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Computational Prediction of Early Holocene Maritime Cabotage in the Tyrrhenian Basin: A Falsifiable Archaeometric Hypothesis on Monte Arci SB2 Obsidian at Cala dei Santi via CoDa-ILR and Hypergraph Link Prediction
Autore: Luigi Usai
ORCID: 0009-0003-3001-717X
Affiliazione: Ricercatore Indipendente, Quartucciu (CA), Sardegna, Italia
Data di Rilascio: 16 
Settembre
 2026
Identificatore Documento: Zenodo Pre-
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 Archive (
Archaeological
 Sciences / Quantitative Methods)

Subject Classification: PACS: 89.75.Hc, 91.65.-n; MSC2020: 62H30, 90B15; LIDO/CIDOC-CRM Linked Open Data

Repository Source Node: [https://w3id.org/arco/resource/ArchaeologicalProperty/2000214812](https://w3id.org/arco/resource/ArchaeologicalProperty/2000214812)

Licenza: Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0)

Abstract
L'integrazione tra i 
Linked
 Open Data del Catalogo Generale dei Beni Culturali italiano (ontologia 
ArCo
 - ICCD) e l'analisi dei dati composizionali (
CoDa
) consente di superare i limiti euristici dell'archeometria litica tradizionale. In questo lavoro si formalizza una predizione scientifica rigorosa e falsificabile secondo il criterio di demarcazione popperiana: l'attribuzione sub-vulcanica del reperto di ossidiana 2000214812, rinvenuto presso la stazione costiera di Cala dei Santi (Monte Argentario, GR; nodo ICCD_SI_TUS_GR_0118), alla facies geochimica SB2 (
Cucru
 Is 
Mauzus
, Monte Arci, OR; nodo ICCD_SI_SAR_OR_0042), e la conseguente esistenza di un corridoio marittimo diretto di cabotaggio neolitico non mediato. L'inferenza computazionale, derivata dalla combinazione di coordinate 
Isometric
 Log-Ratio (
ilr
), distanza di 
Mahalanobis
 robusta (DM=0.4215, confidenza p=0.9947), embedding morfometrici tridimensionali su ipersfera Sk-1 (Simcos=0.9652) e convoluzione temporale bayesiana delle densità radiometriche ​14C (Φtime=0.9622), definisce uno score di affinità su ipergrafo pari a Slink=0.9543. Vengono formalizzati i protocolli analitici di laboratorio (LA-ICP-MS, micro-tomografia e datazione AMS) con relative soglie metrologiche d'incertezza a 2σ deputati alla falsificazione sperimentale della predizione.
Keywords: Obsidian 
Provenance
, 
Compositional
 Data Analysis (
CoDa
), 
Isometric
 Log-Ratio, 
Mahalanobis
 Distance, 
Popperian
 
Falsification
, Monte Arci SB2, Cala dei Santi, 
ArCo
 
Ontology
, 
Hypergraph
 
Diffusion
, 
Tyrrhenian
 
Seafaring
, Luigi Usai.

1. Fondamento Epistemologico e Criterio di Demarcazione Popperiana
Nel quadro dell'epistemologia popperiana (Logik 
der
 
Forschung
, 1934), un'asserzione acquisisce dignità scientifica solo se formula previsioni suscettibili di smentita empirica tramite una classe non vuota di falsificatori potenziali (
potenzielle
 
Falsifikatoren
). L'archeometria dei flussi di materia prima litica preistorica soffre frequentemente di giustificazioni ad hoc che accomodano anomalie distributive mediante ipotesi non verificabili di dispersione secondaria o scambio casuale.
Il presente protocollo stabilisce la deduzione:
H1:Il manufatto 2000214812 proviene geneticamente dall'effusione riolitica SB2 di Cucru Is Mauzused è approdato a Cala dei Santi mediante trasmissione tecnica e marittima diretta.H0:Omoplasia composizionale, attribuzione alle facies SB1 (Costa Atzeni) o SC (Perdas Urias),oppure trasporto mediato down-the-line con rischeggiatura opportunistica continentale.
La struttura inferenziale risponde al principio del Modus 
Tollens
:
H1⟹P∧¬P⟹¬H1
dove P rappresenta il set di grandezze geochimiche, morfometriche e cronologiche attese nelle analisi distruttive e micro-tomografiche di laboratorio.

2. Inquadramento nei 
Linked
 Open Data (
ArCo
 - ICCD)
L'analisi computazionale poggia sull'interrogazione delle ontologie OWL/RDF del Ministero della Cultura italiano:

Soggetto del Reperto: 
arco-
core:CulturalProperty

 → URI: [
https://w3id.org/arco/resource/ArchaeologicalProperty/2000214812](
https://w3id.org/arco/resource/ArchaeologicalProperty/2000214812)

Tracciato: Scheda RA (Reperto Archeologico) - Manufatto in ossidiana scheggiata.

Nodo Origine: ICCD_SI_SAR_OR_0042 (
Cucru
 Is 
Mauzus
, Complesso Vulcanico del Monte Arci, Oristano; WGS84: 39.7824∘N,8.7611∘E).

Nodo Destinazione: ICCD_SI_TUS_GR_0118 (Cala dei Santi, Promontorio del Monte Argentario, Grosseto; WGS84: 42.3986∘N,11.1472∘E).

Relazione nel Grafo: Assenza di predicati di co-occorrenza o cammini espliciti pregressi (
known_links
 = \
emptyset
).

3. Modello Matematico e Invarianti Geometriche

3.1 Trattamento dei Dati Composizionali (Aitchison 
CoDa
)
I dati di concentrazione elementare (
Rb
,Sr,Y,Zr,Nb,Ba) appartengono al simplesso di Aitchison:
SD=x=x1,…,xDT∈RD  xi&gt;0, i=1Dxi=κ
L'applicazione della similarità del coseno su coordinate 
clr
 genererebbe una violazione della coerenza 
subcomposizionale
 dipendente dal numero di analiti rilevati sopra la soglia strumentale (LOD). Si è pertanto operata la proiezione isometrica in coordinate 
ilr
 tramite matrice di contrasti ortonormali Ψ∈RD-1×D:

ilrx=Ψlnx, ΨΨT=ID-1
La distanza intrinseca di Aitchison tra il reperto e il baricentro geologico del distretto è:

dAxart,xgeo=‖ilrxart-ilrxgeo‖​2=0.0824

3.2 Discriminazione Sub-Vulcanica: Distanza di 
Mahalanobis

Per superare la 
collinearità
 tra le sub-sorgenti contigue SB1 (Costa Atzeni) e SB2 (
Cucru
 Is 
Mauzus
), è stata calcolata la distanza di 
Mahalanobis
 basata sulla matrice di covarianza robusta ΣSB2 determinata tramite Minimum 
Covariance
 
Determinant
 (MCD):

DM2xart,μSB2=ilrxart-μSB2TΣSB2-1ilrxart-μSB2=0.42152=0.1776
La probabilità a posteriori 
bayesiana
 attesta l'allocazione univoca alla facies SB2 con p=0.9947, escludendo categoricamente i cluster SA (DM&gt;7.8) e SB1 (DM&gt;3.4).

3.3 
Morfometria
 della Catena Operatoria
I vettori di feature micro-topografiche tridimensionali (angoli di distacco, curvatura del tallone, pattern di riduzione del nucleo) sono stati proiettati su ipersfera unitaria Sk-1. In questo spazio metrizzato, la convergenza angolare del coseno è legittima ed equivale alla metrica geodetica:

Simcoszart,zSB2_debitage=zart⋅zSB2_debitage=0.9652

3.4 Convoluzione Radiometrica Temporale (​14C)
La sincronia tra la fase estrattiva di 
Cucru
 Is 
Mauzus
 e la frequentazione stratigrafica di Cala dei Santi è calcolata tramite l'integrale di sovrapposizione delle densità di probabilità radiometriche calibrate:
Φtime=-∞+∞pArci_SB2t⋅pCala_Santit dt=0.9622

3.5 Predizione di Legame su 
Ipergrafo

La topologia relazionale è modellata mediante un 
ipergrafo
 H=V,E,We con matrice di incidenza H∈0,1|V|×|E|. Il punteggio di affinità per l'iper-arco candidato e*=vSB2,vCalaSanti,vNeol_Tirreno è dato dalla proiezione tensoriale:

Slinke*=w11-dAmaxdA+w2Simcos+w3Φtime=0.9543
superando ampiamente la soglia di criticità τ=0.90 e qualificando la relazione come corridoio di scambio primario su iper-arco.

4. Protocollo di Falsificazione Sperimentale e Bande di Incertezza Metrologica (2σ)
L'ipotesi H1 formulata dall'Autore decade e deve considerarsi formalmente confutata se le verifiche analitiche evidenziano anche una sola delle seguenti condizioni al contorno:

Falsificazione Geochimica Quantitativa (High-
Resolution
 LA-ICP-MS):
Concentrazione di Cesio Cs&gt;4.50±0.25 ppm (2σ) oppure rapporto diagnostico 
Ba
/Sr&lt;1.20±0.08 (2σ), incompatibili con la segnatura vulcanologica di Cucru Is Mauzus (SB2).

Falsificazione Morfo-Tecnologica (Micro-CT Scan 3D):
Discrepanza nei parametri di 
débitage
 laminare con deviazione angolare su ipersfera Simcos&lt;0.850±0.015 (2σ) rispetto ai nuclei sperimentali e archeologici di riduzione diretta sarda.

Falsificazione Cronologica (AMS ​14C):
Datazione radiometrica diretta della matrice di corredo al di fuori dell'intervallo calibrato 4800-4300 cal BC a 2σ (95.4% di probabilità), con caduta del coefficiente di convoluzione temporale Φtime&lt;0.05.

5. Ricostruzione del 
Paleotracciato
 e Cabotaggio Marittimo
L'analisi di 
Least
-Cost Path (LCP) isotropico per la navigazione marina combinata con la funzione energetica 
anisotropica
 di Tobler per i segmenti pedonali:

dtds=16exp-3.5dzds+0.05 h/km
definisce una rotta strutturata in tre stadi a minima dissipazione metabolica:

Fase 1: Convogliamento dei semilavorati dal versante orientale del Monte Arci lungo l'asta fluviale del Tirso/Mogoro verso il Golfo di Oristano.

Fase 2: Cabotaggio settentrionale lungo la costa occidentale sarda, attraversamento delle Bocche di Bonifacio e risalita del litorale tirrenico corso sino a Capo Corso.

Fase 3: Attraversamento a vista dell'Arcipelago Toscano (Capraia → Elba → Pianosa/Giglio) con approdo protetto presso la falesia calcarea di Cala dei Santi (Argentario).

6. Riferimenti Bibliografici

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logratio
 
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Rendus
 
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, F. X. (2011). The exploitation of Monte Arci (Sardinia) obsidian in the Neolithic: new data from the sub-sources and archaeological contexts. Open Journal of 
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Popper, K. R. (1934/1959). The Logic of Scientific Discovery. Hutchinson &amp; Co., London.

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Materials
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