die Wissensproduktion und -zirkulation u. a. anhand einer science and technology-Studie (STS) reflektiert (Abb. 6). Ihr Ziel ist es, zu einer Dokumentation ĂŒber die VerĂ€nderungen der Erkenntnis­prozesse durch den Einsatz technischer GerĂ€te, digitaler Werkzeuge und Algorithmen beizutragen. Unter dem Titel „PfadabhĂ€ngigkeiten, Akteur-Netzwerke, Digital Agency. Eine STS zu Klassifikationen und ReprĂ€sentationen von keltischen MĂŒnzen im Netz“ – Kurz: PANDA-STS – werden die Arbeitsprozesse und Wissenspraktiken der mitwirkenden Forscher*innen und Kooperationspartner*innen beobachtend begleitet und analysiert. Dabei wird nach alten und neuen PfadabhĂ€ngigkeiten gefragt, die im Zuge von Entscheidungen beim Forschen entstehen. Es werden die VerĂ€nderungen der Akteur-Netzwerke bei der EinfĂŒhrung von technischen GerĂ€ten – wie der Danneranlage (Abb. 7) – und der KI untersucht sowie die graduellen Formen der Praxisbeteiligung bis hin zur Handlungsmacht (Stichwort digital agency) erforscht.

Abb.7: FĂŒr die Analyse stehen Fotoaufnahmen von circa 80.000 keltischen MĂŒnzen zur VerfĂŒgung. Viele Bilder werden dem Projekt von den Projektpartnern zur VerfĂŒgung gestellt, andere hingegen mit einer mobilen MĂŒnzfotoanlage, einer Danner QuickPX-Travel, neu fotografiert, wie hier im Römisch-Germanischen Zentralmuseum in Mainz. [Attribution: J. Tietz; Copyright: ClaReNet, RGK]

Der Blog und das Wiki zum Projekt

Wer mehr ĂŒber ClaReNet erfahren möchte, findet auf unserem Blog https://clarenet.hypotheses.org nicht nur Hinweise auf Veranstaltungen und Videos, sondern regelmĂ€ĂŸig auch BeitrĂ€ge ĂŒber unsere TĂ€tigkeiten und Wissenspraktiken. Wir erarbeiten ĂŒbrigens auch ein Wiki zu den zentralen Begriffen des Projektes, die dann auf dem Blog mit Angabe von Literatur publiziert werden.

Kooperationspartner

Im Rahmen des Projekts kooperieren wir mit einer Vielzahl von Projektpartnern und Institutionen im In- und Ausland:

Zudem sind wir Teil des Konsortialvorhabens NFDI4Objects.

Projektmitarbeiter*innen

RGK:

  • Mirko Brand
  • Kerstin P. Hofmann
  • Markus Möller
  • Caroline von Nicolai
  • Katja Rösler
  • Julia Tietz
  • David Wigg-Wolf (Projektleiter)

Goethe-UniversitÀt Frankfurt:

  • Chrisowalandis Deligio
  • Karsten Tolle