Araştırma Makalesi

Kalp Yetmezliği Tahmininin Kategorik Olarak Farklı Tip Makine Öğrenmesi Yöntemleri ile Uygulanmasına Yönelik Bir Değerlendirme Çalışması

Cilt: 14 Sayı: 1 30 Ocak 2024
PDF İndir
TR EN

Kalp Yetmezliği Tahmininin Kategorik Olarak Farklı Tip Makine Öğrenmesi Yöntemleri ile Uygulanmasına Yönelik Bir Değerlendirme Çalışması

Öz

Kalp yetmezliği yaşam kalitesini olumsuz etkileyen ve tedavi edilmediğinde ölümcül sonuçlar doğurabilen ciddi bir sağlık problemidir. Erken teşhis ve doğru tedavinin uygulanması bu problemleri en aza indirebilir. Bu çalışmada farklı kategorilerde yer alan makine öğrenmesi (MÖ) yöntemlerinin kalp yetmezliği tahminindeki performanslarını ölçmek için bir model geliştirilerek, kategorik ve genel olarak performans analizleri gerçekleştirilmiştir. Kategori temelinde sınıflandırma problemlerinde başarılı sonuçlar ürettiği bilinen yöntemleri içeren ağaç, meta ve fonksiyon kategorileri tercih edilmiş ve her kategoriden beş yöntem kullanılmıştır. Deneysel çalışmalarda MÖ yöntemlerinin performansı Karışıklık matrisine dayanan temel metrikler ile sınıflandırma hata metrikleri üzerinden ölçülmüştür. Deneysel sonuçlar kategorik olarak değerlendirildiğinde en iyi performansların ağaç kategorisinde Duyarlılık ve Yanlış Negatif Oranı (False Negative Rate (FNR) ) dışındaki metriklerde Alternatif Karar Ağacı (Alternating Decision Tree | ADTree (ADT)) yöntemi, meta kategorisinde ROC eğrisi altında kalan alan (Area under the curve (AUC)) dışındaki metriklerde Eklemeli Lojistik Regresyon (Additive Logistic Regression | LogitBoost (LBST)) yöntemi ve fonksiyon kategorisinde Kesinlik ve Yanlış Pozitif Oranı (False Positive Rate (FPR)) dışındaki metriklerde Radyal Temelli Fonksiyon Sınıflandırıcı (Radial Bases Function Classifier (RBFC)) yöntemi ile elde edildiğini göstermektedir. Sonuçlara tüm yöntemlerin performansları açısından bakıldığında Doğruluk, Duyarlılık, F-skor, FNR ve Yanlış Sınıflandırma Oranı (Misclassification Rate (MCR)) metrikleri açısından 0.8725, 0.9173, 0.8885, 0.0827 ve 0.1275 değerleri ile RBFC yönteminin, Kesinlik, AUC ve FPR metrikleri açısından 0.8718, 0.9300 ve 0.1610 değerleri ile ADT yönteminin en iyi performansa sahip olduğu görülmüştür.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. [1] WHO, “Cardiovascular diseases (CVDs).” Accessed: Sep. 19, 2023. [Online]. Available: https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/cardiovascular-diseases-(cvds)
  2. [2] S. Bozkurt Keser and K. Keskin, “Kalp Yetmezliği Hastalarının Sağ Kalım Tahmini: Sınıflandırmaya Dayalı Makine Öğrenmesi Algoritmalarının Bir Uygulaması,” Afyon Kocatepe University Journal of Sciences and Engineering, vol. 23, no. 2, pp. 362–369, May 2023, doi: 10.35414/AKUFEMUBID.1033377.
  3. [3] G. Gürgen and S. Serttaş, “Kalp Yetmezliği Hastalığının Erken Teşhisinde Makine Öğrenimi Algoritmalarının Performans Karşılaştırması,” Euroasia Journal of Mathematics, Engineering, Natural & Medical Sciences, vol. 165, no. 10, pp. 165–174, 2023, doi: 10.5281/zenodo.8238065.
  4. [4] SBSGM, “Sağlık İstatistikleri Yıllığı 2019,” Ankara, 2019. Accessed: Nov. 07, 2023. [Online]. Available: https://sbsgm.saglik.gov.tr/Eklenti/40564/0/saglik-istatistikleri-yilligi-2019pdf.pdf
  5. [5] O. Gold and A. Iorshase, “Heart failure prediction framework using random forest and J48 with Adaboost algorithms,” Science World Journal, vol. 18, no. 2, pp. 165–175, Oct. 2023, doi: 10.4314/SWJ.V18I2.1.
  6. [6] S. Kaushik and R. Birok, “Heart Failure prediction using Xgboost algorithm and feature selection using feature permutation,” IEEE International Conference on Electrical, Computer and Communication Technologies, 2021, doi: 10.1109/ICECCT52121.2021.9616626.
  7. [7] N. S. Mansur Huang, Z. Ibrahim, and N. Mat Diah, “Machine learning techniques for early heart failure prediction / Nur Shahellin Mansur Huang, Zaidah Ibrahim and Norizan Mat Diah,” 2021, Accessed: Nov. 07, 2023. [Online]. Available: https://mjoc.uitm.edu.my/
  8. [8] Z. Masetic and A. Subasi, “Congestive heart failure detection using random forest classifier,” Comput Methods ds Programs Biomed, vol. 130, pp. 54–64, Jul. 2016, doi: 10.1016/J.CMPB.2016.03.020.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Elektrik Mühendisliği (Diğer)

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

30 Ocak 2024

Gönderilme Tarihi

19 Kasım 2023

Kabul Tarihi

12 Aralık 2023

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2024 Cilt: 14 Sayı: 1

Kaynak Göster

APA
Atacak, İ. (2024). Kalp Yetmezliği Tahmininin Kategorik Olarak Farklı Tip Makine Öğrenmesi Yöntemleri ile Uygulanmasına Yönelik Bir Değerlendirme Çalışması. EMO Bilimsel Dergi, 14(1), 73-85. https://izlik.org/JA73LD98JC
AMA
1.Atacak İ. Kalp Yetmezliği Tahmininin Kategorik Olarak Farklı Tip Makine Öğrenmesi Yöntemleri ile Uygulanmasına Yönelik Bir Değerlendirme Çalışması. EMO Bilimsel Dergi. 2024;14(1):73-85. https://izlik.org/JA73LD98JC
Chicago
Atacak, İsmail. 2024. “Kalp Yetmezliği Tahmininin Kategorik Olarak Farklı Tip Makine Öğrenmesi Yöntemleri ile Uygulanmasına Yönelik Bir Değerlendirme Çalışması”. EMO Bilimsel Dergi 14 (1): 73-85. https://izlik.org/JA73LD98JC.
EndNote
Atacak İ (01 Ocak 2024) Kalp Yetmezliği Tahmininin Kategorik Olarak Farklı Tip Makine Öğrenmesi Yöntemleri ile Uygulanmasına Yönelik Bir Değerlendirme Çalışması. EMO Bilimsel Dergi 14 1 73–85.
IEEE
[1]İ. Atacak, “Kalp Yetmezliği Tahmininin Kategorik Olarak Farklı Tip Makine Öğrenmesi Yöntemleri ile Uygulanmasına Yönelik Bir Değerlendirme Çalışması”, EMO Bilimsel Dergi, c. 14, sy 1, ss. 73–85, Oca. 2024, [çevrimiçi]. Erişim adresi: https://izlik.org/JA73LD98JC
ISNAD
Atacak, İsmail. “Kalp Yetmezliği Tahmininin Kategorik Olarak Farklı Tip Makine Öğrenmesi Yöntemleri ile Uygulanmasına Yönelik Bir Değerlendirme Çalışması”. EMO Bilimsel Dergi 14/1 (01 Ocak 2024): 73-85. https://izlik.org/JA73LD98JC.
JAMA
1.Atacak İ. Kalp Yetmezliği Tahmininin Kategorik Olarak Farklı Tip Makine Öğrenmesi Yöntemleri ile Uygulanmasına Yönelik Bir Değerlendirme Çalışması. EMO Bilimsel Dergi. 2024;14:73–85.
MLA
Atacak, İsmail. “Kalp Yetmezliği Tahmininin Kategorik Olarak Farklı Tip Makine Öğrenmesi Yöntemleri ile Uygulanmasına Yönelik Bir Değerlendirme Çalışması”. EMO Bilimsel Dergi, c. 14, sy 1, Ocak 2024, ss. 73-85, https://izlik.org/JA73LD98JC.
Vancouver
1.İsmail Atacak. Kalp Yetmezliği Tahmininin Kategorik Olarak Farklı Tip Makine Öğrenmesi Yöntemleri ile Uygulanmasına Yönelik Bir Değerlendirme Çalışması. EMO Bilimsel Dergi [Internet]. 01 Ocak 2024;14(1):73-85. Erişim adresi: https://izlik.org/JA73LD98JC

EMO BİLİMSEL DERGİ
Elektrik, Elektronik, Bilgisayar, Biyomedikal, Kontrol Mühendisliği Bilimsel Hakemli Dergisi
TMMOB ELEKTRİK MÜHENDİSLERİ ODASI 
IHLAMUR SOKAK NO:10 KIZILAY/ANKARA
TEL: +90 (312) 425 32 72 (PBX) - FAKS: +90 (312) 417 38 18
bilimseldergi@emo.org.tr