Come rendere i dati delle analisi scientifiche sui materiali realmente comparabili, riusabili e accessibili, nonostante la varietà di formati, strumenti e metodi di indagine?
È possibile immaginare un ambiente condiviso che raccolga e interpreti in modo coerente informazioni provenienti da tecniche diverse, facilitandone la consultazione e il confronto?
ADE (Automatic Detector Element) nasce come primo passo in questa direzione.
Il progetto affronta una delle principali difficoltà delle analisi archeometriche: la forte eterogeneità dei dati spettroscopici, che varia in base agli strumenti, ai parametri di acquisizione e alle condizioni ambientali. Anche piccoli scostamenti possono modificare la posizione o l’intensità dei picchi nei grafici, generando errori di riconoscimento e rendendo complessa la comparazione tra studi o laboratori.
Sviluppata a partire dall’integrazione di diversi progetti di dottorato, ADE è un’applicazione web pensata come uno strumento pratico e trasparente per la gestione, l’elaborazione e l’interpretazione dei dati spettroscopici. L’obiettivo è armonizzare e calibrare dati raccolti con strumenti differenti, superando la frammentazione dei formati e la mancanza di protocolli condivisi che finora hanno limitato la costruzione di banche dati interoperabili.
In questa prima fase, il progetto si concentra sull’analisi XRF (X-Ray Fluorescence) applicata ai materiali ceramici, utilizzando strumenti portatili, come i modelli Vanta C (Olympus), Elio (Bruker) e Tracer (Bruker). Il lavoro si articola in più fasi finalizzate a ottenere informazioni qualitative senza l’utilizzo di software proprietari a partire dai raw data e, conseguentemente, definire, mediante calibrazione empirica, i risultati quantitativi:
• raccolta e uniformazione dei dati grezzi (spettri e file CSV) insieme ai parametri strumentali e ambientali associati;
• costruzione di un catalogo di riferimento basato su spettri e standard certificati per la ceramica;
• sviluppo di un sistema di calibrazione automatica, in grado di correggere gli scostamenti dovuti a strumenti o impostazioni diverse;
• sperimentazione di un modello di riconoscimento e correzione degli errori nelle identificazioni elementari, attraverso soglie (thresholds) e condizioni di controllo.
Questa fase rappresenta uno studio di fattibilità, volto a testare la solidità e l’affidabilità del metodo. Grazie alla sua architettura modulare, il sistema è aperto all’integrazione di altre tecniche spettroscopiche, con l’obiettivo di costruire nel tempo un ambiente interoperabile e scalabile per la gestione dei dati analitici sul patrimonio materiale.

Dal punto di vista tecnico, ADE è una single-page web app sviluppata in Python con il framework Dash e la libreria Plotly, articolata su tre livelli funzionali:
• un’interfaccia utente intuitiva per l’upload e la visualizzazione dei dati;
• un sistema event-driven per la sincronizzazione tra client e server;
• un motore dati dedicato al parsing e alla normalizzazione automatica di file CSV, TXT e Beamspectra.
Le procedure di pre-processing, basate su NumPy e SciPy, comprendono riduzione del rumore (smoothing), rilevazione automatica dei picchi e confronto con le standard emission lines del Lawrence Berkeley National Laboratory, con restituzione grafica interattiva in tempo reale.
Un modulo di reportistica automatica produce file TXT, CSV, DOCX, PDF e ZIP, mentre un modulo dedicato ai Beamspectra consente il calcolo di slope, offset e medie energetiche, assicurando la compatibilità tra strumenti e formati.
In prospettiva, ADE si configura come un ponte operativo tra laboratorio e conoscenza digitale, pensato per connettere i dati analitici con i knowledge graph della ricerca archeologica e archeometrica, a partire dal progetto SHARED (Semantic-based Heterogeneous Archive for Reusable Exchangeable Data in archaeology and archaeometry). Basato sugli standard CIDOC CRM e sui principi FAIR, mira a rendere le analisi tracciabili, comparabili e riutilizzabili, contribuendo alla creazione di un ecosistema aperto di dati interoperabili e semantici per la ricerca sul patrimonio culturale.
Progetto a cura di:
Lorena Bravi
Martina Naso
Massimiliano Puntin
lorena.bravi@uniroma1.com
martina.naso@uniroma1.com
massimiliano.puntin@uniroma1.com