RENDICONTI DEI.LA SOCIETÀ ITALIANA DJ MINERALOGIA E PETROLQGIA, 1988, VoI. 4>, pp. 187.m

un sistemaData base Mineralogico (D. B.M.)

informatizzato per il riconoscimento dei minerali opachi

ANTONIO MAZZEllA, FEUcrrA MEusRiccrcmlori presso l'lniluto di Giacimemi Min/:o;rari, Pinu D'Armi, 09123 Cagliari

RtASSUNTO, - Nc:I presente !mvoro vime presentmlO unsislemm,informmli.z..1.lllto composto dm un progrmmmm ingudo dI mcceltare e trmttan: ucune informazioni neces.sarie per il riconoscimento dei minerali opachi. Questo~ SlmlO fmno per fornire un aiuto ulo studioso nc:l suolavoro quotidiano.l microscopio. lnfmi con l'.usilio diquestO sinema ~ pa&Sibile, durante lo sllxiio di un. se­zione lucid., se ben indirinalO, giunsere ali. determi­nuione de! minerale in studio per surowi~cernile U.le specie minenJosichc:, in EuruionedeIk anllerUliche.

Il programma, per il momenlo, c:onsente" riea-e-. suiseguenti dodici anw=ri enunci.ti ndI'ordine od qualesono u.1i inlrodotti nel calcolatore:colore, plcocroisrno, colori de! plcuroismo, polere ri·flellenle, fonIa, dureua, anisotropi" ooJori di Iniso­uopia, geminuiont, rifIc:ssi interti, colore dei riflessi.interni.

A queste ~ un. aggiunla la possbilitl di inserire ti­uc evemtWi antleristicbe del mincnle (per es. reazione.n. luce, Itlacco chimico, ecc,).

Il s!uem~ ~tto procede .per.gr.&; pone inf.ui,~n~ di seguJtO ali abr., una serle di domande alle qualiil ricercatore può, eventualmente, non dmre risposta equindi limitare 1m ricerca basmndosi sulle sole informa.zioni sino a quc:l momento immesse. A queno pumo l'e.labollltore analizn le informazioni presenti ne! file dcidali e mostrm quali silll10 i minierali che rispondono mirequisiti forniti. Questi dmti vengoOJ memoriuati in unfile di servizio che: servirl pet le ricerche successive.

Parok chia~: minc:rograIia, sezioni lucide, mineraliopachi, riconoscimemo mutomatico dei minerali opgchi.

MINERALOGlCAL DATA BASE (M.O.B.) AN IN­FORMATIZED SYSTEM OF ORE MINERALS Ml­CROSCOPIC DElERMlNATION

As.snACT. - A d••~ synem for d'IC: minerai mi.croscopic dc:tmnìnaion is pl'eSeDted. This system is foc·med by • prosramme md mdala file o( dala necasaryIO ooennine theo~ rninc:nls. t t was orgllRÌzed in

order lO help the researcher in Ihe work mt the miera­S(:ope during the Sludy of polished sc:crions. The pro­gramme rewgnizcs me minerals mrough Iwe!ve charac·leristio; in the order used by lhe computer they are:colour, reOection pleochroism, pleochroism co!ours, re·OettivilY, habirus, hardnc:ss, llRÌsotmpy, llRÌsolropy co­lours, twinning flbric, inlernai re!b:ùons, inlema1 re·Oecùon coloun.

To these propc:rties lhe possibili!}' to input other cha·ractc:ristio (reaaion IO the light, CIlridalÌon .t the aireIposure, etc.) was supponed.~ programme worlu slep by step. A given set of

questions is asked conscqumtly. 1be compuler maly­tes thc: dali file tO~ aut ali tbc: minerals wllh gi­ven characterislics on lhe basis of tbc: av.ilahle answenwhich are wr1len imo a working file prepared for theneXl seatehes.

Kty words: poIished seroon, opaque minerab, ore mi·croscopy, automatil; ore minenIs determinalion.

Introduzione

Durame lo studio al microscopio delle se­zioni lucide si è semita la necessità di avereun sistema informatizzato che potesse aiuta­re, in questo tipo di analisi, limitando perquanto possibile la ricerca nei vari testi di con­sultazione. Si è pensato di creare il D.B.M.basandosi oltre che sulle informazioni presentiin letteratura (l...A.UZAC F., 1984; PICOT P. etal., 1977; RAMooBR P. 1969; ScHOUTEN C.,1962) anche sulle esperienze di uno;degli au­tori fatte durante un corso presso J'Ecole Na·rionale Supérieurt= des Mines di Parigi duranteil quale è stato possibile, anche se per pocotempo, utilizzare un sistema francese (LAu-

188 A MA.lZLLLA F MEUS

ZAC, 1984) che ci è servito come modello peril nostro.

Da principio abbiamo analizzato il mododi lavorare del programma francese ed un li­mite che è sembrato essere presente in que­sto è legato al fatto che lavora secondo unatecnica dicotomica, assenza o presenza di unacaratteristica, che porta ad avere tutta una se­rie di files di servizio ed inoltre limita moltola ricerca in quanto per passare alla informa­zione successiva è obbligatorio aver dato larisposta alla precedente.

Invece nel sistema che presentiamo si è ri­corsi al modo di lavorare dei .data base. (GUI­HVR R., 1985; SIMPSON A., 1985). È stato cioècostruito un veco e proprio archi\,jo dati alquale si può accedere indifferentemente conqualunque delle informazioni a disposizione.

Questo porta alla gestione di un solo filedati che risponderà forse un po' più lentamen­te nella prima fase della ricerca, ma che di­verrà sempre più rapido in quanto, aumentan­do le informazioni per la ricerca, diminuisceil numero dei minerali che rispondono aUe ca­ratteristiche richieste e che sono memorizza­ti in un file temporaneo che viene via via ag­giornato_

Questa caratteristica permette, tra l'altrouna utilizzazione più generale; è infatti in stu­dio la possibilità di un ampiamento oltre aduna sua utilizzazione nel campo dei mineralitrasparenti.

Descrizione del programma

Per una utilizzazione anche da parte di per­sone a digiuno di uso di computers il program­ma è stato scritto a «menù». Intendendo conquesto termine una lista di possibili lavori cheil programma permette di fare ed a cui si puòacce:dae con l'immissione di un numero. Que­sto consente al ricercatore di dedicarsi com­pletamente alla ricerca dei minerali senza do­versi interessare né al funzionamento del pro­gramma né alla gestione del calcolatore e nep­pure all'ortografia delle risposte.

Vediamo ora di descrivere passo per passocome si può utilizzare il D.B.M.

Nella Fig. n. I si vedono quali opzioni so­no disponibili. Esse sono 6 e precisamente:

I cerco minerale2 correggo minerale3 creo o aggiungo minerali4 stampa minerali5 salva minerali6 ordina file

Vediamo di analizzarle una per una.La prima opzione riguarda la ricerca di un mi­

nerale. La descrizione di parte di questa sceltaè valida anche per la seconda e per la terza, nel­la parte relativa all'introduzione dei dati dei mi·nerali. Una differenza tra le tre, nell'input del­le informazioni, è che nell'opzione 2 e 3, do·vendo dare le informazioni di una specie mine·ralogica, si debbono fornire anche il nome, laformula chimica ed il sistema di appartenenza.

La prima domanda che viene poSta in questaprima opzione riguarda il colore, FIg. n. 2: il pro­gramma accetta 37 colorazioni differenti com­presi il bianco ed il grigio-bianco, posti come pri.ma ed ultimo della serie e li indica con un nu·mero, unici valori riconosciuti dal programma.Esiste la possibilità, come in tutte: le altre richie·ste di informazioni, di non dare la risposta inprima battuta. Infatti come risposta è possibiledare anche il valore 38 che permette di «salta­re» l'informazione.

La seconda e la terza opzione sono sul plco­eroismo e sul suo colore dominante. Anche inquesti casi vengono date nel menù una serie discelte possibili fermo restando la possibilità dievitare le risposte.

Quindi vengono domandali i valori per p0­

tere riflettente, forma, durezza, anisotropia, c0­

lori di anisotropia (Figg. n. 3,4), geminazione,riflessi interni, colori dei riflessi interni ed al­tre caratteristiche (Fig. n. 5).

In totale dodici variabili con le quali vengo­no catalogati e ricercati i minerali dal O.B.M.

La seconda possibile scelta del menù princi­pale è relativa alla correzione di un dato presentenel file dei minerali. Procede.ndo con questa op­zione il programma stampa sul video il nome delminerale domandando se si vuole apportarequalche variazione a quanto viene mostrato. Seil dato viene considerato corretto il programmaprocede con la visualizzazzione dell'informazio­ne successiva altrimenti passa a domandare tuttele informazioni della specie mineralogica da m0­

dificare.La terza riguarda la creazione deU'archivio dei

DATA BASE MINERALOGICO (D.R.M,) UN SISTEMA INFORMATIZZAlO PER IL RiCONOSCIMENlO ETC. 189

O. B • M •

1 cerco mineral ,2 correggo m inera l ,3 creo f' , l e o <099 ,-

ungo m ,nera l ,4 stampa m inera l ,5 salva , l f' , le

6 ord ina , m inera l ,scegl , 1 • 2 • 3 • 4 • 5 o 67

Fig. 1. _ Mciii principale del proaramma. - Principal menu or the programmc.

Fig. 2. - Primo menò secondario per la scelta del colore. _ First sccondary menu tO choose the colout.

dati oppure un aggiornamento dello stesso nelcaso esistente. Infatti, una volta attivata que­sta scelta la domanda che viene posta serve perinformare il programma se è la prima voha chelo stesso viene attivato e pertanto si deve crea­re un archivio, oppure nel caso esiste.nte se sivuole ampliarlo con l'aggiunta dei dati di nuoviminerali.

L'opzione numero quattro pennette di vede­re su schermo o stampante tutte le specie mine­ralogiche presenti nel file di servizio (Fig. n. 6).

La quinta s~ha del menù generale consente

di salvare il file, che per l'esempio è stato ag­giornato, trasferendolo su disco.

Quest'ultima opzione è legata al fatto che ilsistema memorizza il file dei dati nella memo­ria libera che con oppornmo software il com­puter vede come disco (cram-d.isk ..); pertantotutti gli aggiornamenti debbono essere ricopia­ti su un supporto non volatile per evitate di per­derli non appena il computer venga spento. Unaconsiderazione uheriore sull'uso di questo par·ticolare modo di memorizzare del D,B.M. è cheqU1':sto tipo di di~k permette di velocizzare la

190 A. MAZZELUr., F. MELIS

Fig. 3.

Fig. 3, 4. - Secondo menù se<:ondario per la scelta dd colori di anisotropia. - S«ond s....condary menu lO choosethe anisotrophy CQ[our.

Fig. }. _ T~ mcnù secondario per la sedu di a11n: carllueri$tichc. - Third serondary llYnU (O choosc 0100characu~ristics. .

DATA RASE MINERALOGICO (O.6M.) UN SISTEMA lNFORMATlZZi\lD PER IL RlCONOSCIMENlD ETC. 191

Fig. 6. - Parziale lista dei minerali presenti nel file dei dati dopo essere stati messi in ordine alfabetico. - Partiallist of the ore mineraJs in the dala file in alphabetic order.

,---------------,.,•

.,

Fig. 7: - Diagramma di flusso del programma. - Flow chart of the programme.

192 /I MAZZELLA, F. MEUS

wlorill "'""'"~it.l Pb9SbS21

SUbìna Sb2S3

r-.,t1ile PbSnS2

Tuimite f!b(sb,Rs.>2$4

lIIibull i le ~i8Se7S11

\,li tli te Pb9Bi 12S&?S28

Zlrbnile Pb6Sl>14S27

Vi \OnO 35 .inet'Gli che ccrri'PQndano atle orott.eri~lictle richieste. BaHi <c> per cont irure lo ricerco, ~1U"qJ! al tro per lfrw, incn!

Fill_ 8. - Lista parziale dci minerali bianchi. - Partiallist o( orc ..... hite minerals.

r~e'le PbSSnJSb2S 14

Fulop~:ltte fb3Sb1lS15

Kotote-

Loll'ng.te ''''''"109'Ofll te 1'bSSb8S17

Sa- lor l te """,'"~lte Pb9SbS21

hllm' te PMsb,As)2S4

V, SCf10 ':I .'OOf'1)li che corrispondono olle clrolterislu:he r'ch"~ste. &In.(cl per '""t 'fìUO,T'i! l" rIcerco. q.Jtl1 UlQUE' Q I tro p.:r ler1'll nare

Fig. 9. - Lista parziale dci minerali bianchi con forte anisotropia. - Pania! list of orc white minerals ..... ieh stronl!anisotropy.

gestione dell'archivio, in guanto nettamente piùveloce di quello classico, il floppy. perché nonha le limitazioni che derivano dall'avere partimeccaniche.

Infine la sesta opzione consente di metterein ordine alfabetico tutte le specie mineralogi­che presenti nd file dei dati. Questa t: purtrop­po, anche se si avvale della ram-disk, una sceltache impegna la macchina per molto tempo; sa­rebbe quindi opportuno utilizzarla una sola voltadopo che tutte le informazioni delle speeie mi­neralogiche siano state inserite. Questa opzio­ne, che non t: essenziale per un correno funzio-

namento del sistema, è stata implementata nelD,B.M. per avere, eventualmente, la lista dellespecie mineralogiche in ordine alfabetico nellastampa dei minerali presenti nel file.

Analisi del sistema

Dal momento che il programma è stato scrit­tO in una macchina poco diffusa, con un linguag­gio non standard, si t: pensato che fosse più adat­tO, anche perché più chiaro alle persone che c0­

noscono un po' di programmazione, presentareil diagramma di flusso che è stato riportato nd·

DATA BASE MINERAlOGICO tD.B.M_l UN SISTEMA INFORMATlZZATO PER Il RICONOSCIMENTO ETC. 193

la Fig. n. 7. Da questo grafico è infatti possibi­le ricavare le caratteristiche principali del pro­gramma ed eventualmente servirsene per scri­vere un sistema analogo. Vediamo di entrare indettaglio nella descrizione delle parti più signi­ficative del D.B.M. con l'ausilio del flow chanindicando con caratteri maiuscoli le procedureod i Sottoprogrammi indicati anche in Fig. n. 7.

11 programma dalla posizione START passaad un breve programma principale in cui defi­nisce le variabili che occorrono al suo cor~tto

funzionamento, eventualmente nempendole dispazi bianchi nel caso si tratti di alfanumerici,DIMENSIONA LE VARIABIU, ed inoltre ge­stisce la stampa del MENÙ PRINCIPALE e lascelta dell'opzione INPUT SCELTA che a suavolta permette di accedere alle sezioni di pro­gramma: CERCO MINERALE?, CORREG·GO MINERALE?, CREO O AGGIORNO(MINERALE)?, STAMPO?, SALVO FILE?,ORDINO FILE?

Digitato il numero corrispondente alla sceltadesiderata, dopo che è stata oontrollata la suaesattezza in quanto deve essere un numero com­preso tra l e 6 (unici valori permessi in questafase dal progranuna), si passa alla procedura cheapre i files necessari per il corretto funzionamen­to del sistema. Vengono infatti predisposti nel·la ram-disk due archivi, uno di nome .. minera­li. che contiene tutte le informazioni delle spe­cie mineralogiche, ed una serie di files tempo­ranei, qualora fossero necessari, di nome«temp», «temp l », ecc.

Vediamo ora di analizzare il flusso che il pro­gramma segue a seconda dell'opzione attivata.

Con il numero l si procede verso il MENÙSECONDARIO che permette di fornire al si­stema le caratteristiche del minerale da ricerca­re attraverso INPUT DEI DATI e FINE?(DELL'INPUT DEI DATI).

Questa è infatti la suha relativa a CERCOIL MINERALE e pertanto nella Fig. n. 7 è statariportata, alla stessa altezza di questa opzione,tutta la parte del diagramma di flusso relativa.

In questo modo, come si nota chiaramentenella Fig. n. 7, questa parte di input dei dati ècomune con altre due opzioni e cioè quella checorrisponde a CORREGGO MINERALE? eCREO O AGGIORNO (IL FILE DEI DA·TI)?, scelte 2 e 3. Terminato l'input dei dati ilprogramma prosegue con [a LETTURA DI UN

CAMPIONE NEL FILE (MINERALI), con­trolla se il file dei dati è terminato, E.O.F.?, fail CONFRONTO DELLE INFORMAZIONIdate dal ricercato~ con quelle memorizzate neldata file e, se queste risuhano UGUALI?, pro­cede con STAMPA IL MINERALE, altrimen­ti procede con la lettura del campione seguen­te. Questo loop [o esegue sino a quando non tro­va la fine delle informazioni memorizzate. Aquesto punto, avendo raccolto le caratteristichedei minerali che soddisfano le richieste del n­cercato~ nella memoria, il computer domandase si vuoi continua~ la ricerca, CONTINUI LARICERCA? Nel caso di ris~sta affermativa ilprogramma riparte dal MENÙ SECONDARIOandando a cercare i minerali non più od fileprincipale, ma tra quelli che sono stati memo­rizzati in precedenza sui files temporanei ([emp,tempI) e si ricomincia il dclo descritto con unnumero sempre più piccolo di minerali fino aquando non ne rinanga uno solo.

Passiamo ad analizzare la seconda delle op­zioni CORREGGO IL MINERALE. In que­5[0 caso il programma procede con la lettura deiminerali presenti nd data file (ProceduraSTAMPA DATI DI UN MINERALE) e, do·po aver controllato di non essere alla fine delleinformazioni E.O.F?, procede con la domandase il dato del minerale è CORRETTO? Nd ca­so di risposta affermativa il programma proce­de con la stampa del minerale COITe'UO in un nuo­vo file dei dati; alnimenti passa alla parte rela­tiva all'input dei dati che è stata descritta in pre­cedenza: MENÙ SECONDARIO, INPUTDEI DATI, FINE?

L'opzione 3, relativa a CREO O AGGIOR­NO (IL FILE DEI DATn?, dopo essere passa­ta come tutte le altre opzioni alla apertura deifiles di servizio, domanda se È LA PRIMAVOLTA (CHE VIENE LANCIATO IL PRO·GRAMMA)? Questa domanda è necessaria perfar capire al computer se si vuoI procedere conla creazione di un data file oppure se si deside­ra cominuare a caricare informazioni in quellopreesistente. Questo è statO implementato inquamo non è possibile in una sola seduta di la­voro caricare tutte le specie mineralogiche e per­tanto, dovendo lavorare a più rip~se, è neces­sario che il programma sia in grado di accodarele informazioni a quelle già memorizza[e. Per­ciò se si risponde che è la prima volta si passa

194 A MAZZELLA. F. MELlS

subito all'input dei dati; mentre se alla doman­da si risponde negativamente il programma pro­cede prima alla preparazione dei dati giàpresenti.

Con l'opzione 4, STAMPO a MINERALIPRESENTI NEL DATA FILE), si procede su­biro alla stampa sullo schermo e sul printer dd·le 5pttie mineralogiche memorizzate nel datafile.

Con 5, SALVA, si attiva l'opzione che con­sente di salvare su disco il contenuto della ram­disk, visto il sistema particol~ di memorizza­zione utilizzato dal nostro sistema. Con la scel·ta 6, ORDINO IL FILE?, il programma prov­vede a mettere in ordine alfabetico tutti i mi­nerali.

Esempio di applicazione

Nelle Figg. n. 7 e 8 viene presentato un esem­pio di applicazione per avere una chiara visionedi come proceda il sistema descritto in questolavoro. Si è pensato di cucare. fra i minerali pre­senti in memoria, qudli che avessero come ca­lorazione il bianco e che fossero fortemente ani­sotropi. Prima di dare il via alla parte operativabisogna ricordare che il D.B.M.lavora secondodue tecniche di ricerca e prttisamente:

dare tutte le informazioni desiderate, nd·l'esempio colore bianco e forte anisotropia;dare la prima informazione, fare ricercaredal sistema i minerali che soddisfano que­Sta caratteristica e su questi ultimi procede­re con la ricerca di quelli che hanno ancheuna forte anisotropia.

Pertanto il ricercatore deve scegliere uno deisistemi di ricerca. Nell'esempio presentato si èusata la seconda tecnica: ricercando su una pro­prietà per volta. Infatti nella Fig. n. 8 si può ve­dere un denco parziale dei minerali bianchi, cherisultano essere 3.5; mentre nella n. 9 è visibileuna parte dei minerali che rispettano entrambele caratteristic!'le' desiderate, che sono 9.

È interessante vedere come si possa con ilD.B.M. passare da un tipo di ricerca che po­tremmo chiamare per variabile, con una sola ca·ratteristica per volta, ad uno generale, con tut­te contemporanea~nte.Il programma, nei me·nù secondari (colore, pleocroismo, colore ddpleocroismo ecc.), attende un numero che rapopresenta una particolare scelta per la variabile

in esa~. Oltre tutti i valori presenti nello scher­mo, compresa la risposta nulla, è stata previstala possibilità di dare come valore -1 che il si·Stema vede come «fine delle informazioni in in­gresso ...

Pertanto supponendo di rispondere con l al­la prima domanda, la scdta del colore, e dando-1 alla seconda, richiesta per il pleocroismo,il programma va a ricercare tutti i minerali chesoddisfano l'unica caratteristica memorizzata:quella di essere bianchi. Proseguendo in questomodo è quindi possibile scegliere le specie mi­neralogiche p~eodo per gradi. Questo per­mette al ricercatore di essere libero da schemirigidi in quanto il sistema si adatta alle necessi­tà dd momento e consente, al limite, tipi di ri­cerca intermedi a quelli descritti con una o piùcaratteristiche per volta.

Conclusioni

II sistema proposto nd presente lavoro ha di­mOStrato di essere aHidabile e funzionale; perquesto motivo le implemantazioni che sarannofatte non riguarderanno il programma ma le ca­ratteristiche mineralogiche riconosciute dal si·stema come discriminanti ed eventualmente illoro numero.

Infatti, come si evince dall'denco delle pro·prietà esaminate dal D.B.M., tutte le caratteri­stiche che vengono richieste sono di tipo pura­mente qualitativo anche quelle oome la DUREZ­ZA ed il POTERE RIFLETTENTE delle qua­li non esiste una sola scala di valori essendo sta­te misurate dagli autori con tecniche totalmen­te diH~ntied iooltre mancano alcune proprietàcome quelle rdative alle misure in olio. Questolimite deriva dal fano che, in questa fase di col­laudo del sistema. ci si è preoccupati dell'aspet·to informatico dd problema pensando che il pro­gramma avrebbe dovuto in seguito subire: dellemodifiche nelle caratteristiche da gestire. Infattigià questa versione è in grado di gestire datiquantitativi e con qualche lieve modifica nd di­mensionamento delle variabili è anche possibi­le aumentarne il numero. Le caraneristiche pre­se in esame dal O.B.M. sono quelle presenti inletteratura (UUZAC F., 1984; PICOT P. et al.,1977; R.AMOOHR P. 1969; ScHOt/I"EN C., 1962)dove per le proprietà di durezza e potere riflet­tente ci si è riferiti in particolare al PICOT P. et

DATA BASE MINERALOGICO (D.a.M.1 UN SISTEMA INFORMATlZZAlO PER IL RICONOSCIMENlO ETC. 19.5

al. (1977) basandoci, ~r la seconda, sulla tabelladelle misure effettuate in luce bianca e consi­denndo come termini di paragone: Ahaite, Pi­rite, Galena, Pirrotina, Argentite, Covellina,Blenda; mentre ~r la dure-zza ci si t: se;rviti dellascala Viekers.

li collaudo del programma t: stato necessarioin quanto dovevamo essere sicuri dell'algoritmoche era differente da quello francese e che unodegU autori ~~va usato durante il suo soggior­no presso l'Ecole des Mines.

Un vero limite di questo sistema sembra es­sere la capacità di memoria richiesta al compu­ter su cui lo stesso dovrà funzionare; viene in­fani richiesta una memoria di non meno di 512Kbytes e la possibilità di poter usare la ram-disk.Questo limite dovrebbe poter essere risolto conl'uso di macchinedeJ tipo personal computer conil sistema operativo MS-OOS o similari, chehanno queste caratteristiche come standard.

MANUSCRJPT ACCEPTED NOVEMBER 1987

Ri~ti. - Si rigraziamo j PToH. Saltatore PRET­TI, lvo URAS e Roberto VALERA per la lettura crili­ca e per i preziosi suggerimc:nti. n12YO«l ~ Slato esegui.to con il COntriWtO dci 60% MPl

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