النهج الحاسوبية لدراسة التخطيط الحضري التاريخي

التعريف بالطرق الحاسوبية في التاريخ الحضري

إن فهم تطور التخطيط الحضري التاريخي أمر أساسي لفهم كيفية تطور المدن على مر القرون، وقد اعتمدت النهج التقليدية اعتماداً كبيراً على السجلات والخرائط والحفر الأثرية، ولكن هذه الأساليب كثيراً ما تترك ثغرات في التغطية المكانية والزمنية، وقد فتحت التطورات الحسابية الأخيرة طرقاً جديدة لتحليل مخططات المدن السابقة، والهياكل الأساسية، والديناميات الاجتماعية ذات الدقة والحجم اللذين كانا مستحيلاً في السابق.

ويقع التاريخ الحضري المحوسب في تقاطع العلوم الإنسانية الرقمية والجغرافيا وعلوم البيانات، ويتيح للباحثين أن يسألوا أسئلة كمية أساسا: كيف تغيرت شبكات الشوارع بعد مشروع كبير للهياكل الأساسية؟ وما هي العوامل التي أدت إلى الفصل بين الأحياء في المدن التي تمر في القرن التاسع عشر؟ وكيف كان انتشار الأمراض من خلال الحيز الحضري قبل الاصطناعي؟ إن الإجابة على هذه الأسئلة لا تتطلب خبرة تاريخية فحسب بل أيضا القدرة على معالجة نماذج البيانات المختلطة.

التقنيات الحاسوبية الأساسية

وقد أثبتت عدة تقنيات حسابية قيمة خاصة لدراسة التخطيط الحضري التاريخي، حيث يقدم كل منها عدسة مختلفة لدراسة الماضي، ويستخدم الكثير منها في الجمع بين بناء تفاهمات أكثر ثراء.

نظم المعلومات الجغرافية

وتسمح تكنولوجيا المعلومات الجغرافية برسم الخرائط وتحليلها وتصوير البيانات المكانية، وفي البحوث التاريخية، تستخدم نظم المعلومات الجغرافية في تحديد الخرائط القديمة، ورقمنة الخطط الأثرية، وإنشاء نظارات رقمية مطبقة تتعقب التغير بمرور الوقت، فعلى سبيل المثال، استخدم التاريخ نظام المعلومات الجغرافية لإفراط خريطة باريس ببيانات الشوارع الحديثة، مع الكشف عن كيفية استمرار حدود الملكية، وطرق المعلومات الجغرافية، والمسارات العامة.

One landmark project is the Rome Lab, which uses GIS to reconstruct the urban fabric of Old Rome from archaeological records and textual sources. Researchers have created a detailed digital model of the city as it stood in the 4th century CE, allowing them to analyze population density, land use, and even the flow of goods across neighborhoods.

النموذج الذي يقوم به العميل (ABM)

ويحفز النموذج القائم على أساس العميل أعمال وتفاعلات " العناصر " الفردية (الناس، الأسر المعيشية، المؤسسات) لمراقبة الأنماط الناشئة على نطاق المدينة، وفي التاريخ الحضري، يساعد المكتب الباحثين على اختبار الافتراضات المتعلقة بكيفية تشكيل السلوك الاجتماعي، والحوافز الاقتصادية، أو القيود البيئية للتنمية على مدى عقود أو قرون، وعلى سبيل المثال، يمكن أن يُمثل أسلوب قيام المتاجر غير الرسمية باختلاق مواقع للمتاجر، وكيف قرر السكان وجود هذه القواعد.

ومن الأمثلة البارزة على ذلك دراسة شبكات التجارة القديمة، فقد قام الباحثون ببناء تدابير بناء الثقة تحفّز حركة التجار على طول طريق الحرير، وتعديل متغيرات مثل مخاطر قطع الطرق، ونوعية الطرق، والطلب على الأسواق لمعرفة أي شكل من أشكال الطرق كان أكثر استقراراً، وتساعد النتائج على توضيح سبب تسارع بعض المدن التي تُعَطَّف في حين تراجعت بلدان أخرى.() واستخدمت دراسة أخرى أسلوب الإدارة البيئية لدراسة حركة المرور في المدن الإسلامية المبكرة، في عام 2020،()

تحليل الشبكة

ويعالج تحليل الشبكة المدن على أنها مجموعات من القطع والمنافذ والشارع، وعلى سبيل المثال، كما يعامل خصائص مثل المركزية، والربط، والتجميع، وقد أصبحت هذه التقنية أساسية لدراسة الطريقة الحضرية التي تؤثر على التنقل والوصول، ويمكن استخلاص شبكات الشوارع التاريخية من الخرائط القديمة باستخدام الرقمنة أو الاستخراج الآلي من صور السككك الحديدية، وبعد أن يتم ذلك في شكل شبكي، يمكن للمحللين أن يحسبوا لي.

وقد أظهرت البحوث المتعلقة بالمدن الأوروبية المتوسطة أن مساحات السوق عادة ما تكون لها أعلى مركزية في الشبكة، مما يفسر أهميتها الاقتصادية، وتكشف الدراسات التي أجريت في باريس القرن التاسع عشر في إطار إعادة تصميم هاوسمان أن البيوت الجديدة عمدت إلى إنشاء شبكة " شرعية " تقلل من قدرة السكان على حواجز الطرق الضيقة - تحليل شبكة تؤكد روايات تاريخية للنوايا العسكرية.

التعلم في مجال الآلات والتعلم في أعماق البحار

وتوفر التعلم الماكين والتعلم العميق أدوات قوية لتجهيز كميات كبيرة من الخرائط التاريخية المنسوخة، ولا سيما الخرائط الجوية والصور الساتلية، ويمكن تدريب الشبكات العصبية الثورية على التعرف على الطرق أو بناء البصمات أو الأماكن الخضراء في الخرائط التاريخية، مما يُؤهل عملية رقمنة تستغرق شهوراً، ويمكن للطبقات الأخرى أن تكتشف أنماطاً مثل الشبكة العادية للمستوطنات الرومانية.

وهناك حالة استخدام ملح هي مشروع " Mapping Historical New York]، " حيث قدم الباحثون تعليما عميقا لاستخراج مخططات البناء من خرائط تأمين حرائق القرن التاسع عشر، وكانت البيانات الناتجة تتيح لهم دراسة تطور كثافة المباني وتغطية الكثير في جميع أنحاء المدينة، مما أدى إلى حدوث تغييرات في موجات الهجرة والازدهار الاقتصادي.

الطلبات عبر الفترات التاريخية

وقد طبقت نُهج حاسوبية على التاريخ الحضري عبر عهود عديدة، حيث تعرض كل منها تحديات وبصرات فريدة.

المدن القديمة

وبالنسبة لمدن العالم القديم، بومبي، وبيانات تيتوهوكان - البحثية، كثيرا ما تكون مجزأة، فالطرق الحاسوبية تساعد على سد الثغرات، وتستخدم نظم المعلومات الجغرافية لفرض مواقع الهياكل المفقودة على أساس علم الطبوغرافية والأشكال المعروفة، وتُحدِّد النماذج القائمة على العملاء كيفية نمو السكان في ظل قيود مختلفة على الموارد، وتكشف تحليلات الشبكات عن منطق مواضع الشوارع حتى عندما لا تزال قائمة.

The Great Pompeii Project uses a combination of GIS, photogrammetry, and 3D modeling to reconstruct the city as it looked before the eruption of Vesuvius. Researchers have created interactive maps that allow users to explore street shower networks, public buildings, and water distribution systems. These tools do not just present a static picture;

القرون الوسطى والمدينة الحديثة المبكرة

وكثيراً ما يوصف التخطيط الحضري في العصور الوسطى بأنه نظامي، ولكن التحليل الحسابي يكشف عن وجود انتظامات أساسية، وقد استخدمت الدراسات التي أجريت في أكثر من 300 مدينة في وسط أوروبا نظام المعلومات الجغرافية لقياس أشكال القطع، وأسلاك الشوارع، ووضع مساحات السوق، وتبين النتائج أنه في حين لا توجد بلدتان متطابقتان، فإنها تتقاسم مجموعة من البارامترات المشتركة - مثل نسبة استخدامات السوق إلى الكتب المطولة التي تشير إلى تقليد مشترك من خلال تخطيط المدن.

كما أن تحليل الشبكات للطرق التجارية السابقة قد وسع من فهم كيفية ارتباط المدن.() ويسهم هذا النموذج في توضيح سبب نمو بعض المدن إلى محاور رئيسية بينما تتجه بلدان أخرى إلى ركود، وربط الشكل الحضري بالوظيفة الاقتصادية.() (انظر الفقرة 2)

المدن الحديثة

وقد جاء في القرونين التاسع عشر والعشرين وجود وفرة من البيانات: خرائط مفصلة، وسجلات التعداد، وتصاريح البناء، والصور، واستخدمت أساليب حاسوبية لدراسة آثار التصنيع على الشكل الحضري، فعلى سبيل المثال، قام الباحثون برسم خرائط تأمينية تاريخية لحرائق الأطفال لمئات المدن الأمريكية، مما أدى إلى إنشاء مجموعة بيانات ضخمة من البصمات البناءية من عام 1860 إلى الخمسينات.

كما تم تطبيق التعلم الماكين على الصور التاريخية وصور النظرة في الشوارع لتحديد التغيرات في البنية وأثاث الشوارع والعلامات، واستعان أحد المشاريع بتعلم عميق لتصنيف أكثر من ٠٠٠ ١٠ صورة تاريخية للندن، مما أدى إلى وضع جدول زمني لكيفية تطور الطابع البصري للمدينة من حقبة فيكتوريا إلى الحاضر، وتوفر هذه التحليلات لتاريخين نوعيين أدلة كمية لدعم أو تحدي السرد الحالي بشأن التغير الحضري.

التحديات والحدود

ورغم قوة الأساليب الحاسوبية، فإنها تواجه تحديات كبيرة يجب على الباحثين التصدي لها.

فالسجلات التاريخية غالباً ما تكون مجزأة - كتلة من الثقوب في المدينة قد تكون مفقودة من الخرائط، كما أن السجلات المكتوبة تعكس منظورات الأدب والقوة، ويمكن أن تسفر نماذج نظام المعلومات الجغرافية المستندة إلى بيانات غير كاملة عن استنتاجات مضللة إذا ما تم سد الثغرات بالافتراضات، وتقتضي النماذج القائمة على العملاء خيارات بشأن سلوك العناصر التي قد لا تكون تاريخية.

(أ) التعاون المتعدد التخصصات [(FLT:1]) ضروري لكنه صعب، وكثيراً ما يتحدث علماء التاريخ والحواسيب لغات منهجية مختلفة، وقد يتطلب المشروع مفاوضات دقيقة بشأن ما يُحتسب كدليل، وكيفية معالجة عدم اليقين، وما هي المسائل التي تستحق طرحها.() وتشمل مشاريع التاريخ الحضري المحسوبة الناجحة عادة أفرقة تضم مؤرخاً، وأخصائياً في نظام المعلومات الجغرافية، وأخصائياً في التخطيط الحضري، وأحياناً أخصائياً في مجال التخطيط الحضري.

(ب) تؤدي أيضاً دوراً في معالجة الخرائط التاريخية ذات الاستبانة العالية مع التعلم العميق، ويتطلب تخزين وإدارة مجموعات البيانات الكبيرة تكلفة، وقد تفتقر المؤسسات الأصغر إلى الموارد اللازمة للمشاركة في مشاريع واسعة النطاق، مما يخاطر بوجود فجوة رقمية في التأديب.

(أ) لا تزال هناك شواغل مستمرة فيما يتعلق بإمكانية الحصول على وثائق وأساليب التدوين، حيث لم تتقاسم دراسات حاسوبية مبكرة الكثير من البيانات أو البيانات، مما يجعل من المستحيل التحقق من النتائج، فالعمل يسير نحو ممارسات علمية مفتوحة، ولكن التحول الثقافي بطيء، وبدون تدفقات عمل شفافة، فإن مخاطر التاريخ الحضري المحسوبة تعتبر غير موثوقة من جانب المجتمع التاريخي الأوسع.

الاتجاهات المستقبلية

ويعود العقد المقبل بتقدم من شأنه أن يزيد من إدماج النهج الحسابية في التاريخ الحضري العام، وأحد المجالات هو دمج أنواع البيانات المتعددة ] - وضع خرائط ونصوص وصور وبيانات أثرية في منابر رقمية موحدة.

Real-time simulation and interactive models] are another boundary. Historians and planners could explore “the-if” scenarios: What if a city had chosen a different street grid? What if a plague had not struck? These simulations require not only better models but also more accessible user interfaces that allow non-programmers to adjust parameters and see results.

كما أن المشاريع العلمية التي تُنفذ بواسطة المجتمعات والمواطنات [(FLT:1]) آخذة في الازدياد، كما أن منابر مثل [(FLT:2]]Zooniverse]] قد استضافت مشاريع يُعد فيها المتطوعون خرائط تاريخية، أو وظائف بناء العلامات، أو يُعدون سجلات مكتوبة يدوياً، وتُولِّد هذه الجهود كميات كبيرة من البيانات المهيكلَّقة بتكلفة منخفضة نسبياً.

وأخيراً، فإن الدفع نحو -النسخ من البيانات وإعادة الإنتاج ] سيعزز مصداقية التاريخ الحضري المحوسب، ويحتاج عدد أكبر من المجلات إلى إيداع البيانات والمدونة إلى جانب المواد، ويقارن مستودعات مثل ] Figshare وZenodo.

خاتمة

وقد أدت النُهج الحاسوبية إلى تغيير جذري في دراسة التخطيط الحضري التاريخي، حيث إن أدوات مثل نظام المعلومات الجغرافية، والنماذج القائمة على العناصر، وتحليل الشبكات، والتعلم الآلي تسمح للباحثين بطرح أنواع جديدة من الأسئلة والنظريات الاختبارية التي كانت في السابق بعيدة المنال، ومن شبكة الشوارع في روما القديمة إلى الخريطة الصناعية المتفرقة في شيكاغو القرن التاسع عشر، تكشف هذه الأساليب عن أنماط وعلاقات تشكل فهمنا لكيفية نمو المدن وعملها.

ومع ذلك، فإن قيمة الأساليب الحاسوبية لا تكمن في التكنولوجيا وحدها، بل في الأسئلة التي تساعد على الإجابة عنها، فالأقوى عمل يجمع بين التصلب الكمي والمعرفة التاريخية العميقة، باستخدام البيانات لا كبديل للوصف بل كتكملة، وبما أن الميدان ينضج، يجب أن يواصل المؤرخون، والحضريون، وعلماء البيانات التعاون، وأن يتقاسموا الأساليب، وأن يظلوا حريصين على افتراضاتهم، فإن الماضي ليس مساعدة على جمع البيانات.