Research Article

Göğüs Kanseri Teşhisinde Farklı Makine Öğrenmesi Tekniklerinin Performans Karşılaştırması

Number: 16 August 31, 2019
EN TR

Göğüs Kanseri Teşhisinde Farklı Makine Öğrenmesi Tekniklerinin Performans Karşılaştırması

Öz

Bilgisayarlar insanlara nazaran daha hızlı işlem yapabilmektedir ancak karar verme yetenekleri kısıtlıdır. Günümüz bilgisayarlarının daha iyi analizler yapıp tahminlerde bulunabilmeleri için çeşitli makine öğrenmesi teknikleri geliştirilmektedir. Bu teknikler bilgisayarların karar verme güçlerini arttırmakta ve farklı sahalarda uzmanlara destek sistemlerin geliştirilmesine olanak sağlamaktadır. Makine öğrenmesi tekniklerinin, başarılı sınıflama ve tanılama yetenekleri ile hastalık teşhisinde medikal uzmanlara yardımcı olarak kullanımları hızla artmaktadır. Kanser teşhisinde de kullanımı hızla artan makine öğrenmesi ile başarılı çalışmalar yapılabilmektedir. Göğüs kanseri dünya genelinde en yaygın görülen ikinci kanser türü olup kadınlar arasında kanser kaynaklı en yüksek oranda ölüme sebep olan hastalıktır.  Diğer tüm kanser türlerinde olduğu gibi göğüs kanserinin de erken teşhisi ölüm oranını azaltmada kritik bir öneme sahiptir. Göğüs kanseri tanısı, test sonuçların yorumlanarak teşhis edilmesi uzman insan bilgisine ihtiyaç duymaktadır ancak gelişen makine öğrenmesi teknikleri ile göğüs kanseri teşhisinde başarılı çalışmalar yürütülmektedir. Makine öğrenmesi bilgisayarların mevcut verilerden öğrenerek karmaşık ve büyük veri setleri içerisindeki desenleri hızlı bir şekilde tespit etmesini sağlayan bir yapay zekâ dalıdır. Bu yeteneğinden dolayı makine öğrenmesi kanser tanı ve teşhisinde özellikle göğüs kanseri konusunda da yaygın kullanım alanı bulmaktadır. Bu çalışmada her biri 30 adet özellik içeren ve 569 örnekten oluşan Wisconsin Üniversitesi göğüs kanseri veri seti, beş farklı makine öğrenmesi tekniği ile sınıflandırılmıştır. Veriler rastgele olarak eğitim ve test setlerine ayrılmıştır. Destek vektör makinesi, Naïve Bayes, rastgele orman, K en yakın komşu ve lojistik regresyon metotları ile gerçekleştirilen eğitim sürecinin ardından confusion matrisleri ve roc eğrileri oluşturulmuştur. Her bir tekniğin başarısı karşılaştırılmıştır. Bu karşılaştırmanın sonucunda lojistik regresyonun %98.24 doğruluk ile en başarılı yöntem olduğu ortaya konmuştur.

Anahtar Kelimeler

References

  1. Kolay, N., Erdoğmuş, P., The classification of breast cancer with Machine Learning Techniques. In Electric Electronics, Computer Science, Biomedical Engineerings' Meeting (EBBT), 1-4, 2016.
  2. Jemal, A., Siegel, R., Xu, J., Ward, E., Cancer statistics 2010, CA: a cancer journal for clinicians, 60(5), 277-300, 2010.
  3. Bray, F., Ferlay, J., Soerjomataram, I., Siegel, R. L., Torre, L. A., & Jemal, A., Global cancer statistics 2018: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries, CA: a cancer journal for clinicians, 68(6), 394-424, 2018.
  4. Papageorgiou, E. I., Jayashree Subramanian, Karmegam, A., & Papandrianos, N., A risk management model for familial breast cancer: A new application using Fuzzy Cognitive Map method, Computer Methods and Programs in Biomedicine, 122(2), 123–135, 2015.
  5. Tapak, L., Shirmohammadi-Khorram, N., Amini, P., Alafchi, B., Hamidi, O., & Poorolajal, J., Prediction of survival and metastasis in breast cancer patients using machine learning classifiers, Clinical Epidemiology and Global Health, 2018.
  6. Cruz, J. A., Wishart, D. S., Applications of machine learning in cancer prediction and prognosis, Cancer informatics, 2, 2006.
  7. Jemal, A., Bray, F., Center, M. M., Ferlay, J., Ward, E., Forman, D., Global cancer statistics, CA: a cancer journal for clinicians, 61(2), 69-90, 2011.
  8. Kourou, K., Exarchos, T. P., Exarchos, K. P., Karamouzis, M. V., Fotiadis, D. I., Machine learning applications in cancer prognosis and prediction, Computational and structural biotechnology journal, 13, 8-17, 2015.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Publication Date

August 31, 2019

Submission Date

April 14, 2019

Acceptance Date

May 22, 2019

Published in Issue

Year 2019 Number: 16

APA
Sevli, O. (2019). Göğüs Kanseri Teşhisinde Farklı Makine Öğrenmesi Tekniklerinin Performans Karşılaştırması. Avrupa Bilim Ve Teknoloji Dergisi, 16, 176-185. https://doi.org/10.31590/ejosat.553549

Cited By