Please wait ...
0% Complete
فارسی
Home
/
سی و دومین کنفرانس ملی و دهمین کنفرانس بین المللی مهندسی زیست پزشکی ایران
HEALTH: Hyperbolic Embedding and Acoustic-based Learning for Topological Hierarchies in Parkinson’s Disease
Authors :
Saghar Shafaati
1
S. Hossein Erfani
2
1- Department of Computer Engineering, South Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
2- Department of Computer Engineering, South Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
Keywords :
Parkinson’s disease،Hyperbolic embedding،Acoustic biomarkers،Explainable AI،Disease progression modeling
Abstract :
Parkinson's disease (PD) is a neurodegenerative disorder characterized by heterogeneous motor and non-motor features complicating early diagnosis and individualized monitoring. Recent reports have identified acoustic biomarkers to be non-invasive prodromal PD predictors, but classical modeling approaches often fail to capture the complex, hierarchical nature of disease progression. This study introduces HEALTH (Hyperbolic Embedding and Acoustic-based Learning for Topological Hierarchies), a novel computational framework that integrates graph-based similarity modeling, hyperbolic geometry, unsupervised clustering, and explainable supervised classification to characterize dysarthric speech patterns in PD. Sustained phonation recordings from participants were preprocessed and embedded in a two-dimensional Poincaré disk, wherein hyperbolic distances reflected latent acoustic dissimilarities. The embedding optimization achieved a ~95% reduction in reconstruction loss, with silhouette coefficients stabilizing near 0.44, indicating robust cluster separation. SHAP analysis identified pitch entropy, amplitude variability, and frequency-related measures as principal determinants of classification outcomes, supporting the clinical interpretability of the model. Comparative evaluation demonstrated that HEALTH outperforms traditional Euclidean approaches in both stratification and explainability. This work underscores the potential of hyperbolic embeddings as scalable, interpretable tools for precision monitoring of neurodegenerative disease and contributes a reproducible methodology to advance non-invasive, data-driven diagnostics in PD.
Papers List
List of archived papers
تاثیر مسئولیتپذیری اجتماعی شرکت بر مالیسازی شرکت با تاکید بر هزینههای نمایندگی
بهمن عبدی گلزار - سمیرا هنرمایه
قیمتگذاری پویا توسط هوش مصنوعی
رضا رستمی - مهدی فرساد غلامی - مهدی محمدی امین
Synthesis and Swelling Behavior of pH-Sensitive Chitosan/Polyvinylpyrrolidone Hydrogels for Drug Delivery Applications
Shaghayegh Zameni Nir - Hanieh Shokrkar - Niloofar Nasirpour
بررسی رابطه بین توانایی مدیران و تاخیر قیمت سهام شرکتهای پذیرفتهشده در بورس اوراق بهادار تهران
حمیدرضا عزیزی
بررسی آمارههای توصیفی فواصل بین ژنی ژنوم و پاتوژنی در دو سویه K12 و O157:H7 باکتری E. Coli با رویکرد بیوانفورماتیکی
علی دژبرد - مرتضی علیزاده - محمد حاجی تبار - رحمان خدادادی گله
ساخت و مشخصه یابی چسب زیستالهام برپایه ژلاتین با اتصالات دوگانه آرژنین و اسید کافئیک برای هموستاز سریع
غزل یعقوبی - مهشید خرازیها
ECG-Based Detection of Acute Myocardial Infarction Using a Wrist-Worn Device: a Machine Learning Approach
Tania Hossein Khani - Amir hossein Tajarrod - Asghar Zarei - Mousa Shamsi
شبیه سازی عددی انقباض بطن راست قلب جنین انسان به روش تعامل سیال و جامد
سیده کیمیا مرتضوی فارسانی - هانیه نیرومند اسکوئی - بهروز جعفرزاده - محمد حسن فردوسی
Dynamics modeling of cardiac electromechanical intervals and hysteresis analysis
Sina Asadi - Mohammad Bagher Shamsollahi
تاثیر عدم نقد شوندگی سهام بر خطر سقوط قیمت سهام با تاکید بر مالکیت مدیریتی
ناهیده شاهنده ننه کران - عرفان اصغرپور فخری وند
more
Samin Hamayesh - Version 44.7.0