Banca de QUALIFICAÇÃO: BRENO CORDEIRO BISPO

Uma banca de QUALIFICAÇÃO de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: BRENO CORDEIRO BISPO
DATA : 17/11/2023
LOCAL: Online (fechada ao público)
TÍTULO:

PROCESSAMENTO DE SINAIS SOBRE HIPERGRAFOS: UMA APLICAÇÃO À ANÁLISE DA CONECTIVIDADE FUNCIONAL DO CÉREBRO.

PALAVRAS-CHAVES:

Processamento de sinais sobre grafo, processamento de sinais sobre hipergrafo, aprendizagem de máquina sobre grafo, conectividade funcional do cérebro.

PÁGINAS: 101
RESUMO:

Os avanços nas tecnologias de neuroimagem, como a ressonância magnética funcional, têm fornecido informações fundamentais no que tange as interações anatômicas e funcionais entre distintas regiões do cérebro. Por outro lado, a teoria de grafos é amplamente utilizada para modelar estruturas irregulares e não uniformes constituídas de relações diádicas entre objetos da rede. Além disso, um arcabouço teórico adaptado para estudar a dinâmica de dados multivariados surgiu na última década com o objetivo de generalizar técnicas clássicas do processamento de sinais de domínios regulares para irregulares, o processamento de sinais sobre grafo. A aplicação desses conceitos na neurociência introduziu novas formas de analisar comportamentos e doenças neurológicas. Entretanto, a modelagem de tal sistema complexo, que naturalmente consiste em interações não-diádicas, através de grafos se tornou limitada. Em contrapartida, recentes estudos, que adotam metodologias de caracterização das redes cerebrais baseadas em interações de ele- vada ordem, conseguem desvendar propriedades ocultas às abordagens tradicionais de grafos. Neste contexto, o presente trabalho visa aplicar os conceitos de uma ferramenta matemática emergente chamada processamento de sinais sobre hipergrafo (considerado uma generalização de sua versão definida sobre grafo que visa superar limitações desta última versão em relação à dinâmica de sistemas complexos multivariados de elevada ordem) em novas interpretações de co- nectividades estruturais e funcionais do cérebro. Para isto, metodologias tradicionais e modernas de clusterização foram implementadas a fim de realizar comparações quantitativas e qualitativas do desempenho de detecção de padrões neurológicos. Dentre os resultados obtidos através de implementações computacionais, demonstra-se a superioridade das técnicas baseadas em análises estruturais e espectrais de hipergrafos sobre grafos no que tange a avaliação dos coeficientes de silhueta dos clusters, capacidade de segregação de comunidades e detecção de características funcionais do cérebro transparentes às técnicas baseadas em grafos. Desta forma, acredita-se que a aplicação de ferramentas de processamento de sinais sobre hipergrafos combinados com técnicas modernas de aprendizagem de máquina podem fornecer novas descobertas em relação à detecção / classificação de doenças neurológicas ou promover uma melhor compreensão das assinaturas de conectividade funcional do cérebro.

MEMBROS DA BANCA:
Externo à Instituição - ALCEBÍADES DAL COL JÚNIOR - UFES
Presidente - 1882484 - JULIANO BANDEIRA LIMA
Externo ao Programa - 1426994 - NIVALDO ANTONIO PORTELA DE VASCONCELOS - null