On the voice signal analysis for the diagnosis of Parkinson's disease

Authors

  • Matheus Isac da Silva Universidade Federal de Goiás
  • Juliana Paula Felix Universidade Federal de Goiás
  • Thiago de Stecca Prado Universidade Federal de Goiás
  • Ana Luísa de Bastos Chagas Universidade Federal de Goiás,
  • Giordana de Farias Franco Bueno Bucci Universidade Federal de Goiás,
  • Afonso Ueslei da Fonseca Universidade Federal de Goiás
  • Fabrizzio Soares Universidade Federal de Goiás

DOI:

https://doi.org/10.59681/2175-4411.v16.iEspecial.2024.1305

Keywords:

Diagnosis, Machine Learning, Parkinson Disease

Abstract

Objetivo: Este estudo investiga se o possível viés na sobreamostragem via janelamento de dados de marcha em indivíduos com Doença de Parkinson (DP) também ocorre em sinais vocais. Um estudo anterior levantou a hipótese de que amostras distintas de um mesmo indivíduo não devem ser tratadas independentemente, dado o risco de enviesamento dos modelos. Método: Usamos sinais de voz de 24 indivíduos com DP e 8 saudáveis, e os algoritmos K-Nearest Neighbors (KNN), Support Vector Machine (SVM) e Random Forest (RF). A validação cruzada foi feita com Leave-one-out (LOOCV), adaptada para cenários com e sem viés nos dados de treinamento. Resultados: Modelos avaliados sem considerar o viés apresentaram performances inflacionadas, enquanto a abordagem rigorosa mostrou resultados mais modestos. Conclusão: Amostras do mesmo indivíduo em treinamento e teste podem inflar a performance dos modelos. A correta aplicação da sobreamostragem é crucial para desenvolver modelos confiáveis para o diagnóstico de DP.

Author Biographies

Matheus Isac da Silva, Universidade Federal de Goiás

Graduando(a), Instituto de Informática, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, GO, Brasil

Juliana Paula Felix, Universidade Federal de Goiás

Prof(a). Dr(a), Instituto de Informática, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, GO, Brasil

Thiago de Stecca Prado, Universidade Federal de Goiás

Graduando(a), Instituto de Informática, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, GO, Brasil

Ana Luísa de Bastos Chagas, Universidade Federal de Goiás,

Graduando(a), Instituto de Informática, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, GO, Brasil

Giordana de Farias Franco Bueno Bucci, Universidade Federal de Goiás,

Graduando(a), Instituto de Informática, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, GO, Brasil

Afonso Ueslei da Fonseca, Universidade Federal de Goiás

Prof. Dr., Instituto de Informática, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, GO, Brasil

Fabrizzio Soares, Universidade Federal de Goiás

Prof. Dr., Instituto de Informática, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, GO, Brasil

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Published

2024-11-19

How to Cite

da Silva, M. I., Felix, J. P., Prado, T. de S., Chagas, A. L. de B., Bucci, G. de F. F. B., da Fonseca, A. U., & Soares, F. (2024). On the voice signal analysis for the diagnosis of Parkinson’s disease. Journal of Health Informatics, 16(Especial). https://doi.org/10.59681/2175-4411.v16.iEspecial.2024.1305

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