New approaches for the acquisition, systematisation and interpretation of archaeological artefacts

Mgr. Josef Wilczek, Ph.D.

Doctoral thesis

Abstract:

Práce archeologů je tradičně založena na klasifikaci archeologických artefaktů. Mezi všemi vnitřními a vnějšími charakteristikami artefaktů (materiál, dekorace, způsob výroby, atd.), je tvar často považován za prvek, podávající informace o chronologických, sociálních, náboženských a kulturních aspektech dřívějších populací. Ačkoliv jsou v dnešní době klasifikace archeologických artefaktů pečlivě vypracované a obecně přijímané, jsou typologie často pouvažovány za subjektivní, nejednoznačné a časově velmi náročné. Hlavním cílem doktorského projektu je proto překonat most mezi archeologií a dalšími vědními odvětvími jako matematika, statistika a počítačové vědy, s motivací (semi-)automatizovat proces akvizice, klasifikace a atribuce archeologických artefaktů. Disertační práce se skládá z úvodu (první kapitola), po němž následují tři kapitoly prezentující navrhované metody, jejichž cílem je zjednodušení několika klíčových úkolů potřebných pro ilustraci, identifikaci, rekonstrukci a interpretaci archeologických artefaktů. Tři další kapitoly představují případové studie zabývající se klasifikací různých druhů artefaktů na základě tvaru. Tyto kapitoly jsou následovány celkovým závěrem, shrnujícím hlavní výsledky a přínosy metod užitých v této práci. Ačkoliv se disertace zaměřuje jen na některé druhy artefaktů (hlavně keramiku, bronzové sekery a spony) z několika chronologických period (neolit, doba bronzová, doba laténská), postupy užité při řešení specifických otázek mohou být jednoduše generalizovány a přizpůsobeny pro studiu velké škály archeologických artefaktů.

Abstract:

The work of archaeologists is generally based on the classification of archaeological artefacts. Amongst all observable intrinsic descriptors (material, decoration, fabrication mode/chaine operatoire, etc.), shape is often considered as the most important feature, giving clues to study chronological, social, religious or cultural aspects of ancient populations. Although ceramic classifications are well elaborated nowadays, they are sometimes considered as being subjective, ambiguous, non-reproducible, and seldom implemented. The main goal of the dissertation is therefore to bridge the gap between archaeology and recent developments in mathematics, statistics and 2D/3D imagery, in order to (semi-)automate the process of artefact acquisition, classification and attribution. The thesis is composed of an introduction, followed by three chapters presenting the methods proposed here to simplify several key tasks necessary for artefact illustration, identification, reconstruction, and interpretation. The remainder of this volume is composed of three chapters presenting case studies dealing with the shape-based classification of different types of artefacts, followed by a general conclusion discussing the importance of geometric morphometrics for archaeology. Although the dissertation focuses only on selected artefacts (mainly ceramics, bronze axes and brooches) from several chronological periods (Neolithic period, Bronze Age, La Tène period), the methodological processes used to deal with specific questions can easily be generalised and adapted, for the study of a wide variety of archaeological artefacts.

Keywords

Archaeology, typology, classification, chronology, (semi-)automatic acquisition, (semi-)automatic classification, (semi-)automatic attribution, archaeological illustration, Bronze Age, Iron Age, La Tène ceramics, pottery, flanged axes, brooches, Bibracte, Morphometrics, Elliptic Fourier Analysis, Discrete Cosine Transform, Iterative Closest Point, General, Procrustes Analysis, open contour, closed contour, Gaussian, mixture modelling, Model-Based Cluster Analysis, ModelBased Discriminant Analysis, Self-Organising Maps, Multivariate Regression, Simulated Annealing

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 5. 6. 2017

Thesis defence

• Date of defence: 27. 9. 2017
• Supervisor: PhDr. Natalie Venclová, DrSc., Pr. Fabrice Monna
• Reader: Mgr. Alžběta Danielisová, Ph.D., Prof. Dr. Till F. Sonnemann, Dr. Julien Claude

Masaryk University

Faculty of Arts

Doctoral programme / field:
Historical Sciences (4-years) / Archaeology