論文の概要: Feature selection strategies for optimized heart disease diagnosis using ML and DL models

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.16577v1
• Date: Thu, 20 Mar 2025 09:59:01 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-24 15:40:10.127337
• Title: Feature selection strategies for optimized heart disease diagnosis using ML and DL models
• Title（参考訳）: MLモデルとDLモデルを用いた心臓疾患の最適診断のための特徴選択法
• Authors: Bilal Ahmad, Jinfu Chen, Haibao Chen,
• Abstract要約: 本研究では,様々な機械学習(ML)モデルとディープラーニング(DL)モデルの予測性能に及ぼす特徴選択手法の影響を評価する。 11種類のML/DLモデルを精度,リコール,AUCスコア,F1スコア,精度などの指標を用いて評価した。 結果は、特にニューラルネットワークのような高度なモデルにおいて、MIが他の手法よりも優れていたことを示している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.863856267150165
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Heart disease remains one of the leading causes of morbidity and mortality worldwide, necessitating the development of effective diagnostic tools to enable early diagnosis and clinical decision-making. This study evaluates the impact of feature selection techniques Mutual Information (MI), Analysis of Variance (ANOVA), and Chi-Square on the predictive performance of various machine learning (ML) and deep learning (DL) models using a dataset of clinical indicators for heart disease. Eleven ML/DL models were assessed using metrics such as precision, recall, AUC score, F1-score, and accuracy. Results indicate that MI outperformed other methods, particularly for advanced models like neural networks, achieving the highest accuracy of 82.3% and recall score of 0.94. Logistic regression (accuracy 82.1%) and random forest (accuracy 80.99%) also demonstrated improved performance with MI. Simpler models such as Naive Bayes and decision trees achieved comparable results with ANOVA and Chi-Square, yielding accuracies of 76.45% and 75.99%, respectively, making them computationally efficient alternatives. Conversely, k Nearest Neighbors (KNN) and Support Vector Machines (SVM) exhibited lower performance, with accuracies ranging between 51.52% and 54.43%, regardless of the feature selection method. This study provides a comprehensive comparison of feature selection methods for heart disease prediction, demonstrating the critical role of feature selection in optimizing model performance. The results offer practical guidance for selecting appropriate feature selection techniques based on the chosen classification algorithm, contributing to the development of more accurate and efficient diagnostic tools for enhanced clinical decision-making in cardiology.
• Abstract（参考訳）: 心臓病は世界中で致死率と死亡率の主要な原因の1つであり、早期診断と臨床的意思決定を可能にする効果的な診断ツールの開発が必要である。 本研究では,Multual Information (MI), Analysis of Variance (ANOVA), and Chi-Squareが各種機械学習(ML)モデルおよび深層学習(DL)モデルの心疾患に対する臨床指標のデータセットを用いて予測性能に与える影響を評価する。 11種類のML/DLモデルを精度,リコール,AUCスコア,F1スコア,精度などの指標を用いて評価した。 結果は、特にニューラルネットワークのような高度なモデルではMIが他の手法よりも優れており、82.3%、リコールスコア0.94を達成していることを示している。 ロジスティック回帰(精度82.1%)とランダム森林(80.99%)もMIの性能改善を示した。 Naive Bayes や decision tree のような単純なモデルは ANOVA と Chi-Square で同等の結果を出し、それぞれ76.45% と 75.99% の精度で計算効率の良い代替品が得られた。 逆に k Nearest Neighbors (KNN) と Support Vector Machines (SVM) は、特徴の選択方法にかかわらず、51.52%から54.43%の精度で低い性能を示した。 本研究は、心疾患予測のための特徴選択法を総合的に比較し、モデル性能の最適化における特徴選択の重要性を実証する。 その結果、選択した分類アルゴリズムに基づいて適切な特徴選択手法を選択するための実践的ガイダンスが得られ、より正確で効率的な診断ツールの開発に寄与する。

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