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 عدم نقد شوندگی سهام بر خطر سقوط قیمت سهام با تاکید بر مالکیت مدیریتی
ناهیده شاهنده ننه کران - عرفان اصغرپور فخری وند
هوش مصنوعی انقلابی در صنعت غذا
رشا مکوندی
مدیریت زنجیره تأمین پایدار، اقتصادهای نوظهور، فناوری بلاکچین، دادههای مکانی، شفافیت، ردیابی و اعتماد اجتماعی
علیرضا خرمی
بررسی تأثیر ارائه صورت تغییرات حقوق مالکانه بر کیفیت اطلاعات حسابداری
سید علی میرنژاد - جمال برزگری خانقاه - فاطمه زه تابیان یزدی
تحلیل نقش هوش مصنوعی در تحول بازرگانی و مدیریت زنجیره تأمین: مطالعهی موردی گروه صنعتی مپنا
حسین بوذری
شناسایی و اولویت بندی قابلیت های پویای حسابداری دایره ای بر مبنای جریان های مواد در اقتصاد دایره ای
ایران فخری نژاد
حریم خصوصی در هوش مصنوعی:چالش ها و رویکردهای نوین با تاکید بر حوزه ی سلامت و مالی
سیمین عدل خواه
کاربردهای پیشرفته هوش مصنوعی در تحول تجارت الکترونیک: از شخصیسازی تا تصمیمگیری شناختی
علی غلامنتاج - محمد عرفان رحمانیان کوشککی - امیدرضا حمیدی نیا - عباسعلی میرزایی فرد
Comparative Evaluation of Two Keratin Extraction Methods from Kurdish Sheep Wool and Their Application in the Fabrication of Biocompatible Hydrogels with Gelation Time Analysis
Sajjad Pourabdal Nergi - Fatemeh Bagheri - Abbas Sheikh
Application of Organo-Polymer-Stabilized Clay in Road Pavement Layers Construction
Rouzbeh Dabiri
more
Samin Hamayesh - Version 43.6.0