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
Diagnostic and Classification Analysis of Retinal Diseases Using OCT Imaging: Focus on Diabetic Retinopathy and Overlap with Other Retinal Disorders
Fatemeh Reyhani - Yashar Amizadeh - Ata Jodeiri
تحلیل روند پژوهشهای علمی پیرامون الگوریتم بهینهسازی کلونی مورچگان چندهدفه
ملیحه نیک سیرت - محسن صفاریان
عدم قطعیت سیاسی و سرعت تعدیل وجه نقد
مجتبی فلاحی نسب - ایمان داداشی - محمد جواد زارع بهنمیری
A Quantitative Approach to Assess Rhus coriaria Nanophytosomes in Ketamine-Induced Liver Injury
Narjes Amin - Akbar Hajizadeh Moghadam - Amin Mohammad Mohammadi - Kimia Mozahheb Yousefi - Fereshteh Mir Mohammadrezaei - Sedigheh Khanjani Jelodar
هیدروژل ژل شونده آنزیمی بر پایه ژلاتین برای استفاده در کاربردهای مهندسی بافت
وحیده ابراهیمی بختور - علی برادر خوش فطرت - الهام دهقانی
کاربرد هوش مصنوعی در کنترل کیفیت و بهره وری :رویکرد های علمی چالش ها و حاکمیت مسئولانه در صنعت
سجاد یوسفی - مریم پورنجف - مرضیه شریفی - سیده مبینا موسوی
نوآوری در امنیت هوشمند: طراحی سیستمهای AI با مقاومت ذاتی در برابر تهدیدات سایبری
علی غلام نتاج - محمد عرفان رحمانیان کوشککی - امیدرضا حمیدی نیا - محمد مهدی افتخاری
تأثیر استقلال و شایستگی حسابرس بر اثربخشی کنترلهای داخلی: بررسی نقش تعدیلی تجربه حسابرس
حیدر محمدزاده سالطه - سیما فرزانه خلیفه لو - زهره نوروزی مرادلو
Finite Element Analysis of Spine ProDisc-L Using Titanium, CFR-PEEK and CoCr Endplates with UHMWPE-GUR1020 75kGy RM Core
Amirali Kashani - Siavash Kazemirad
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
more
Samin Hamayesh - Version 42.5.2