0% Complete
فارسی
Home
/
سی و دومین کنفرانس ملی و دهمین کنفرانس بین المللی مهندسی زیست پزشکی ایران
Hierarchical STFT based Transformer for Causality discovery
Authors :
Sahar Semsarha
1
Mohammad bagher Shamsolahi
2
1- sharif university of technology
2- sharif university of techonolgy
Keywords :
EEG،causal discovery،Transformers،connectivity،time-frequency analysis
Abstract :
Abstract— electroencephalogram (EEG) signal analysis is crucial for understanding brain dynamics and connectivity. Traditional approaches such as Granger causality, Partial Directed Coherence (PDC), and Directed Transfer Function (DTF) rely on linear autoregressive assumptions and often fail to capture nonlinear dependencies. At the same time, deep learning models including CNNs, RNNs, and Transformers have achieved strong results in EEG decoding tasks, yet these methods generally focus on correlation rather than causation. To address these limitations, we propose a Hierarchical Causal-STFT Transformer (H-STFT-T), a novel framework that integrates causal short-time Fourier transform (STFT) representations with a multi-level hierarchical Transformer architecture. By enforcing causality in the spectral domain and incorporating intra-patch, inter-patch, and inter-channel attention modules, our model prevents leakage, learns temporal delays (lags), and generates directed connectivity graphs. We evaluate H-STFT-T on both synthetic datasets and real EEG benchmarks. Experimental results demonstrate that our method achieves superior accuracy in recovering ground-truth causal links and lag structures, outperforming classical approaches (Granger, PDC, DTF), deep non-causal baselines (GCN, GAT, Transformer), and causal discovery methods (PCMCI, Transfer Entropy, LiNGAM).
Papers List
List of archived papers
تحلیل مقایسهای الگوریتمهای یادگیری ماشین در تحلیل دادهها: دستهبندی، کاربردها و چالشها
کیانا سادات تقوی - آزیتا شیرازی پور - سید جواد میر عابدینی
Design and Development of A Focal Vibrating Massager with Wide Frequency Range and Real-Time Control
Ali Bakhshian Talkhoncheh - Mohammad Yousefi - Saeid Niknami - Borhan Beigzadeh
سامانه هوشمند مبتنی بر بینایی ماشین برای تشخیص افتادن سالمندان: رویکردی ایمن، دقیق و سریع
سیدحسن نوری - هدی محمدزاده
کاربردها، تکنیکها، چالشها و ملاحظات اخلاقی و اجتماعی در سیستمهای پیشنهاددهنده
کیانا رحیمی - سمانه شیبانی
GelMA Synthesis and Experimental Challenges
Mohammad Matin Shirzad - Zahra Mohammadi - Shaghayegh Kohzadi
Optimal Control and Emergence of Kinematic Synergies in Underactuated Biped Locomotion
Mahdi Alipoor - Masoud Yousefi - Farzam Farahmand
ساخت و انتقال ریزقطرات مغناطیسی در تراشه مایکروفلوئیدیک
نازنین پژوهیده - روزبه عابدینی نسب - مینا صوفی زمرد
Magnetic Catheter Robot with Reduced Friction for Endovascular Minimally Invasive Access
Sina Eskandary - Mohammad Amin Salati - Rezayat Parvizi - Farhang Abbasi
بهبود تجربه مشتری در پلتفرمهای ویدئوی درخواستی از طریق راهکارهای هوشمند مبتنی بر داده
احمد سفلایی - محمد یوسفی نژاد عطاری
بهبود تشخیص تومور مغزی با استفاده از ترکیب شبکه های عمیق به روش رای اکثریت
مریم صباغ کاخکی - عقیله حیدری
more
Samin Hamayesh - Version 42.4.6