Research Article

Yenidoğan Laboratuvar Bulgularında LSTM Tabanlı Derin Öğrenme Ağı ile Zaman Serisi Analizi

Volume: 7 Number: 2 December 19, 2023
EN TR

Yenidoğan Laboratuvar Bulgularında LSTM Tabanlı Derin Öğrenme Ağı ile Zaman Serisi Analizi

Abstract

Yenidoğan yoğun bakımında kalan bebeklerde laboratuvar bulguları ve hayati değerler düzenli olarak takip edilmeli ve değerlendirilmelidir. Bebek kan damarları normal bir insana göre oldukça zayıf ve incedir. Aynı zamanda kan hacminin çok düşük olması sebebi ile sürekli olarak kan tahlili yapılamamakta veya alınan kan yetersizliği ile istenen tüm laboratuvar bulguları elde edilememektedir. Özellikle yenidoğan yoğun bakımında kalan ve diğer bebeklere göre dezavantajlı bulunan prematüre bebeklerde (preterm) bu olumsuzluklar daha sık yaşanmakta ve bunlara ek olarak preterm morbiditesinin çok daha yüksek olduğu da bilinmektedir. Bu çalışmada bebeklerden belirli bir zaman içerisinde elde edilen laboratuvar bulgularını değerlendirerek ileriye yönelik tahminler yapan bir zaman serisi analizi gerçekleştirilmiştir. Zaman seri analizi yöntemi olarak LSTM ağ mimarisine dayalı derin öğrenme modeli kullanılmıştır. Bu çalışma için 22 adet bebekten 161 veri elde edilmiş ve her bir bebek için belirli bir zaman içerisinde alınan laboratuvar bulguları zaman serisi verileri haline getirilmiştir. Laboratuvar bulguları olarak sıklıkla takip edilen CRP, hemoglobin ve bilirubin değerleri seçilmiştir. Her bebek için oluşturulan zaman seri verileri ile LSTM modeli eğitilmiştir. LSTM modelinin sonuçları incelendiğinde CRP değerinin tahmininde doğruluk değerinin %29.09’da kaldığı, en yüksek tahmin sonucunun ise %43.63 ile hemoglobin değerlerinde elde edildiği gözlemlenmiştir. Bilirubin değerleri için doğruluk oranı ise %36.36’dır. Kısıtlı veri seti ile elde edilen bu sonuçların umut vaat ettiği ve gelecek çalışmalar için önemli olduğu değerlendirilmiştir.

Keywords

Supporting Institution

TÜBİTAK

Project Number

122E021

Ethical Statement

Bu çalışmanın, özgün bir çalışma olduğunu; çalışmanın hazırlık, veri toplama, analiz ve bilgilerin sunumu olmak üzere tüm aşamalarından bilimsel etik ilke ve kurallarına uygun davrandığımızı; bu çalışma kapsamında elde edilmeyen tüm veri ve bilgiler için kaynak gösterdiğimizi ve bu kaynaklara kaynakçada yer verdiğimizi; proje kapsamında insanları içeren deneyler için 2013 yılında revize edilen Dünya Tıp Birliği Helsinki Bildirgesi'ne ve hayvan deneyleri için 2010/63/EU sayılı AB Direktifine uygun olarak gerçekleştirildiğimizi beyan ederiz.

Thanks

Bu çalışma, Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK, proje numarası: 122E021) tarafından desteklenmiştir.

References

  1. [1] N. I. Sapankevych and R. Sankar, "Time Series Prediction Using Support Vector Machines: A Survey", IEEE Computational Intelligence Magazine, vol. 4, no. 2, pp. 24-38, 2009
  2. [2] O.B. Sezer, M.U. Gudelek, A. M. Ozbayoglu, “Financial time series forecasting with deep learning: A systematic literature review: 2005–2019”, Applied Soft Computing, vol. 90, pp. 106-181, 2020
  3. [3] T. Dimri, S. Ahmad, M. Sharif “Time series analysis of climate variables using seasonal ARIMA approach” J Earth Syst Sci, pp. 129-149, 2020
  4. [4] R. B. Penfold, F. Zhang, “Use of Interrupted Time Series Analysis in Evaluating Health Care Quality Improvements”, Academic Pediatrics, vol. 13, pp.38-44, 2013
  5. [5] S. S. Vakhare, R. R. Manza, M. M. Mhaske, “Time Series Analysis and Forecasting of Temperatures Records of Aurangabad District in Maharashtra”, International Journal for Modern Trends in Science and Technology, vol.6, pp. 291-295, 2020
  6. [6] G. Box, G. Jenkins, G. Reinsel, G. Ljung, “Time Series Analysis: Forecasting and Control”, New Jersey, John Wiley & Sons,
  7. [7] S. Makrıdakıs, M. Hibon, “ARMA Models and the Box–Jenkins Methodology”, Journal of Forecasting, vol.16, pp.147-163
  8. [8] N.K. Ahmed, A.F. Atiya, N. El Gayar, H. El-Shishiny, “An Empirical Comparison of Machine Learning Models for Time Series Forecasting”, Econometric Reviews, vol. 29, pp.594-621, 2010

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Deep Learning, Evolutionary Computation

Journal Section

Research Article

Early Pub Date

December 6, 2023

Publication Date

December 19, 2023

Submission Date

November 8, 2023

Acceptance Date

December 5, 2023

Published in Issue

Year 2023 Volume: 7 Number: 2

APA
Çevik, M., Cihan, M., Yılmaz, N., Konak, M., Soylu, H., & Ceylan, M. (2023). Yenidoğan Laboratuvar Bulgularında LSTM Tabanlı Derin Öğrenme Ağı ile Zaman Serisi Analizi. International Journal of Multidisciplinary Studies and Innovative Technologies, 7(2), 68-73. https://izlik.org/JA42GX68JA
AMA
1.Çevik M, Cihan M, Yılmaz N, Konak M, Soylu H, Ceylan M. Yenidoğan Laboratuvar Bulgularında LSTM Tabanlı Derin Öğrenme Ağı ile Zaman Serisi Analizi. IJMSIT. 2023;7(2):68-73. https://izlik.org/JA42GX68JA
Chicago
Çevik, Mahmut, Mücahit Cihan, Nezahat Yılmaz, Murat Konak, Hanifi Soylu, and Murat Ceylan. 2023. “Yenidoğan Laboratuvar Bulgularında LSTM Tabanlı Derin Öğrenme Ağı Ile Zaman Serisi Analizi”. International Journal of Multidisciplinary Studies and Innovative Technologies 7 (2): 68-73. https://izlik.org/JA42GX68JA.
EndNote
Çevik M, Cihan M, Yılmaz N, Konak M, Soylu H, Ceylan M (December 1, 2023) Yenidoğan Laboratuvar Bulgularında LSTM Tabanlı Derin Öğrenme Ağı ile Zaman Serisi Analizi. International Journal of Multidisciplinary Studies and Innovative Technologies 7 2 68–73.
IEEE
[1]M. Çevik, M. Cihan, N. Yılmaz, M. Konak, H. Soylu, and M. Ceylan, “Yenidoğan Laboratuvar Bulgularında LSTM Tabanlı Derin Öğrenme Ağı ile Zaman Serisi Analizi”, IJMSIT, vol. 7, no. 2, pp. 68–73, Dec. 2023, [Online]. Available: https://izlik.org/JA42GX68JA
ISNAD
Çevik, Mahmut - Cihan, Mücahit - Yılmaz, Nezahat - Konak, Murat - Soylu, Hanifi - Ceylan, Murat. “Yenidoğan Laboratuvar Bulgularında LSTM Tabanlı Derin Öğrenme Ağı Ile Zaman Serisi Analizi”. International Journal of Multidisciplinary Studies and Innovative Technologies 7/2 (December 1, 2023): 68-73. https://izlik.org/JA42GX68JA.
JAMA
1.Çevik M, Cihan M, Yılmaz N, Konak M, Soylu H, Ceylan M. Yenidoğan Laboratuvar Bulgularında LSTM Tabanlı Derin Öğrenme Ağı ile Zaman Serisi Analizi. IJMSIT. 2023;7:68–73.
MLA
Çevik, Mahmut, et al. “Yenidoğan Laboratuvar Bulgularında LSTM Tabanlı Derin Öğrenme Ağı Ile Zaman Serisi Analizi”. International Journal of Multidisciplinary Studies and Innovative Technologies, vol. 7, no. 2, Dec. 2023, pp. 68-73, https://izlik.org/JA42GX68JA.
Vancouver
1.Mahmut Çevik, Mücahit Cihan, Nezahat Yılmaz, Murat Konak, Hanifi Soylu, Murat Ceylan. Yenidoğan Laboratuvar Bulgularında LSTM Tabanlı Derin Öğrenme Ağı ile Zaman Serisi Analizi. IJMSIT [Internet]. 2023 Dec. 1;7(2):68-73. Available from: https://izlik.org/JA42GX68JA