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
پردازش پیشرفته تصاویر برای شناسایی نوع سلول خونی: قطعهبندی، استخراج ویژگی و مدل گراف بر پایه نمونه گیری و تجمیع
حوریا خرمکی - سید مهدی صالحی - مهدیه قاسمی
بررسی تاثیر مهندسی مالی و مدیریت ریسک بر مدیریت پروژه های ساخت عمرانی
محمد محسنی - جعفر نیکومنش - علی محمدی
بررسی نقش هوش مصنوعی در بهینهسازی تجربه کارکنان و تقویت برند کارفرمایی در صنعت برق ایران
حسن آذری - وحیدرضا میرابی - داریوش غلامزاده
Geometry-Aware Anisotropic Total Variation Regularization for Limited-View Photoacoustic Tomography
Amirreza Jodeiry - Zahra Kavehvash
Toward Precision Psychiatry: Differentiating Depression and Psychosis Using EEG-Based Machine Learning Models
Vahid Asayesh - Mehdi Dehghani - Majid Torabi - Sepideh Akhtari-Khosroshahi - Maedeh Akhtari-Khosroshahi - Sebelan Daneshvar
بررسی سفته و سفته الکترونیکی از دیدگاه حقوقی تجارت الکترونیک
دانیال کریم زاده - صالح ترابی گودرزی
تحلیل رابطهی مولفههای هوش هیجانی و عملکرد ریاضی در دانشآموزان تیزهوش
سید محمد امین خاتمی
تاثیر ویژگیهای حسابرس مستقل بر ارزش افزوده اقتصادی با تاکید بر اثربخشی هیئت مدیره در صنعت فولاد
فرناز علی بالازاده یامچلو - رامین علی بالازاده یامچلو
شناسایی پیشرانهای حسابداری مسئولیت اجتماعی شرکتی در ایران: بررسی عوامل مؤثر و چالشها
امیر محبی - فرزین رضایی - مهدی بشکوه - غلامرضا کردستانی
مروری در زمینه کاربرد شبکه عصبی در بهداشت، ایمنی و محیطزیست (HSE)
هاجرسادات علی زاده مقدم
more
Samin Hamayesh - Version 44.5.0