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ORCID:  http://orcid.org/0000-0002-7138-2208
Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Title: Classificação de alto nível baseada em meta-grafos de grafos de visibilidade para detecção do Autismo
Alternate title (s): High-Level classification based on meta-graph of visibility graphs for Autism detection
Author: Lima Filho, Ricardo Barbosa
First Advisor: Carneiro, Murillo Guimarães
First member of the Committee: Fernandes, Márcia Aparecida
Second member of the Committee: Marcacini, Ricardo Marcondes
Summary: Este trabalho explora técnicas avançadas de classificação para a detecção do Transtorno do Espectro Autista (TEA) utilizando espectroscopia ATR-FTIR aplicada a amostras de saliva. A plataforma proposta é rápida, sustentável e permite a coleta não invasiva de amostras. O espectro ATR-FTIR gerado é uma sequência de alta dimensionalidade que representa interações moleculares, mas cuja natureza sequencial é frequentemente ignorada em estudos da área. Enquanto métodos tradicionais com ATR-FTIR utilizam classificadores de baixo nível baseados em atributos físicos, abordagens de alto nível mais recentes incorporam características topológicas e estruturais. No entanto, esses métodos enfrentam limitações na construção de grafos, especialmente na representação das relações sequenciais dos dados. Para superar esse desafio, propomos o VisG2, um método de construção de meta-grafos que representa espectros como grafos de visibilidade e calcula a similaridade entre eles para gerar uma estrutura de alto nível. Avaliações com dados reais de TEA mostram que o VisG2 supera classificadores tradicionais e modernos, como SVM, CNN e Transformers, além de outras técnicas de construção de grafos. Além disso, quando combinado com métodos de baixo nível, o VisG2 compõe um classificador híbrido que melhora ainda mais o desempenho da abordagem de alto nível. Os resultados confirmam a eficácia do VisG2 na captura de relações sequenciais e seu potencial para a detecção do TEA e aplicações similares.
Abstract: This study explores advanced classification techniques for the detection of Autism Spectrum Disorder (ASD) using ATR-FTIR spectroscopy applied to saliva samples. The proposed platform is fast, sustainable, and enables non-invasive sample collection. The resulting ATR-FTIR spectrum is a high-dimensional sequence that encodes molecular interactions, yet its sequential nature is often overlooked in related studies. While traditional ATR-FTIR approaches rely on low-level classifiers based on physical attributes, more recent high-level methods incorporate topological and structural features. However, these high-level methods face challenges in the graph construction phase, particularly in accurately capturing the sequential relationships within the data. To address this limitation, we propose VisG2, a meta-graph construction method that represents spectra as visibility graphs and computes their similarities to build a high-level structure. Experiments with real ASD data demonstrate that VisG2 outperforms both traditional and modern classifiers such as SVM, CNN and Transformers, as well as other commonly used graph construction techniques. Furthermore, when combined with low-level methods, VisG2 forms a hybrid classifier that further enhances the performance of the original high-level approach. The results confirm VisG2’s effectiveness in capturing sequential relationships and highlight its potential for ASD detection and other applications involving sequential data.
Keywords: Redes complexas
Classificação de alto nível
Medidas de redes complexas
Grafo de Vvsibilidade
Transtorno do Espectro Autista
ATR-FTIR
Complex networks
High-Level classification
Complex network measurements
Visibility graph
Autism Spectrum Disorder
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
Subject: Computação
Autismo - Classificação
Espectroscopia de infravermelho
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Ciência da Computação
Quote: LIMA FILHO, Ricardo B., Classificação de alto nível baseada em meta-grafos de grafos de visibilidade para detecção do Autismo. 2026. 119 f. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2026. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2026.160.
Document identifier: http://doi.org/10.14393/ufu.di.2026.160
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/48953
Date of defense: 12-Feb-2026
Sustainable Development Goals SDGs: ODS::ODS 3. Saúde e bem-estar - Assegurar uma vida saudável e promover o bem-estar para todos, em todas as idades.
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Ciência da Computação

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