Århundraden av arkeologisk forskning om Inkariket har skapat ett veritabelt kunskapsbibliotek. Men nya digitala och datadrivna projekt ledda av Brown University-forskare bevisar att det finns mycket mer att upptäcka om förkolonialt liv i Anderna.

I en nyligen släppt upplaga av Journal of Field Archaeology , Brown biträdande professor i antropologi Parker VanValkenburgh och flera kollegor detaljerade ny forskning som de utförde i det före detta Inka imperiet i Sydamerika med hjälp av drönare, satellitbilder och egenutvecklade onlinedatabaser. Deras resultat visar att big data kan ge arkeologer en svepande, överblick över de ämnen de studerar på plats – vilket ger nya insikter och nya historiska frågor.

"Vissa frågor är verkligen svåra att svara på när du bara tittar på en liten berättelse - säg, gräver ett dike i resterna av ett enda hus, " Sa VanValkenburgh. "De där stora frågorna om hela Inkariket - de är väldigt svåra att besvara med bara en hacka och en murslev."

Men som VanValkenburgh och hans kollegor upptäckte, forskare kan börja svara på dessa frågor genom att utnyttja kraften i big data. Arbetar med antropologen Steven Wernke från Vanderbilt University och den japanska etnohistorikern Akira Saito, VanValkenburgh hjälpte till att utveckla och fylla i två onlinedatabaser som samlar in historisk information och satellitbilder som dokumenterar det spanska imperiets påtvingade massflyttning av Inkariket på 1500-talet.

En databas, kallas LOGAR, innehåller samlad information från "Tasa de la Visita General, " ett omfattande register över vidarebosättningen som fördes av den spanskt utnämnde vicekungen i Peru. En annan, med titeln GeoPACHA, fungerar som ett arkiv för nya och befintliga bilder av dessa webbplatser, från historiska bilder till aktuella satellitbilder.

"Detta var ett av de största vidarebosättningsprogram som någonsin försökts av en kolonialmakt i världshistorien, " sa Wernke. "Mer än en miljon människor flyttades. Men eftersom det inte finns någon enda huvudlista i de historiska dokumenten, mer än hälften av bosättningarna hade blivit oidentifierade. Nu, mellan LOGAR och GeoPACHA, vi har identifierat cirka tre fjärdedelar av dem, vilket är häpnadsväckande."

Med hjälp av den data de samlat in, VanValkenburgh, Wernke och Saito skapade en omfattande karta över alla kända spanska koloniala bosättningar, eller reducción, sträcker sig från Ecuador till Chile, låter dem som studerar regionen förstå ebb och flödet av det sociala livet i en skala i flera länder. För att visa de potentiella insikter som dessa data har, författarna skapade en figur som pekar ut varje reducción ovanpå en karta över Inka kejserliga motorvägssystem, demonstrerar att spanjorerna förlitade sig starkt på inhemsk infrastruktur för att erövra och omstrukturera Inkariket. En annan figur färgkodade varje reducción efter höjd, visar att uppgifterna kan hjälpa till att informera studier om hur massvidarebosättning påverkade inkabosättningssystemen.

"Mitt team tittar på de olika typerna av terrasser som människor skapat för att stödja jordbruk i nordöstra Peru, och kartläggning av platserna där vi ser terrassering i inkastil i satellitbilder i stor skala kommer att hjälpa oss att undersöka både storskalig befolkningshistoria och omfattningen av inkaernas inverkan på lokala miljöer, ", sa VanValkenburgh. "Men det finns också alla möjliga nya frågor som dyker upp när man skalar ut så här."

Skalans kraft var kärnan i en rad forskning som visades upp i specialnumret den 12 februari av Journal of Field Archaeology , redigerad av VanValkenburgh och Andrew Dufton, en färsk Brown Ph.D. examen som nu undervisar vid University of Edinburgh i Skottland. Tillägget, VanValkenburgh sa, syftade till att tillhandahålla den första undersökningen någonsin av potentiella fördelar och nackdelar med big data inom arkeologiområdet.

Ett annat av VanValkenburghs projekt, där han slog sig ihop med Brown biträdande professor i miljöstudier James Kellner för att fånga den arkitektoniska komplexiteten hos den massiva förcolumbianska platsen Kuelap med hjälp av drönare LiDAR (Light Detection and Ranging) teknologi, finns också med i tidskriftsupplagan.

"Inom arkeologi, big data science är verkligen i sin linda, jämfört med andra områden som genetik och astronomi, " Sa VanValkenburgh. "Men vad det har löftet att göra det möjligt för oss att göra är att titta på processer och mönster på kontinental skala, låter oss, till exempel, undersöka hur hela samhällen har anpassat sig till klimatförändringarna under långa tidsperioder."

Men användningen av big data inom ett humanistiskt fokuserat område är inte utan utmaningar, VanValkenburgh påpekade i journalinledningen han skrev med Dufton. Forskarnas ökade beroende av högupplösta satellitbilder kan ge upphov till oro för individuell integritet och nationell säkerhet. De som vill dela data med kamrater på andra institutioner eller i andra länder kommer att möta utmaningar, eftersom det arkeologiska materialets rena variation gör det nästan omöjligt att etablera universella namnkonventioner som de som används inom medicin eller fysik.

Och särskilt viktigt, VanValkenburgh sa, ett överdrivet beroende av datadrivna arkeologiska metoder kan distansera forskare från just de människor och civilisationer som deras forskning försöker förstå bättre.

"Vi har sålt vårt område på det faktum att det lägger till en mänsklig dimension till historien, ", sa VanValkenburgh. "Folk är oroliga över hur stora perspektiv missar de små berättelserna som har varit arkeologins bröd och smör under en riktigt lång tid, såväl som framtiden för de samhällsbaserade och lokala partnerskapen som blir allt viktigare för arkeologisk praxis."

Han tror att i en ideal värld, big datas roll inom arkeologi kommer att vara att starta konversationer, inte dra definitiva slutsatser. Hans arbete med Wernke och Saito visar att databaser finns för att öppna upp nya forskningsvägar, varav de flesta fortfarande kommer att kräva arkeologiska stövlar på marken och konstant kommunikation med medlemmar i de samhällen där arkeologer arbetar.

"Jag tror att vi måste vara exalterade över vad tekniken kan berätta för oss, men vi måste också vara ödmjuka, ", sa VanValkenburgh. "Digital arkeologi måste vara i djup konversation med kött- och potatisarbetet med utgrävning och lantmäteri, samt att vara i grunden vördnadsfull för lokala intressenters ännu viktigare angelägenheter."