Araştırma Makalesi

İlk yatıştaki veriler üzerinde yapay veri çoğaltma ve makine öğrenmesi yöntemleri kullanılarak COVID-19 hastalık şiddetinin tahmini

Cilt: 40 Sayı: 1 16 Ağustos 2024
PDF İndir
TR EN

İlk yatıştaki veriler üzerinde yapay veri çoğaltma ve makine öğrenmesi yöntemleri kullanılarak COVID-19 hastalık şiddetinin tahmini

Öz

Covid-19 ilk olarak 2019 Aralık ayında Çin’in Wuhan kentinde ortaya çıkan ve 11 Mart 2020’de Dünya Sağlık Örgütü tarafından pandemi olarak ilan edilen, SARS-CoV-2 virüsünün neden olduğu bir bulaşıcı hastalıktır. Covid-19 ilk ortaya çıktığı tarihten itibaren dünya genelinde hızla yayılarak başta sağlık sektörü olmak üzere tüm insan hayatını olumsuz yönde etkileyecek bir sürecin başlamasına neden olmuştur. Covid-19 ile mücadelede hijyen, maske, mesafe ve aşı gibi önlemlerin yanında araştırmacılar tarafından bilgisayar destekli sistemler geliştirilerek Covid-19 teşhis ve tahmin süreçlerinde fayda sağlanması hedeflenmiştir. Bu doğrultuda geliştirilen bu çalışmada COVID-19 ile enfekte olmuş hastaların hastaneye kabul aşamasında alınan laboratuvar ve demografik özellikleri kullanılarak WHO odaklı hastalık şiddetini tahmin etmeye yardımcı olan makine öğrenmesi modellerinin geliştirilmesi ve test edilmesi amaçlanmaktadır. Çalışmada Marmara Üniversitesi Hastanesine başvuran hastalardan alınan bilgiler kullanılarak oluşturulan yerli bir veri seti kullanılmıştır. Veri seti üzerinde oksijen ihtiyacı ve yoğun bakım ihtiyacı olmak üzere belirlenen iki farklı sonlanım durumu ile ilk laboratuvar sonuçları arasındaki ilişki K-En yakın komşu, Torbalama (Bagging), Rastgele Orman ve Karar Ağacı makine öğrenmesi yöntemleri kullanılarak analiz edilmiştir. Veri setindeki dengesiz sınıf dağılımı SMOTE veri çoğaltma algoritması kullanılarak dengeli bir hale getirilmiş ve veri çoğaltmanın sınıflandırma performansına etkisi doğruluk ve F1-Skor açısından değerlendirilmiştir. SMOTE uygulanmayan veri seti üzerinde hastanın ilk yatış aşamasındaki oksijen ihtiyacı (Analiz – 1) 16 özellik ile %91,67, yatış sırasındaki oksijen ihtiyacı (Analiz – 2) 18 özellik ile %91,96 ve yatış sırasındaki yoğun bakım ihtiyacı (Analiz – 3) 12 özellik ile %92,17 doğruluk değeri ile tahmin edilmiştir. SMOTE veri çoğaltma işleminden sonra azınlık sınıfların F1-Skor değerlerinde Analiz – 1 için %6’lık, Analiz – 2 için %23’lik ve Analiz – 3 %21’lik bir artış gözlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. 1. Guarner J., Three Emerging Coronaviruses in Two Decades, Am J Clin Pathol, 153 (4), 420-421, 2020.
  2. 2. Cheruku S.R., Barina A., Kershaw C.D., Goff K., Reisch J., Hynan L.S., Ahmed F., Armaignac D.L., Patel L. Belden K.A., Palliative care consultation and end-of-life outcomes in hospitalized COVID-19 patients, Resuscitation, 170, 230-237, 2022.
  3. 3. Organization P.A.H. WHO characterizes COVID-19 as a pandemic. https://www3.paho.org/hq/index.php?option=com_content&view=article&id=15756:who-characterizes-covid-19-as-a-pandemic&Itemid=1926&lang=en. Yayın tarihi 2022. Erişim tarihi Temmuz 6, 2023.
  4. 4. Organization W.H. WHO coronavirus (COVID-19) emergency dashboard. https://covid19.who.int. Yayın tarihi 2021. Erişim tarihi Temmuz 6, 2023.
  5. 5. Fontanarosa P.B. Bauchner H., COVID-19—looking beyond tomorrow for health care and society, Jama, 323 (19), 1907-1908, 2020.
  6. 6. Huang C., Wang Y., Li X., Ren L., Zhao J., Hu Y., Zhang L., Fan G., Xu J., Gu X., Cheng Z., Yu T., Xia J., Wei Y., Wu W., Xie X., Yin W., Li H., Liu M., Xiao Y., Gao H., Guo L., Xie J., Wang G., Jiang R., Gao Z., Jin Q., Wang J. Cao B., Clinical features of patients infected with 2019 novel coronavirus in Wuhan, China, Lancet, 395 (10223), 497-506, 2020.
  7. 7. Wang D., Hu B., Hu C., Zhu F., Liu X., Zhang J., Wang B., Xiang H., Cheng Z., Xiong Y., Zhao Y., Li Y., Wang X. Peng Z., Clinical Characteristics of 138 Hospitalized Patients With 2019 Novel Coronavirus-Infected Pneumonia in Wuhan, China, Jama, 323 (11), 1061-1069, 2020.
  8. 8. Çilgin C., Gökçen H. Gökşen Y., Sentiment analysis of public sensitivity to COVID-19 vaccines on twitter by majority voting classifier-based machine learning, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 38 (2), 1093-1104, 2022.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Makine Öğrenme (Diğer)

Bölüm

Araştırma Makalesi

Erken Görünüm Tarihi

1 Temmuz 2024

Yayımlanma Tarihi

16 Ağustos 2024

Gönderilme Tarihi

23 Ağustos 2023

Kabul Tarihi

19 Mart 2024

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2025 Cilt: 40 Sayı: 1

Kaynak Göster

APA
Köksal, K., Doğan, B., & Altıkardeş, Z. A. (2024). İlk yatıştaki veriler üzerinde yapay veri çoğaltma ve makine öğrenmesi yöntemleri kullanılarak COVID-19 hastalık şiddetinin tahmini. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 40(1), 413-428. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.1348341
AMA
1.Köksal K, Doğan B, Altıkardeş ZA. İlk yatıştaki veriler üzerinde yapay veri çoğaltma ve makine öğrenmesi yöntemleri kullanılarak COVID-19 hastalık şiddetinin tahmini. GUMMFD. 2024;40(1):413-428. doi:10.17341/gazimmfd.1348341
Chicago
Köksal, Kübra, Buket Doğan, ve Zehra Aysun Altıkardeş. 2024. “İlk yatıştaki veriler üzerinde yapay veri çoğaltma ve makine öğrenmesi yöntemleri kullanılarak COVID-19 hastalık şiddetinin tahmini”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 40 (1): 413-28. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.1348341.
EndNote
Köksal K, Doğan B, Altıkardeş ZA (01 Ağustos 2024) İlk yatıştaki veriler üzerinde yapay veri çoğaltma ve makine öğrenmesi yöntemleri kullanılarak COVID-19 hastalık şiddetinin tahmini. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 40 1 413–428.
IEEE
[1]K. Köksal, B. Doğan, ve Z. A. Altıkardeş, “İlk yatıştaki veriler üzerinde yapay veri çoğaltma ve makine öğrenmesi yöntemleri kullanılarak COVID-19 hastalık şiddetinin tahmini”, GUMMFD, c. 40, sy 1, ss. 413–428, Ağu. 2024, doi: 10.17341/gazimmfd.1348341.
ISNAD
Köksal, Kübra - Doğan, Buket - Altıkardeş, Zehra Aysun. “İlk yatıştaki veriler üzerinde yapay veri çoğaltma ve makine öğrenmesi yöntemleri kullanılarak COVID-19 hastalık şiddetinin tahmini”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 40/1 (01 Ağustos 2024): 413-428. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.1348341.
JAMA
1.Köksal K, Doğan B, Altıkardeş ZA. İlk yatıştaki veriler üzerinde yapay veri çoğaltma ve makine öğrenmesi yöntemleri kullanılarak COVID-19 hastalık şiddetinin tahmini. GUMMFD. 2024;40:413–428.
MLA
Köksal, Kübra, vd. “İlk yatıştaki veriler üzerinde yapay veri çoğaltma ve makine öğrenmesi yöntemleri kullanılarak COVID-19 hastalık şiddetinin tahmini”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, c. 40, sy 1, Ağustos 2024, ss. 413-28, doi:10.17341/gazimmfd.1348341.
Vancouver
1.Kübra Köksal, Buket Doğan, Zehra Aysun Altıkardeş. İlk yatıştaki veriler üzerinde yapay veri çoğaltma ve makine öğrenmesi yöntemleri kullanılarak COVID-19 hastalık şiddetinin tahmini. GUMMFD. 01 Ağustos 2024;40(1):413-28. doi:10.17341/gazimmfd.1348341