論文の概要: Risk Prediction of Cardiovascular Disease for Diabetic Patients with Machine Learning and Deep Learning Techniques
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.04971v1
- Date: Fri, 07 Nov 2025 04:14:30 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-10 21:00:44.671982
- Title: Risk Prediction of Cardiovascular Disease for Diabetic Patients with Machine Learning and Deep Learning Techniques
- Title(参考訳): 機械学習とディープラーニングによる糖尿病患者の心血管疾患のリスク予測
- Authors: Esha Chowdhury,
- Abstract要約: 本研究では,機械学習 (ML) とハイブリッドディープラーニング (DL) を用いた糖尿病患者に対する効率的なCVDリスク予測モデルを提案する。
決定木(DT)、ランダムフォレスト(RF)、k-Nearest Neighbors(KNN)、サポートベクトルマシン(SVM)、AdaBoost、XGBoostなどのMLモデルが実装された。
高い精度とF1スコアは、これらのモデルがパーソナライズされたリスク管理と予防戦略を改善する可能性を示している。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Accurate prediction of cardiovascular disease (CVD) risk is crucial for healthcare institutions. This study addresses the growing prevalence of diabetes and its strong link to heart disease by proposing an efficient CVD risk prediction model for diabetic patients using machine learning (ML) and hybrid deep learning (DL) approaches. The BRFSS dataset was preprocessed by removing duplicates, handling missing values, identifying categorical and numerical features, and applying Principal Component Analysis (PCA) for feature extraction. Several ML models, including Decision Trees (DT), Random Forest (RF), k-Nearest Neighbors (KNN), Support Vector Machine (SVM), AdaBoost, and XGBoost, were implemented, with XGBoost achieving the highest accuracy of 0.9050. Various DL models, such as Artificial Neural Networks (ANN), Deep Neural Networks (DNN), Recurrent Neural Networks (RNN), Convolutional Neural Networks (CNN), Long Short-Term Memory (LSTM), Bidirectional LSTM (BiLSTM), and Gated Recurrent Unit (GRU), as well as hybrid models combining CNN with LSTM, BiLSTM, and GRU, were also explored. Some of these models achieved perfect recall (1.00), with the LSTM model achieving the highest accuracy of 0.9050. Our research highlights the effectiveness of ML and DL models in predicting CVD risk among diabetic patients, automating and enhancing clinical decision-making. High accuracy and F1 scores demonstrate these models' potential to improve personalized risk management and preventive strategies.
- Abstract(参考訳): 心血管疾患(CVD)リスクの正確な予測は医療機関にとって重要である。
本研究は、機械学習(ML)およびハイブリッドディープラーニング(DL)アプローチを用いて、糖尿病患者に対する効率的なCVDリスク予測モデルを提案することにより、糖尿病の出現率と心臓病との強い関連性について考察する。
BRFSSデータセットは、重複を除去し、欠落した値を処理し、カテゴリと数値の特徴を特定し、特徴抽出に主成分分析(PCA)を適用して前処理された。
決定木(DT)、ランダムフォレスト(RF)、k-Nearest Neighbors(KNN)、SVM(Support Vector Machine)、AdaBoost、XGBoostなどのMLモデルが実装され、XGBoostの精度は0.9050である。
ANN,Deep Neural Networks (DNN), Recurrent Neural Networks (RNN), Convolutional Neural Networks (CNN), Long Short-Term Memory (LSTM), Bidirectional LSTM (BiLSTM), Gated Recurrent Unit (GRU), CNNとLSTM, BiLSTM, GRUを組み合わせたハイブリッドモデルなどが検討された。
これらのモデルのいくつかは完全なリコール(1.00)を達成し、LSTMモデルは0.9050の最高精度を達成した。
本研究は,糖尿病患者のCVDリスク予測におけるMLモデルとDLモデルの有効性を明らかにする。
高い精度とF1スコアは、これらのモデルがパーソナライズされたリスク管理と予防戦略を改善する可能性を示している。
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