Instituto Nacional de Antropología e Historia

This is the Introduction to the following book: Jiménez-Badillo, D. (Ed.). 2017. Arqueología Computacional. Nuevos enfoques para la documentación, análisis y difusion del patrimonio cultural, pp. 143-172. México: INAH. ISBN... more

Abstract: This paper describes a new methodology for the analysis of archaeological stone masks based on a quantitative procedure called Spectral Clustering. To the best of our knowledge, this technique is not well-known in archaeology... more

Abstract: This paper describes a new methodology for the analysis of archaeological stone masks based on a quantitative procedure called Spectral Clustering. To the best of our knowledge, this technique is not well-known in archaeology despite its proven performance in partitioning a collection of artifacts into meaningful groups. We argue that spectral clustering yields better results than more traditional approaches such as single and total linkage numerical taxonomy. The clustering of masks found in the Sacred Precinct of Tenochtitlan, which may have been imported from Guerrero (i.e. hundreds of kilometers away) is considered the starting point of a broader project focused on the identification of key attributes that can define stylistic classes and later lead to a better understanding of this collection.
Keywords: spectral clustering, Mezcala collection, Great Temple of Tenochtitlan, stone masks, Guerrero, Tenochtitlan.

Resumen: Este trabajo describe una nueva metodología para el análisis de máscaras arqueológicas de piedra con base en un procedimiento cuantitativo conocido como agrupamiento espectral. Hasta donde sabemos, esta técnica es muy poco conocida en arqueología pese a que es muy efectiva para dividir un conjunto de artefactos en grupos significativos. Sostenemos que el agrupamiento espectral rinde mejores resultados que otros enfoques más tradicionales, como la taxonomía numérica de enlace individual y la de enlace completo (i.e. single and total linkage clustering). Aplicamos el método a una colección de máscaras encontradas en el Recinto Sagrado de Tenochtitlan, pero que proceden muy probablemente del estado de Guerrero, es decir a cientos de kilómetros de la capital mexica. El agrupamiento de máscaras se considera el punto de partida de un proyecto más amplio que se centra en la identificación de atributos claves que pueden definir clases estilísticas y que permitan un mejor entendimiento de esta colección arqueológica.
Palabras clave: agrupamiento espectral, colección Mezcala, Templo Mayor de Tenochtitlan, máscaras de piedra, Guerrero, Tenochtitlan.

Resumen: En este capítulo proponemos la aplicación del modelo bolsa de palabras (BoW, por sus siglas en inglés) para la descripción y clasificación de tepalcates arqueológicos. BoW fue desarrollado para analizar textos de manera... more

Resumen: En este capítulo proponemos la aplicación del modelo bolsa de palabras (BoW, por sus siglas en inglés) para la descripción y clasificación de tepalcates arqueológicos. BoW fue desarrollado para analizar textos de manera estadística para mejorar la clasificación y recuperación de la información contenida en los mismos. La idea detrás de dicho modelo es que los documentos de texto pueden representarse mediante un histograma de distribución estadística (i.e. función de densidad de probabilidad) de sus palabras más significativas (i.e. vocablos de gran importancia para reconocer el tema del texto). Durante la última década, la metodología BoW ha ganado popularidad en el área de visión por computadora como método para comparar imágenes y modelos 3D en aplicaciones de reconocimiento de objetos, clasificación y recuperación de información. Esto ha dado lugar al enfoque conocido como bolsa de palabras visuales, que en lugar de textos, analiza patrones visuales y características geométricas. Dicho desarrollo ofrece grandes oportunidades para analizar datos 3D en muchos campos, incluida la arqueología. Este trabajo presenta una explicación intuitiva de cómo ésta metodología puede utilizarse para analizar modelos de superficie 3D y describe experimentos realizados con una colección de fragmentos de vasijas teotihuacanas.
Palabras clave: tepalcates arqueológicos, clasificación cerámica, análisis automatizado de forma, bolsa de palabras.

Abstract: In this paper, we propose the application of the bag-of-words model (BoW) for the description and classification of archaeological potsherds. BoW was developed to analyse text documents statistically in order to improve the classification and retrieval of their contents. The idea behind the model is that text documents can be represented by a histogram (i.e. probability density function) that models the statistical distribution of the most discriminative words in their contents (i.e., words that are important to recognize the text’s theme). During the last decade the BoW model gained popularity in the field of computer vision as a method to compare images and 3D models in applications of object recognition, classification and content-based retrieval. This has given rise to the bag-of-visual-words approach, where instead of words, visual patterns and local geometric features are analysed. This development offers great opportunities to analyse 3D shape data in many fields, including archaeology. We provide an intuitive explanation of the BoW model as applied to the analysis of 3D surface models, and give details of some experiments with a sample of archaeological potsherds from Teotihuacan, Mexico.
Keywords: archaeological potsherds, ceramic classification, automatic 3D shape analysis, bag-of-words

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- by Diego Jiménez-Badillo and +1
  Edgar F. Roman-Rangel
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  Bag of Visual Words, Computational Archaeology

We propose generalized 3D shape descriptor for efficient classification of 3D archaeological artifacts Our descriptor is based on a Multi-View approach of curvature features, consisting of the following steps: Pose normalization of 3D... more

We propose generalized 3D shape descriptor for efficient classification of 3D archaeological artifacts Our descriptor is based on a Multi-View approach of curvature features, consisting of the following steps: Pose normalization of 3D models, Local curvature descriptor calculation, Construction of 3D shape descriptor using the Multi-View approach and curvature maps, and Dimensionality reduction by Random Projections. We generate two descriptors from two different paradigms: a) Hand-Crafted, wherein the descriptor is manually designed for object feature extraction, and directly passed on to the classifier; and b) Machine Learnt, in which the descriptor is automatically learns the object features through a pretrained Deep Neural Network model (VGG-16) for Transfer Learning and passed on to the classifier. These descriptors are applied to two different archaeological datasets: (a) non-public Aztec dataset, represented by a collection of 963-3D archaeological objects from the Templo Mayor Museum in México City, that includes anthropomorphic sculptures, figurines, masks, ceramic vessels, and musical instruments; and (b) 3D Pottery Content Based Retrieval Benchmark dataset, consisting of 411 objects. Once the Multi-View descriptors are obtained, we evaluate their effectiveness by using the following object classification schemes: K-Nearest Neighbor, Support Vector Machine and Structured Support Vector Machine. Our object descriptors classification results are compared against 5 popular 3D descriptors in the literature, namely Rotation Invariant Spherical Harmonic, Histogram of Spherical Orientations, Signature of Histograms of OrienTations, Symmetry Descriptor, and Reflective Symmetry descriptor. Experimentally, we were able to verify that our machine learnt and hand-crafted descriptors offer the best classification accuracy (20% better on average than comparing descriptors), independently of the classification methods. Our proposed descriptors are able to capture sufficient information to discern among the different classes, concluding that adequately characterizes the datasets.

This thesis proposes an exploratory method of spatial analysis oriented to the recognition of adjacency patterns in point sets. The underpinning elements of such method are the relative neighbourhood concept, the retrieval of proximity... more

This article introduces an ongoing Digital Humanities project aimed at leveraging the benefits of Natural Language Processing, Corpus Linguistics, Machine Learning, and Spatial Analysis for advancing the computational analysis of vast... more

Este libro reúne la experiencia de 39 investigadores dedicados a desarrollar métodos, técnicas y herramientas digitales para facilitar el análisis, preservación y divulgación del patrimonio cultural. El contenido se organiza en 17... more

Al igual que otras disciplinas científicas, la arqueología se ha beneficiado desde hace décadas de las innovaciones producidas por la revolución informática. En la actualidad, la eficacia de métodos computacionales y técnicas digitales... more

La historiografía institucional hispanoamericana se compone necesariamente de estudios referentes a la institución del corregimiento, no sólo por lo que ello implica sino porque no se trata sólo del estudio del ente sino del análisis de... more

This paper describes a method for discovering meaningful relationships in a point set, based on the concept of relative neighbourhood, which can be applied to groups of archaeological sites or artefacts. In contrast to notions that use... more

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- by Diego Jiménez-Badillo
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- Archaeology

We introduce a method for estimation of rotation invariant local shape descriptors for 3D models. This method follows a successful idea commonly used to obtain rotation invariant descriptors in 2D images, and improves it by tackling the... more

We address the problem of the statistical description of 3D surfaces with the purpose of automatic classification and retrieval of archaeological potsherds. These are particularly interesting problems in archaeology, as pottery comprises... more

El presente libro es una muestra de las ventajas que nos brindan las tecnologias de la informacion y la comunicacion (TIC) cultural. Los cuales son una aportacion para la red tematica “Tecnologias digitales para la difusion del patrimonio... more

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- by Diego Jiménez-Badillo
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  Humanities, Art, Museology, Patrimonio Cultural

This paper describes an ongoing research focused on developing an automatic recognition system for the retrieval of archaeological 3D models. The aim of the project is to implement computer tools capable of exploring a database and... more

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- by Diego Jiménez-Badillo
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  Computer Science, Archäoinformatik

Por segunda vez consecutiva el sindicato de investigadores y docentes del INAH (DII-IA-1) carece de planillas para formar el Comité que dirigirá sus acciones en el siguiente periodo. Lo que parecería un tema trivial no lo es en absoluto;... more

Durante las últimas dos semanas un torrente de noticias y comentarios han puesto en el ojo del huracán a la tienda Bodega Aurrerá en San Juan Teotihuacán, a raíz del amplio y bien documentado reportaje de David Barstow y Alexandra Xanic... more

Regresa el etnólogo Sergio Raúl Arroyo García a la Dirección General del INAH para completar la tarea que dejó pendiente hace siete años, cuando ocupaba ese mismo cargo en el año 2005. Pero su regreso se parece más a la secuela de una... more

Archaeology

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