Integrative studies of anthropological, archaeological, and cognitive evidence through a 3D database construction and mathematical analyses and modeling

• Project Area: Integrative Human Historical Science of "Out of Eurasia": Exploring the Mechanisms of the Development of Civilization
• Project/Area Number: 19H05738
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Humanities and Social Sciences
• Research Institution: Nanzan University
• Principal Investigator: 中尾 央 南山大学, 人文学部, 准教授 (20720824)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 野下 浩司 九州大学, 理学研究院, 助教 (10758494) ; 金田 明大 独立行政法人国立文化財機構奈良文化財研究所, 埋蔵文化財センター, センター長 (20290934) ; 田村 光平 東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 准教授 (60725274)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥70,070,000 (Direct Cost: ¥53,900,000、Indirect Cost: ¥16,170,000); Fiscal Year 2023: ¥12,870,000 (Direct Cost: ¥9,900,000、Indirect Cost: ¥2,970,000); Fiscal Year 2022: ¥13,000,000 (Direct Cost: ¥10,000,000、Indirect Cost: ¥3,000,000); Fiscal Year 2021: ¥12,610,000 (Direct Cost: ¥9,700,000、Indirect Cost: ¥2,910,000); Fiscal Year 2020: ¥12,480,000 (Direct Cost: ¥9,600,000、Indirect Cost: ¥2,880,000); Fiscal Year 2019: ¥19,110,000 (Direct Cost: ¥14,700,000、Indirect Cost: ¥4,410,000)
• Keywords: 三次元計測 / 数理解析 / データベース構築 / 弥生時代 / 土器 / 三次元データ / 甕棺 / 遠賀川式土器 / 考古・人類データの統計解析 / 理論モデル構築

Outline of Research at the Start

本領域が対象とする出ユーラシア地域のモニュメント，遺物，民族誌データ、認知的データ、自然人類学的データ等を空間的・時間的位置を基準とするフレームワークに位置づけて相互参照・検索可能な形とする．SfM・三次元スキャナーやLiDAR 測量など三次元計測によって取得されたデータともリンクすることで，楕円フーリエ解析などの幾何学的形態測定の手法を用いた定量的な解析・比較を行う．また総括班との密接な連携の下，異分野統合のハブとしての役割を果たし，領域全体の一貫性・統合性を確実なものとする．

Outline of Annual Research Achievements

本研究領域では各種考古遺物の三次元データを収集することを第一の目的とし，研究を進めた．ただし，コロナ禍もあり，国外データの収集が基本的に不可能となったため，日本国内のデータに焦点を合わせた．三次元データの数理解析の手法確立のため，また本研究領域の研究遂行のために最適な考古遺物として，弥生時代前期の遠賀川式土器に関して，鹿児島から愛知県まで，西日本各地で500程度のデータを収集した．
これらのデータについて，二次元データの楕円フーリエ解析（Elliptic Fourier analysis）と合わせ，球面調和関数（spherical harmonics）を用いた解析を徐々に進め，その解析パイプラインの確立を目指した．また，SfM-MVS（Structure frm Motion-Multi View Stereo）による三次元データ収集手法についてもさまざまな試行を重ね，レーザースキャナーなどで得られた三次元データとの違いについて，比較するなどした．
本年度はこの解析パイプラインの確立およびデータの収集，また三次元モデル構築手法の確立に大きな時間を割いたため，研究成果そのものはあまり多く発表できていないが，次年度以降につながるような基礎的なデータを収集できたと考えている．これらのデータについては，理研のサーバーを借りて公開用データベースに収納し，またいずれ一般向けに公開できるよう準備を進めている．

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

計画通りに進んでいる．

Strategy for Future Research Activity

前年度までに得られた三次元データの数理解析を進め，研究成果として発表を行うとともに，新たな考古遺物の三次元データ収集を進めていく．

Research Products

• [Journal Article] 日本考古学の理論的・哲学的基礎：発掘報告書と型式（学）を中心に (2020)
  • Author(s): 中尾央
  • Journal Title: 旧石器研究 Volume: 16 Pages: 1-9
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Warfare in the Neolithic: Comments on Project “Neolithic Civilizations of Eurasia: Jomon - Origin, Early Stages, Local Peculiarities ” (2019)
  • Author(s): Nakao, H.
  • Organizer: International Workshop “Early Civilizations from the Viewpoints of the Northeast Eurasian Prehistory: A New Perspective”
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Elliptic Fourier analysis of the Ongagawa pottery in prehistoric Japan (2019)
  • Author(s): Tamura, K., Nakao, H., Yamaguchi, Y., and Matsumoto, N
  • Organizer: MORPH 2019
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Quantifying morphological variation of bronze and iron arrowheads of the Kofun period in Japan (2019)
  • Author(s): Tamura, K., Nakao, H., Takata, K., Hashimoto, T. and Matsugi, T
  • Organizer: MORPH 2019
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 弥生時代中期北部九州における戦争 (2019)
  • Author(s): 中尾央・中川朋美・田村光平・山口雄治
  • Organizer: 進化学会第21回大会
• [Presentation] SfM-MVS技術による土中の柱と木製部材の位置関係の復元 (2019)
  • Author(s): 中村亜希子,浦蓉子,金田明大,山口欧志
  • Organizer: 日本文化財科学会第36回大会
• [Presentation] 廉価型GPSの遺跡調査への利用 (2019)
  • Author(s): 金田明大,山口欧志
  • Organizer: 日本文化財科学会第36回大会
• [Presentation] Where am I in the Forest?-Application of SLAM/LiDAR Technology to Measurement and Geophysical Survey of Archaeological Sites in Forest. (2019)
  • Author(s): Kaneda, A. and Yamaguchi, H.
  • Organizer: 47th Computer Applications and Quantitative Methods in Archaeology
  • Int'l Joint Research
• [Book] 文化進化の数理 (2020)
  • Author(s): 田村光平
  • Total Pages: 256
  • Publisher: 森北出版
  • ISBN: 978-4-627-06271-9
• [Book] he Routledge handbook of the bioarchaeology of climate and environmental change (2020)
  • Author(s): Nakao, H., Nakagawa, T., Tamura, K., Yamaguchi, Y., Matsumoto, N., and Matsugi, T
  • Total Pages: 552
  • Publisher: Routledge
  • ISBN: 9780367560386
• [Book] 感染る (2019)
  • Author(s): 慶應義塾大学教養研究センター、赤江 雄一、高橋 宣也
  • Total Pages: 308
  • Publisher: 慶應義塾大学出版会
  • ISBN: 4766426150
• [Funded Workshop] MORPH 2019 (2019)