I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m pu t er   E ng ineering   ( I J E CE )   Vo l.   14 ,   No .   6 ,  Dec em b er   20 24 ,   p p .   6 1 2 9 ~ 6 1 3 9   I SS N:  2088 - 8 7 0 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / ijece . v 14 i 6 . pp 6 1 2 9 - 6 1 3 9           6129       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m   A   no v el   a ppro a ch   for   imba la nced   i nsta nce   ha ndling   towa rd   bett e r   pre term   bi rth   cla ss ifica tion       H im a ni   Deshp a nd e 1 ,   L ee na   Ra g ha 2   1 D e p a r t me n t   of   A r t i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e   a n d   D a t a   S c i e n c e ,   T h a d o ma l   S h a h a n i   En g i n e e r i n g   C o l l e g e ,   M u m b a i ,   I n d i a   2 D e p a r t me n t   of   C o m p u t e r   S c i e n c e ,   B LD EA 's V . P .   D r .   P . G .   H a l a k a t t i   C o l l e g e   o f   E n g i n e e r i n g   a n d   Te c h n o l o g y ,   V i j a y a p u r ,   I n d i a       Art icle   I nfo     AB S T RAC T   A r ticle   his to r y:   R ec eiv ed   Ap r   1 7 ,   2 0 2 4   R ev is ed   J u l 1 4 ,   2 0 2 4   Acc ep ted   Au g   6 ,   2 0 2 4       P re term   b irt h   (P TB)   is   a   m a jo r   c a u se   of   c h il d   a n d   m o th e r   m o rtali ty ,   a   P TB   c las sifica ti o n   m o d e l   can   a ss ist   in   a ss e ss in g   th e   h e a lt h   c o n d it io n   a h e a d   of   ti m e   a n d   h e lp   a v o id   c o m p li c a ti o n s   d u rin g   c h il d b irt h .   M o th e r’s   s ig n ifi c a n t   fe a tu re   (M S F )   d a tas e t   c re a ted   fo r   t h is   stu d y   h a s   fe a tu re s   d e ri v e d   fr o m   m o th e r’s   p h y sic a l,   li fe sty le,   s o c ial   a n d   stre ss   a tt rib u tes .   M S F   d a tas e t   c o n sists   of   1 1 9   fe a tu re s   of   1 , 0 0 0   m o th e rs   with   172   p re term   a n d   8 2 8   fu ll - term   d e li v e ries ,   re su lt i n g   in   issu e s   of   d a tas e t   imb a lan c e   n a m e ly   c las s   in se p a ra b il it y   a n d   c las sifica ti o n   b ias .   To   o v e rc o m e   t h e   imb a lan c e   issu e ,   a   n o v e l   a l g o rit h m   n a m e d   m a jo rit y   p e n a li z in g   m in o ri ty   u p sa m p li n g   ( M P M U)   is   p ro p o se d .   M P M U   f o rm s   c lu st e rs   lo o k in g   in t o   th e   d e g re e   of   d a tas e t   imb a lan c e ,   it   a n a ly se s   th e   c o m p o siti o n   of   each   c lu ste r   in d iv i d u a ll y   a n d   c o m p u tes   th e   v a rie d   p e n a lt y   fo r   m a jo rit y   c las s   in sta n c e s.   It   fu rt h e r   b a lan c e s   d a tas e t   c o m p o siti o n   by   o v e rsa m p li n g   m in o rit y   c las s   in sta n c e s.   MPMU   p ro c e ss e d   d a tas e t   is   fu rth e r   u se d   to   train   t h e   p r o p o se d   6L - AN N   n e two rk   wh ich   fi n d s   t h e   p r o b a b il it y   of   o c c u rre n c e   of   P TB .   Th e   p ro p o se d   m o d e l   h a s   sh o wn   e fficie n t   re su lt s   on   M S F   su b - d a tas e ts   with   p re c isio n   v a lu e s   ra n g in g   fro m   0 . 9 0   to   0 . 9 7 ,   a re a   u n d e r   t h e   c u rv e   ( AUC )   b e twe e n   0 . 8 6   to   0 . 9 9 ,   a n d   p re d ictio n   a c c u ra c y   ra n g i n g   fr o m   9 3 . 0 4 %   to   9 9 . 4 7 % .   Ex p e rime n t   re su lt s   sh o w   th a t   a   m o t h e r’s   li fe sty le   a n d   stre ss   fe a tu re s   h a v e   a   stro n g   in flu e n c e   on   th e   c h il d b irt h   o u tc o m e .   K ey w o r d s :   C las s   im b alan ce   C lu s ter in g   Ma jo r ity   class   Min o r ity   class   Ov er s am p lin g   Pen alty   T h is   is   an   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r   th e   CC   BY - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Him an i   Desh p an d e   Dep ar tm en t   of   Ar tific ial   I n tellig en ce   an d   Data   Scien ce ,   T h a d o m al   Sh ah a n i   E n g in ee r in g   C o lleg e   B an d r a   ( w) ,   Mu m b ai,   Ma h a r a s h tr a,   I n d ia   E m ail:   h im an i.d esh p a n d e@ th ad o m al. o r g       1.   I NT RO D UCT I O N   Ma ter n al   h ea lth   an d   ch ild b ir th   ex p er ie n ce   h a v e   alwa y s   b e en   a   p r io r ity   co n ce r n   ac r o s s   th e   g lo b e.   T h er e   a r e   m a n y   co m p licatio n s   th at   m o th er   an d   ch ild   can   go   th r o u g h   d u r in g   c h ild b ir th ,   o n e   s u ch   c o m p licatio n   is   wh en   th e   ch ild b ir th   tak es   p lace   b ef o r e   37   wee k s   of   p r e g n a n cy   wh ich   is   ter m ed   p r eter m   b ir th   ( PTB).   PTB   is   a   lead in g   ca u s e   of   u n d er d ev e lo p ed   b a b y   o r g an s ,   m ater n al   m o r tality   an d   c h ild   m o r tality   [ 1 ] .   In   to d a y ’ s   er a   with   r ap id   s o cieta l   an d   life s ty le   ch an g es,   th e   PTB   ca s es   ar e   in cr ea s in g   r ap i d ly .   A   PTB   class if icatio n   m o d el   can   h elp   to   ass ess   th e   h ea lth   c o n d itio n   of   a   wo m a n   ah ea d   of   tim e   to   p r ev e n t   an y   f u tu r e   h e alth   co m p licatio n s .   Pre g n an cy   o u tco m es   ar e   clo s ely   ass o ciate d   with   th e   h ea lth   of   th e   m o th er   [ 2 ] .   A   lar g e   n u m b er   of   h ea lth   is s u es   th at   wo m en   f ac e   is   ass o ciate d   with   th eir   life s ty le,   r elatio n s h ip   with   f am ily ,   s o cial   s u r r o u n d in g s ,   s tr ess   lev el,   an d   p h y s ical   h ea lth .   All   th ese   f ac to r s   in f l u en ce   t h eir   r e p r o d u ctiv e   h ea lth   as   well   [ 3 ]   an d   h en ce   in f o r m atio n   ass o ciate d   with   th e   m o th er ’ s   m en tal   an d   p h y s ical   h ea lth   can   be   u s ed   f o r   th e   p r o g n o s is   of   PTB.   E x p lo r in g   m ac h in e   lear n in g   m et h o d s   an d   to o ls   on   th e   m o th er ’ s   h ea lth   d ataset   can   be   of   g r ea t   h el p   to war d s   f in d in g   u s ef u l   p atter n s   a n d   f ac ts   f o r   a   b etter   u n d er s tan d in g   of   PTB.   C o n s id er in g   th e   s ize   of   t h e   p o p u latio n ,   m ed ica l   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   14 ,   No .   6 ,  Dec em b e r   20 24 :   6 1 2 9 - 6 1 3 9   6130   d o m ain   d atasets   ar e   f o u n d   to   be   h ig h ly   im b ala n ce d   with   f ewe r   in s tan ce s   of   d is ea s ed   p atien ts   [ 4 ] .   L ac k   of   d en s ity   in   im b alan ce d   d atasets   f r eq u en tly   r esu lts   in   lear n in g   m o d els   f ailin g   to   d is co v e r   u n u s u al   p atter n s   an d   h av in g   class if icatio n   b ias   to war d s   th e   m ajo r ity   class ,   th u s   r esu ltin g   in   m in o r ity   clas s   m is clas s if icatio n     [ 5 ] ,   [ 6 ] .   T h is   m ak es   im b ala n c ed   d ata   h a n d lin g   a   h i g h - p r io r i ty   is s u e   th at   n ee d s   to   be   ad d r ess ed   f o r   ef f icien t   class if icatio n   of   h ea lth   co n d itio n s .     Ob s er v in g   t h e   r ec en t   wo r k   in   th e   m ater n al,   ch ild b ir t h   d o m ain   an d   s p ec if ically   in   t h e   PT B   d o m ain   [ 7 ] ,   f ir s tly   it   was   o b s er v e d   th at   m ajo r ly   t h e   r esear ch e r s   an d   ex p e r ts   ar e   f r o m   th e   m e d ical   d o m ain   an d   th e y   h av e   f o cu s ed   on   PTB   class if i ca tio n   m o d els   by   u s in g   ex is ti n g   s tatis tical   m eth o d o lo g ies   an d   h av e   n o t   f o cu s ed   on   d ataset   en h an ce m en t   tech n iq u es   an d   m o d er n   h e u r is tic   class if icatio n   m eth o d s .   Seco n d ly ,   th er e   is   no   s tan d ar d   d ataset   an d   r esear ch e r s   ar e   r ely in g   on   s m all   lo ca l   d atasets   w ith   m ajo r ity   d ata   co n s is tin g   of   o b s tetr ic   f ea tu r es   an d   test   r esu lts   an d   h av e   not   wo r k e d   on   th e   in f lu e n cin g   f ac to r s   th at   af f ec t   th ese   test   r esu lt s .   To   f ill   th is   g ap   a   d ataset   titl ed   m o t h er ’ s   s ig n if ican t   f ea tu r e   ( MS F)   is   cr ea ted   f o r   th is   s tu d y ,   th r o u g h   r ig o r o u s   in ter ac tio n   with   g y n ec o lo g is t s   with   th e   aim   to   d er iv e   th e   in f lu en cin g   f ea tu r es   d ep ictin g   m o th er ’ s   p h y s ical   h ea lth ,   life s ty le,   s o cial   s u r r o u n d in g s   an d   s tr ess .     L o o k in g   in to   th e   im b alan ce d   d ataset   h an d lin g   m eth o d s   ac r o s s   d if f er en t   d o m ain s ,   it   is   o b s er v ed   th at   r esear ch er s   h av e   co m e   up   wit h   d if f e r en t   tec h n iq u es   w h ich   ar e   b r o ad ly   d iv id e d   in to   th r ee   ca teg o r ies   n a m ely   p r e - p r o ce s s in g ,   co s t - s en s itiv e   lear n in g   a n d   e n s em b le   lear n in g   m eth o d s   [ 8 ] ,   [ 9 ] .   Pre - p r o ce s s in g   m eth o d s   wo r k   on   s tr en g th en in g   th e   m in o r ity   an d   s u p p r ess in g   t h e   m aj o r ity   s am p les   b ef o r e   class if icatio n .   T h e   d ataset   ca n   be   p r e - p r o ce s s ed   b ased   on   in s tan ce s   or   f ea tu r es.   I n s tan ce - b ase d   m eth o d s   eith er   o v e r - s am p le   m in o r ity   i n s tan ce s   or   u n d er - s am p le   m ajo r ity   in s tan ce s   or   b o th   [ 1 0 ] – [ 1 2 ] .   Ma n y   r esear ch er s   h av e   u s ed   clu s ter - b ased   f u zz y   weig h in g   [ 1 3 ]   an d   a p p r o ac h e s   wh er e   r esam p lin g   of   clu s ter s   is   p r o p o s ed   [ 1 4 ] ,   [ 1 5 ] ,   t h ese   r esear ch er s   h av e   f o cu s ed   on   c h an g i n g   t h e   s ize   of   clu s ter s   by   o v er - s am p lin g   an d   u n d er - s am p lin g   a n d   h av e   not   wo r k ed   on   u n d er s tan d i n g   th e   im p ac t   of   in s tan ce s   f allin g   u n d er   d if f er en t   clu s ter s   to war d s   class   s ep ar ab ilit y .   Featu r e   s elec tio n   m eth o d s   p r e - p r o ce s s   d atasets   by   o b s er v i n g   f ea tu r es,   th ese   m eth o d s   ar e   b r o ad ly   d iv id e d   in to   th r e e   ca teg o r ies,   n am el y   f ilter   m eth o d s ,   wr ap p er   m eth o d s   an d   em b ed d ed   m eth o d s   [ 1 6 ] ,   [ 1 7 ] .   T h ese   m eth o d s   lo o k   in to   th e   s tr en g th   of   a   f ea tu r e   in d iv id u all y   or   in   co m b in atio n   with   o th er   f ea tu r es   to war d s   ef f icien t   class if icatio n .   T h e   is s u e   wi th   p r e - p r o ce s s in g   m eth o d s   is   th at   it   is   d if f icu lt   to   d ec id e   on   th e   ch an g e   in   th e   d is tr ib u tio n   of   th e   d atab ase   to   s u it   th e   g iv en   p r o b lem   [ 8 ] .   C o s t - s en s it iv e   m eth o d s   ar e   u s ed   to   s o lv e   ca teg o r izatio n   p r o b lem s   wh en   t h e   co s ts   of   in co r r ec t   class if icatio n   d if f er   d ep en d i n g   on   th e   in s tan ce s   an d   f ea tu r es.   T h ese   tech n iq u es   p an elize   to   r ed u ce   lo s s es   f ac ed   due   to   m is class if icatio n   [ 1 8 ] .   As   th e   co s t   is   a s s e s s ed   co n s id er in g   th e   im b alan ce   in   th e   d at aset,   th ese   m eth o d s   ar e   f o u n d   to   be   ef f icien t   in   h an d lin g   im b ala n ce d   d atasets .   C o s t   can   be   in co r p o r ated   in to   th e   class if ier ’ s   tr ain in g   p r o ce s s   as   a   co s t   m atr ix   or   th r esh o ld .   To   cr ea te   a   co s t - s en s itiv e   cla s s if ier ,   r esear ch er s   h av e   f o llo wed   m eth o d o l o g ies   lik e   m o d if y in g   th e   g o al   f u n ctio n   u s in g   a   weig h in g   s tr ateg y   [ 1 9 ] – [ 2 1 ] ,   ch a n g in g   th e   d ec is io n   th r esh o ld s ,   th e   lear n in g   p r o ce s s   [ 2 2 ] ,   t h e   en c o d in g   n etwo r k   [ 2 3 ] ,   a n d   one - class   ap p r o ac h   [ 2 4 ] ,   [ 2 5 ] .   Alth o u g h   th ese   tech n iq u es   ar e   s im p le   to   u s e,   o v er f itti n g   p r o b lem s   co u ld   ar is e   [ 8 ] .   T h e   in tr icac y   of   co s t   ca lcu latio n   m ay   be   one   of   th e   m ain   r ea s o n s   wh y   co s t - s en s itiv e   ap p r o ac h e s   ar e   less   p o p u lar   th an   r esam p lin g   m eth o d s ,   ev en   th o u g h   th ese   m eth o d s   ar e   ef f e ctiv e   [ 2 6 ] .   W h en   a   s in g le   class if ier   f ails   to   wo r k   ef f icien tly   on   an   im b alan ce d   d ataset,   m u ltip le   clas s if ier s   ar e   co n s id er ed   wh ile   d ec id in g   t h e   f in al   o u tco m e   [ 2 7 ] .   T h ese   ty p es   of   m eth o d s   ar e   ca lled   en s em b le   m eth o d s .   B ag g in g   an d   B o o s tin g   a r e   two   d if f er en t   k in d s   of   e n s em b le   ap p r o ac h es   [ 2 8 ] .   T h e   m ajo r ity   of   en s em b le   m o d el s   h av e   tak en   co s t - s en s itiv e   an d   r esam p lin g   tech n iq u es   in to   ac co u n t   [ 2 6 ] .   L iter atu r e   s u g g ests   th at   d ataset   im b alan ce   can   be   h an d le d   by   p r o ce s s in g   d atasets   or   cu s to m izin g   p r ed ictio n   alg o r ith m s ,   th e   f o r m er   b ein g   a   more   co m m o n   ch o ice   am o n g   r esear c h er s .   T h is   r esear ch   aim s   to   o v er c o m e   is s u es   in   th e   m ater n al   d o m ain   by   cr ea tin g   a   d ataset   d ep icti n g   m o th er ’ s   p h y s ical,   life s ty l e,   s o cial   an d   s tr ess - r elate d   f ea tu r es.   Fu r th er ,   a   n o v el   im b alan ce   h a n d lin g   m eth o d   is   p r o p o s ed   to   o v er co m e   th e   b ias   an d   in s ep ar ab ilit y   is s u es   f o u n d   in   t h e   cr ea ted   d ataset.         2.   M E T H O D   R esear ch es   in   th e   PTB   d o m ai n   ar e   b ased   on   lim ited   o b s er v a tio n s   f r o m   m ed ical   r ec o r d s   an d   h av e   n o t   f o cu s ed   on   th e   life s ty le,   s tr ess   an d   s o cial   asp ec ts   of   a   w o m a n ’ s   life   th at   m a y   also   c o n tr ib u te   to   h er   m ater n al   h ea lth .   Fo r   th e   s am e   r ea s o n ,   t h is   r esear ch   d elv es   in to   th e   ex am in atio n   of   b o th   th e   m e n tal   an d   p h y s ical   h ea lth   of   m o th er s ,   lead i n g   to   th e   cr ea tio n   of   a   co r r esp o n d in g   d ataset.   Ob s er v in g   th e   cu r r e n t   p o p u l atio n ,   it   is   r ea lize d   th at   th e   d ataset   m ajo r l y   co n s is t s   of   f u ll - ter m   b ir th   ( FTB)   ca s es   an d   f ew   PTB   ca s es,   th u s   r esu ltin g   in   im b alan ce d   d ataset   f o r m atio n .   T o war d s   th is ,   a   n o v el   clu s ter in g - b ased   alg o r ith m   n am e d   m ajo r ity   p en alizin g   m in o r ity   u p s ca lin g   ( MPM U)   is   p r o p o s ed   to   h an d le   th e   d ata   im b alan ce   by   f o c u s in g   on   m i n im izin g   th e   im p ac t   of   m ajo r ity   d o m in an ce   th at   m ay   in f l u en ce   th e   class if icatio n   r esu lts .   Fu r th e r ,   a   n eu r a l   n etwo r k   n am ed     6L - ANN   is   p r o p o s ed   th at   cla s s if ies   th e   in s tan ce   o u tco m e   b ein g   p r eter m   or   f u ll - ter m .   F ig u r e   1   s h o ws   th e   ar ch itectu r e   of   th e   p r o p o s ed   m o d el.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8       A   n o ve l a p p r o a c h   fo r   imb a la n ce d   in s ta n ce   h a n d lin g   to w a r d   b etter p r eterm  b ir th   …  ( Hima n i D esh p a n d e )   6131       Fig u r e   1 .   Ar c h itectu r e   of   p r o p o s ed   m o d el       2 . 1 .    M o t her’ s   s ig nifica nt   f ea t ure   da t a s et   W ith   th e   aim   to   wo r k   t o war d s   th e   b etter m en t   of   m o th er   an d   ch ild ,   a   d ataset   titl ed   MSF   d ataset   is   cr ea ted .   MSF   d ataset   g iv es   an   in s ig h t   i n to   th e   m o t h er ’ s   m en tal   an d   p h y s ical   h ea lth   c o n d itio n s   ac r o s s   th r e e   p h ases   ( teen ag e,   af ter   m a r r iag e,   d u r i n g   p r eg n an cy )   of   h er   r e p r o d u ctiv e   ag e .   T h e   m ajo r ity   of   th e   wo m en   wh o   d eliv er ed   b a b ies   b etwe en   Feb r u ar y   2 0 1 8   an d   Sep tem b er   2 0 1 9   at   D.   Y.   Patil   Ho s p ital,   lo ca ted   in   th e   Mu m b ai   Me tr o p o litan   R eg io n   of   I n d i a,   wer e   in ter v iewe d .   MSF   d ataset   co n s is t s   of   119   f ea tu r es   of   1 , 000   w o m en ,   wh ich   ar e   f u r t h er   d iv id ed   in t o   f o u r   ca teg o r ies   n am ely   p h y s ical   ( 2 2   f ea t u r es),   s o cial   ( 1 9   f ea tu r es),   life s ty le     ( 6 8   f ea t u r es),   a n d   s tr ess   ( 1 0   f e atu r es).   Ou t   of   all   th e   r ec o r d s   172   wo m en   h ad   Pre ter m   d eliv er y   wh ile   8 2 8   h ad   f u ll - ter m   d eliv er y .   Deta ils   ab o u t   th e   p lan n in g ,   c h allen g es   an d   p r o ce d u r es   f o llo wed   to   cr ea te   th e   MSF   d ata s et   ar e   m en tio n ed   in   o u r   p r ev i o u s   wo r k   [ 2 9 ] .   MSF   d ataset   is   p ar tially   av ailab le   o n lin e   [ 3 0 ] .   Ou r   p r ev i o u s ly   p r o p o s ed   m eth o d s   on   t h e   MS F   d ataset   in clu d e   m o d els   lik e   Var iatio n   a n d   I n f o r m atio n   b ased   r an d o m   f o r est   ( VI B R F)   [ 3 1 ] ,   [ 3 2 ]   wh ich   f o cu s es   on   r elev an t   f ea tu r e   s elec tio n   an d   r a n d o m   f o r est  b ased   f u zz y   f ea tu r e   weig h in g   f o r   class   im b alan ce   ( R FF W C I )   [ 3 3 ]   wh ich   weig h s   f ea tu r es   f o r   im b alan ce   h a n d lin g .   T h is   s tu d y ,   p r o p o s es   MPM U   m eth o d   wh ich   r ea lizes   th e   co n tr ib u tio n   of   in s tan ce s   of   th e   d ataset   to war d s   im b alan ce   is s u e.   To   v alid ate   th e   p er f o r m a n ce   of   th e   p r o p o s ed   MPM U   m eth o d ,   s ev en   s tan d ar d   im b alan ce d   d atasets   f r o m   th e   Keel   r ep o s ito r y   [ 3 4 ]   a r e   u s ed   f o r   ex p e r im en tatio n .     2 . 2 .    P r o po s ed   im ba la nce   ha nd lin g   m et ho d   As   d is cu s s ed   in   th e   liter atu r e   u n d er   s ec tio n   2,   e x is tin g   c lu s ter - b ased   ap p r o ac h es   h a v e   r elied   on   r esam p lin g   a n d   h av e   lo o k ed   u p o n   th e   cl u s ter s   in d iv id u ally   a n d   not   in   r elatio n   to   th e   d atas et   as   a   wh o le.   T h e   p r o p o s ed   im b ala n ce   h an d lin g   m eth o d   MPM U   p r o v id es   a   n o v el   co m p lete   s o lu tio n   wh er e   c lu s ter s   ar e   an aly ze d   in d iv id u ally   as   well   as   in   r el atio n   to   th e   o v er all   d ataset   an d   in s tan ce s   ar e   weig h ted   by   in v esti g atin g   th e   clu s ter ,   th ey   f all   in .   MPM U   c o n s is ts   of   two   m ajo r   co m p o n en ts   n am ely   in s tan ce   weig h in g   ( I W )   an d   r an d o m   o v er   s am p lin g   ( R OS) ,   wh ich   a r e   ex p lain ed   f u r t h er   in   t h is   s ec tio n .       2 . 2 . 1 .   M a j o rit y   pena lizing   min o rit y   up s ca lin g     T h e   p r o p o s ed   MPM U   alg o r ith m   aim s   at   u n d er s tan d in g   th e   m ix in g   up   of   m ajo r ity   class   in s tan ce s   with   m in o r ity   class   in s tan ce s .   MPM U   alg o r ith m   wo r k s   on   m ajo r ity   in s tan ce s   with   an   IW   m eth o d   an d   on   m in o r ity   in s tan ce s   by   r an d o m ly   u p s ca lin g   th em .   MPM U   alg o r ith m   u s es   k - m ea n s   clu s ter in g   to   g r o u p   s im ilar   in s tan ce s   to g eth er ,   co n s id er i n g   in tr a - cl u s ter   v ar ia n ce   as   e x p r ess ed   in   ( 1 )   f o r     clu s ter s   an d     in s tan ce s   with     as   th e   ce n tr o id   of   th e   clu s ter .     =   ∑ ∑   = 1 = 1 ∥ ( ) −   ∥ 2   ( 1 )     W eig h ts   of   m ajo r ity   in s tan ce s   ar e   d ec id ed   b ased   on   th e   co m p o s itio n   of   t h e   clu s ter   th ey   f all   in ,   t h u s   th e   n u m b er   of   clu s ter s     to   be   f o r m ed   r ef lects   th e   p r o p o r tio n   of   m ajo r ity   class   in s tan ce s   in   th e   wh o le   d ataset   i.e .   p r o b ab ilit y   of   o cc u r r en ce   of   m ajo r ity   class   as   s h o wn   in   ( 3 )   of   T ab le   1,   wh er e   ( )   is   th e   p r o b ab ilit y   of   o cc u r r e n ce   of   m in o r ity   in s ta n ce   an d   (  )   is   th e   p r o b ab ilit y   of   o cc u r r e n ce   of   m aj o r ity   in s tan ce   in   th e   d ataset.     is   d ir ec tly   p r o p o r tio n al   to   t h e   d ataset   im b alan ce ,   with   m o r e   im b alan ce   in   th e   d ataset   g r ea ter   n u m b er   of   clu s ter s   will   be   f o r m ed ,   s am e   ca n   be   s ee n   in   T a b le   2.   A   p er f ec tly   b alan ce d   d ataset   will   h av e   two   clu s ter s   with   v er y   m in im al   m ix .   Fig u r e   2   s h o ws   th e   f l o wch ar t   f o r   th e   p r o p o s ed   a r ch itectu r e   u s in g   MSF   d ataset,   MPM U   an d   6L - ANN.   I n p u t   to   th e   m o d el   is   th e   MSF   d ataset   an d   o u tp u t   is   a   f u zz y   v alu e   d ep ictin g   th e   p r o b a b ilit y   of   o cc u r r en ce   of   PTB   an d   f u ll - ter m   b ir th .   In   Fig u r e   2,   th e   b lu e   c o lo r   b o x es   s h o w   th e   s tep s   in v o lv ed   f o r   m ajo r ity   in s tan c e   h an d lin g   i.e .   I W ,   th e   g r ee n   co lo r   b o x   d e p icts   th e   wo r k   d o n e   f o r   t h e   m in o r ity   class   an d   th e   g r ey   co lo r   b o x es   d en o te   th e   p r o ce s s in g   of   th e   d ataset   as   a   wh o le.   M PMU   alg o r ith m   is   m en tio n ed   in   T ab le   1.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   14 ,   No .   6 ,  Dec em b e r   20 24 :   6 1 2 9 - 6 1 3 9   6132   T ab le   1.   MPM U   alg o r ith m   Input:   Dataset Y with ‘X’ instances and ‘F’ features    Output:   Processed majority and minority instances     1 .   Calculate dataset imbalance ‘DI’            =             (2)   2 .   Calculate the number of clusters ‘M’, to be formed.     3 .   Split dataset Y into ‘M’  clusters.         = (       ) − (  )       (3)   4 .   Create vector V_CMC[] of size X.     5 .   for N=1 to M (each of the M clusters)   calculate within Cluster Imbalance ‘CI N ’      =               (4)   6 .   for i=1 to X (each of the X instances)   •   identify cluster ‘N’ within which instance ‘i’ falls.   •   identify CI N  for cluster ‘N’           if  (CI N   <     or CI N   <   DI)                  CMC N =0           else                   CMC N =|CI N – DI|     •   V_CMC[i]=CMC N               (5)   7 .   for i=1 to X (across X instances)          for j=1 to F (across F features)                  if (Minority instance)                      Y[i][j]=Y[i][j]                else                       Y[i][j]=Y[i][j] – ( *V_CMC[i])               (6)   8 .   Randomly oversample minority instances such that   A=B         T ab le  2 .   Data s ets an aly s is     D a t a s e t   N o .   o f   f e a t u r e s   N o .   o f   i n s t a n c e s   D a t a s e t   i m b a l a n c e   N o .   o f   c l u st e r s   1   P h y s i c a l   22   1 , 0 0 0   4 . 8 2   7   2   Li f e st y l e   68   1 , 0 0 0   4 . 8 2   7   3   S t r e ss     10   1 , 0 0 0   4 . 8 2   7   4   S o c i a l     19   6 3 3   5 . 9 5   7   5   P h y s i c a l + Li f e s t y l e + S t r e ss     1 0 0   1 , 0 0 0   4 . 8 2   7   6   P i ma  I n d i a   7   7 6 8   1 . 8 6   4   7   v e h i c l e 2   13   9 8 8   2 . 8 8   6   8   seg m e n t 0   10   5 , 4 7 2   6 . 0 2   7   9   e c o l i 3   7   3 3 6   8 . 6   8   10   P a g e - b l o c k s 0   8   5 1 4   8 . 7 9   8   11   Y e a st 2 _ v s _ 4   8   7 6 8   9 . 0 8   8   12   v o w e l 0   19   2 , 3 0 8   9 . 9 8   8       2 . 2 . 2 .   M a j o rit y   ins t a nce  weig hin g   A  m ajo r   c o n tr ib u tio n   o f   th e   M PMU  alg o r ith m   is   to   p en alize   th e  m ajo r ity   class   in s tan ce s   th r o u g h   th e   I W   m eth o d .   Fo r m ed   cl u s ter s   ar e  an aly ze d   to   id e n tify   th e  m a jo r ity   class   in s tan ce s   wh ich   ar e  clo s e  to   m in o r ity   class   in s tan ce s ,   th u s   d if f icu lt  t o   id en tify   an d   ca u s in g   m is clas s if icatio n .   T h e  I W   m eth o d   s u b d u es  th e  id en tifie d   m ajo r ity   class   in s tan ce s   b y   p en alizin g   th em .   T h e  p en alty   f o r   ea ch   m ajo r ity   class   in s tan ce   is   d ec id ed   b y   lo o k in g   i n to   th e  co m p o s itio n   o f   th e  clu s ter   it  f alls   in .   T h e  p en alty   is   n o t  th e  s am e  f o r   al l  th e  m ajo r ity   class   in s tan ce s   as  th e  aim   i s   to   s u b s id e  o n ly   th o s e  m ajo r ity   class   in s tan ce s   wh ich   ar e  in s ep ar ab le  f r o m   m in o r ity   class   in s tan ce s .   C u s ter   im b ala n ce   is   ca lcu lated   f o r   ea ch   o f   th e  ‘ ’   clu s ter s .   C lu s ter   im b alan ce     o f   th e  ℎ   clu s ter   is   ca lcu lated   as  s h o wn   in   ( 4 )   in   T ab le  1 ,   wh e r e     is   t h e  n u m b e r   o f   m in o r ity   class   i n s tan ce s   in   th e   ℎ   clu s ter   an d      is   th e   n u m b er   o f   m ajo r ity   class   in s tan ce s   in   th e   ℎ   clu s ter   r esp ec tiv ely .   d ataset   im b alan ce   ( DI )   is   ca lcu lated   u s in g   ( 2 )   in   T ab le  1 ,   w h er e    is   t h e  n u m b e r   o f   m in o r ity   class   in s tan ce s   an d     is   th e  n u m b er   o f   m ajo r ity   class   in s tan ce s   in   th e  d ataset.   T h e  im b alan ce   o f   th e  d ataset  as  a  wh o le  p lay s   a   s ig n if ican t  r o le  in   d ec id in g   th e  p en alty   f o r   t h e  m ajo r ity   class   in s tan ce s .   I f   th e  im b alan ce   with in   th e  clu s ter   is   g r ea ter   th a n   th e   im b alan ce   o f   th e  d ataset,   it  is   c o n s id er ed   t o   b e   d ef y i n g   t h e  d ataset  co m p o s itio n   an d   th u s ,   a  p en alty   will  b e  ap p lied   to   th e  m ajo r ity   in s tan ce s   o f   s u ch   clu s ter s .   T h e  p r o p o s ed   alg o r ith m   p en alize s   th e   m ajo r ity   class   in s tan ce s   o n l y   i f   th e  ‘  ’   v alu e  o f   th e  clu s ter   in t o   wh ich   th e  i n s tan ce   is   f allin g ,   is   g r ea ter   th an   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8       A   n o ve l a p p r o a c h   fo r   imb a la n ce d   in s ta n ce   h a n d lin g   to w a r d   b etter p r eterm  b ir th   …  ( Hima n i D esh p a n d e )   6133   th e  v alu e  o f   ‘  ’ .   C lu s ter   m is c lass if icatio n   co s t  ( C MC)  f o r   ea ch   o f   th e  ‘ ’   clu s ter s   ar e   d if f er en t  an d   is   d ec id ed   b ased   o n   th e   v ar iatio n   b etwe en   th e  clu s ter   im b alan c e  an d   d ataset  im b alan ce .      v alu e  f o r   th e  ℎ   clu s ter   is   ca lcu lated   u s in g   ( 5 )   i n   T ab le  1 .   I f   th e  clu s ter   im b al an ce   is   v er y   lo w  i.e .   b elo w  a  c er tain   th r esh o ld   i.e .   ‘ ’,   it  s h o ws  th at  th e   clu s ter   c o n s titu tes  m ain ly   o f   th e  m ajo r ity   class   an d   th e  p r esen ce   o f   th e  m in o r ity   class   ca n   b e  d u e  to   n o is e  o r   o u tlier s .   I n   th is   ca s e,   m ajo r ity   class   in s tan ce s   will  n o t  b e  p e n alize d .   Fo r   a  d ataset  with   ‘ ’   in s tan ce s ,   v ec t o r   _  [ ]   o f   s ize  ,   is   u s ed   to   s to r e  th e   C MC  v alu es  co r r esp o n d in g   to   ea ch   o f   th e   d ataset  in s tan ce s   lo o k in g   in to   th e  clu s ter   it  f alls   in to .   T h e  C MC  v alu e  o f   ℎ   clu s ter   is   ca lcu l ated   u s in g   ( 6 )   o f   T ab le  1 ,   c o n s id er in g   th e   im b alan ce   o f   t h e  clu s ter   a n d   d ataset.   As  s h o wn   in   ( 6 ) ,   wh ile   p en alis in g   th e   ℎ   f ea tu r e  o f   th e  ℎ   in s tan ce ,     v alu e  is   u s ed   to   n o r m alize   th e  d if f er en ce   b etwe en   th e  v alu e   o f   f ea tu r es  an d   C MC   v alu e.   Fo r   th e  MSF   d ataset,   o p tim al  v alu e  o f     a n d     is   f o u n d   to   b e  0 . 7   an d   0 . 3   af ter   em p ir ical  an aly s is .           Fig u r e   2.   Flo wch ar t   of   p r o p o s ed   im b alan ce d   in s tan ce   h an d lin g   m eth o d       2 . 2 . 3 .  Clus t er   f o rm a t io n    Fig u r e  3,   s h o ws   an   ex am p le   f o r   th e   f o r m atio n   of   MPM U   clu s ter s   an d   how   th e   p o s itiv e   clas s   in s tan ce s   ar e   p en alize d .   In   Fig u r e  3,   r ed   cir cles   d e n o te   m in o r ity   class   in s tan ce s   an d   th e   b lack   + (  )   s ig n   d en o tes   m ajo r ity   in s tan ce s .   In   Fig u r e  3,   clu s ter   1   an d   clu s ter   4   h av e   in s tan ce s   o n ly   f r o m   one   class ,   th u s   th er e   is   no   p en alty   on   th ese   in s tan ce s .   C lu s ter   2   h as   a   v er y   lo w   im b alan ce   i.e .   b elo w   t h r esh o ld   ,   th u s   no   p e n alty   on   m ajo r ity   class   in s tan ce s .   C lu s ter s   3   an d   5   h av e   m o r e   im b alan ce   as   co m p ar ed   to   t h e   o v er all   d ataset,   th e   m ajo r ity   class   in s tan ce s   of   t h ese   clu s ter s   ar e   p en alize d   by   lo o k in g   at   th e   c o m p o s itio n   of   th e   clu s ter   an d   ca lcu latin g   th e   C MC   v alu e   as   ex p r ess ed   in   ( 6 ) .   Dif f er en t   s h ad es   of   g r ey   f o r   m ajo r ity   cl ass   in s tan ce s   ( + )   in   Fig u r e  3,   d ep icts   th e   d if f er e n t   in ten s ity   of   t h e   p en alty ,   lig h ter   s h ad e   m ea n s   a   h ig h e r   p en alty .   MPM U   alg o r ith m   d o es   not   p en alize   m in o r ity   in s tan ce s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   14 ,   No .   6 ,  Dec em b e r   20 24 :   6 1 2 9 - 6 1 3 9   6134       Fig u r e  3 .   C lu s ter   f o r m atio n       2 . 2 . 4 .  M ino rit y   ins t a nce  ha nd lin g     E v en   a f ter   p en alizin g   th e   m ajo r ity   class   in s tan ce s ,   th e   co m p o s itio n   of   th e   d ataset   r em ain s   in clin ed   to war d s   th e   m ajo r ity   class .   To   b alan ce   th e   co m p o s itio n   of   th e   d ataset,   th e   MPM U   a lg o r ith m   o v er s am p les   th e   m in o r ity   class   in s tan ce s   in   th e   d ataset,   s u ch   th at   th e   n u m b er   of   m in o r ity   class   in s tan ce s   g ets   eq u al   to   th e   n u m b er   of   m ajo r ity   class   in s ta n ce s   as   s h o wn   in   s tep   8   of   T a b le   1.   Fo r   th e   MSF   d ataset,   s a m p les   ar e   co llected   by   in ter v iewin g   wo m en   f r o m   s im ilar   g eo g r ap h ic   an d   d em o g r ap h ic   lo ca tio n s .   Kee p in g   th e   s am e   in   m in d ,   f o r   o v er - s am p lin g ,   no   s y n th etic   i n s tan ce s   ar e   g en er ated   in s tea d   it   is   done   by   r an d o m   d u p li ca tio n   of   m in o r ity   s am p les,   th u s   ev en   af ter   o v er - s am p lin g   th e   in s tan ce ,   th e   f ea t u r e   v alu e   r em ain s   tr u e   to   th e   o r ig in al   p o p u latio n   of   th e   MSF   d ataset.     2 . 3 .    6 L _ ANN     Var iatio n s   ac r o s s   d if f e r en t   h y p er p ar am eter s   of   a r tific ial  n eu r al  n etwo r k   ( ANN)   m o d els   u s in g     m u lti - lay er   p er ce p tr o n   ( ML P)   with   b ac k   p r o p ag atio n   ar e   u s ed   in   th e   ex p er im en ts .   B ase d   on   th e   em p ir ical   an aly s is ,   6 L _ ANN,   a   s ix - lay er ed   ANN   ar ch itectu r e   is   s elec ted   f o r   class if icatio n   wh ich   co n s is ts   of   two     d r o p - out   lay e r s   an d   two   ac tiv atio n   lay er s   alo n g   with   an   o u t p u t   an d   an   in p u t   lay er .   R ec tifie d   lin ea r   ac tiv atio n   u n it   ( R e LU )   ac tiv atio n   f u n cti o n   is   u s ed   f o r   h id d en   lay er s   an d   th e   o u tp u t   lay er   u s es   th e   s ig m o id   ac tiv atio n   f u n ctio n .   MSF   d ataset   p r o ce s s ed   u s in g   th e   p r o p o s ed   MPM U   m eth o d   is   f u r th e r   u s ed   to   t r ain   th e   6 L _ ANN   n etwo r k   to   class if y   PTB   an d   F T B   o u tco m es.       3.   RE SU L T S   AND   D I SCU SS I O N   T h is   s ec tio n   of   th e   p a p er   p r esen ts   th e   class if icatio n   r esu lts   u s in g   th e   p r o p o s ed   MPM U   m eth o d   an d   6L - ANN   n etwo r k .   Mu ltip le   e x p er im en ts   ar e   p er f o r m e d   to   u n d er s tan d   th e   n atu r e   of   th e   p r o p o s ed   m eth o d s   with   d if f er en t   class if ier s   an d   d atasets .   To   ch ec k   th e   im b alan ce   h an d li n g   ef f icien cy   of   th e   MPM U   alg o r ith m ,   alo n g   with   th e   p r o p o s ed   6L - ANN,   f iv e   p o p u lar   class if icatio n   alg o r ith m s ,   n a m ely ,   r a n d o m   f o r est  ( R F),   d ec is io n   tr ee   ( DT ) ,   g au s s ian   NB   ( GN B ) ,   k - n ea r est  n eig h b o r s   ( KNN)   (  ℎ  =   3 ) ,   an d   MLP   ar e   u s ed   f o r   ex p er im en tatio n .   R esear ch er s   s u g g est   th at   wh ile   wo r k in g   on   an   im b alan ce d   d ataset   ar ea   u n d er   th e  cu r v e   ( AUC )   cu r v e ,   p r ec is io n   v alu e  an d   p r ed ictio n   ac cu r ac y   t o g eth er   n ee d   to   be   co n s id er ed   to   ev alu ate   th e   p er f o r m an ce   of   th e   class if icatio n   task   [ 3 5 ] ,   [ 3 6 ] .   Pre d ictio n   ac cu r ac y   ev alu ates   th e   o v er al l   p er f o r m a n ce   of   a   class if ier ,   AU C   v alu e   ass es   th e   ca p ab ilit y   to   d is tin g u is h   b et wee n   th e   class es,   an d   p r ec is io n   m ea s u r es   th e   PTB   class .   T h u s ,   th is   s tu d y   c o n s id er s   p r ec is io n ,   AUC   an d   p r e d i ctio n   ac cu r ac y   f o r   ev al u atin g   th e   p er f o r m a n ce   of   th e   p r o p o s ed   m eth o d .     3 . 1 .     Da t a s et s   a na ly s is   Fo r   ex p er im en tatio n ,   alo n g   with   MSF   d atase t,   7   s tan d ar d   d atasets   ar e   u s ed .   T ab le   2,   s h o ws   th e   d ataset   d etails   in   ter m s   of   d at aset   s ize   an d   im b alan ce .   T h e   f ir s t   f iv e   r o ws   of   T a b le   2,   s h o ws   MSF   d ataset s   in f o r m atio n   an d   th e   r em ain in g   7   r o ws   h av e   in f o r m ati o n   a b o u t   th e   o t h er   s tan d ar d   d atasets   u s ed .   T h er e   ar e   m is s in g   r ec o r d s   u n d er   s o cial   f ea tu r es   of   t h e   MSF   d ataset,   f o r   th e   s am e   r ea s o n   o n ly   633   in s tan ce s   of   it   ar e   co n s id er ed   d u r in g   ex p er im en t atio n .   As   s h o wn   in   T ab le   2,   s tan d ar d   d atasets   ar e   s elec ted   with   v ar iatio n s   in   ter m s   of   im b alan ce   r atio ,   n u m b er   of   f ea t u r es   an d   n u m b er   of   in s tan ce s   so   th at   th e   ex p er im en tal   r esu lts   v alid ate   th e   v er s atility   of   th e   p r o p o s ed   MPM U   m eth o d .   T h e  last   co lu m n   o f   T ab le  2   s h o ws   th e   co u n t   of   clu s ter s   f o r m ed   as   ex p r ess ed   as   ‘ ’   in   ( 3 ) ,   of   th e   MPM U   alg o r ith m .   Fo r   ex p er im e n tatio n ,   all   th e   d atasets   ar e   p r ep r o ce s s ed   f o r   h an d lin g   m is s in g   v alu es   an d   h av e   b ee n   n o r m alize d ,   s u ch   th at   f o r   each   r ec o r d ,   th e   s u m   of   th e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8       A   n o ve l a p p r o a c h   fo r   imb a la n ce d   in s ta n ce   h a n d lin g   to w a r d   b etter p r eterm  b ir th   …  ( Hima n i D esh p a n d e )   6135   s q u ar e   of   n o r m alize d   v alu es   is   eq u al   to   o n e.   A  to tal   o f   7 0 %   of   th e   wh o le   d ataset   is   tak en   f o r   tr ain i n g   wh ile   30%   is   co n s id er ed   f o r   test in g .     3 . 2 .     E x perim ent a l   re s ults o n  M SF   da t a s et   Mu ltip le   ex p er im en ts   ar e   p er f o r m e d   on   t h e   MSF   d ataset   to   u n d er s tan d   th e   ef f ec t iv en ess   of   p en alizin g   ( I W )   an d   o v er s am p lin g   s tep s   of   th e   MPM U   alg o r ith m .   Fig u r e   4   s h o ws   th e   class if icatio n   r esu lts   on   f iv e   d if f er en t   MSF   s u b - d atase ts   as   r ep r esen ted   in   th e   f ir s t   f iv e   r o ws   of   T ab le   2.   E x p e r im en ts   ar e   c o n d u cted   with   s ev en   co m b in atio n s   of   d ata   p r o ce s s in g   m eth o d s   an d   c lass if ier s .   Fi g u r e   4   s h o ws   th e   r esu lts   of   in s tan ce   weig h t  ( IW )   an d   MPM U   m eth o d   in   co m b in atio n   with   ML P,   GNB,   KNN,   R F,   DT   an d   th e   p r o p o s ed   6L - ANN   class if ier .   In   Fig u r e   4,   th e  M PMU   m o d el   is   ev alu ated   with   6L - ANN   class if ier .   T h er e   wer e   m an y   m is s in g   v alu es   in   th e   s o cial   s u b - d ataset   f o r   th e   s am e   r ea s o n   it   was   not   i n clu d ed   wh ile   co n d u cti n g   co m b in ed   MSF   d ataset   ex p er im en tatio n .   Fig u r es  4 ( a)   to   4 ( c)   s h o w   th e   p r ec is io n   v alu e,   AUC   an d   p r ed ict io n   ac cu r ac y   u s in g   th e   p r o p o s ed   IW   s tep   an d   MP MU   m eth o d   on   MSF   s u b - d ata s ets.           ( a)       ( b )       ( c)     Fig u r e   4 .   C lass if icatio n   r esu lts   on   MSF   Su b - d atasets   ( p h y s ic al,   life s ty le,   s tr ess ,   s o cial  an d   co m b in ed   MSF   f ea tu r es   ( p h y s ical,   life s ty le  an d   s tr ess   f ea tu r es ))   u s in g   th e   p r o p o s ed   IW   s tep   an d   p r o p o s ed   MPM U   m eth o d   with   class if ier s   n am ely   ML P,   GNB,   KNN,   R F,   DT   an d   p r o p o s ed   6L - ANN   ( a)   d em o n s tr ate   class if icatio n   r esu lts   in   ter m s   o f   p r ec is io n ,   ( b )   p r e d ictio n   r esu lts   in   ter m s   of   AUC   v alu e ,   an d   ( c)   p r ed ictio n   ac cu r ac y   of   class if icatio n       MSF  d ataset  is   an   im b alan ce d   d ataset  an d   r esu lts   r ef lect  cla s s if icatio n   b ias,  s am e  ca n   b e  j u s tifie d   b y   th e  r esu lts   in   Fig u r e   4 .   W h ile  p r e - p r o ce s s in g   th e   d atasets   u s in g   I W ,   d esp ite  h i g h er   p r e d ictio n   ac c u r ac y   an d   a   d ec en t  AUC  v alu e,   th e  p r ec i s io n   v alu e   is   v er y   lo w  f o r   class if ier s   lik e  GNB,  KNN  an d   DT   f o r   all  MSF  d atasets ,   th is   s h o ws  th at  th e  r e s u lts   ar e  in clin ed   to war d   th e   m in o r ity   class .   C o n s id er in g   th e  p r ed ictio n   o f   PTB  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   14 ,   No .   6 ,  Dec em b e r   20 24 :   6 1 2 9 - 6 1 3 9   6136   as  a  p r io r ity   co n ce r n   o v er   t h e  p r ed ictio n   o f   FTB,  th u s   co u n tin g   p r ec is io n   as  th e  m o s t  cr u cial  e v alu atio n   p ar am eter ,   it  co u ld   b e  c o n clu d ed   th at   R F  is   g iv in g   th e   b est  r esu lts   f o r   all  t h e  I W   p r e - p r o ce s s ed   MSF  d atasets ,   an d   th e  s ec o n d - b est   r esu lts   a r e  ac h iev ed   b y   6 L - ANN  n etwo r k   f o r   all  th e  MSF  s u b - d atasets .   I t  i s   f u r th er   o b s er v ed   th at  th e  I W   s tep   alo n e  is   n o t  as  e f f ec tiv e  as  th e   MPM U  m eth o d   wh ich   co m b in es  m ajo r ity   in s tan ce   weig h in g   an d   m i n o r ity   o v er s am p lin g ,   as  th er e  is   a  s ig n if ican t  im p r o v em e n t  in   r esu lts   f o r   all  MSF  s u b - d atasets   wh ile  p r e - p r o ce s s in g   u s in g   th e   p r o p o s ed   MPM U  m eth o d   a n d   f u r t h er   u s in g   6 L - A NN  n etwo r k   as  th e  class if ier .     E x p er im en tal   r esu lts   in   Fig u r e   4,   v alid ate   th e   s tr en g th   of   th e   p r o p o s ed   m o d el   i.e .   M PMU   with     6L - ANN   class if ier ,   p r ec is io n   b etwe en   0 . 9 0   to   0 . 9 7   is   ac h iev ed   on   MST   s u b - d atasets ,   an   AUC   v alu e   r an g in g   b etwe en   0 . 8 6   to   0 . 9 9   is   o b s er v ed ,   an d   p r e d ictio n   ac cu r ac y   of   9 3 . 0 0 %   to   9 9 . 4 7 %   is   ac h iev ed .   L o o k in g   in to   th e   r esu lts   in   Fig u r e  4,   it   is   o b s er v ed   th at   m o t h er ’ s   life s ty le  an d   s tr ess   f ea tu r es   ar e   ac h iev in g   b etter   class if icatio n   r esu lts   f o r   PTB   p r e d ictio n .   T h ir d - b est   class if icatio n   r esu lts   ar e   ac h iev ed   u s in g   s o cial  f e atu r es  an d   p h y s ical  f ea tu r es   class if icatio n   r esu lts   ar e   f o u n d   to   be   th e   least   ac cu r ate   o n es.   On e   of   th e   p r o b ab le   r ea s o n s   f o r   in f er io r   r esu lts   f o r   s o cial  f ea tu r es  wo u ld   be   a   s m aller   d ataset   an d   h ig h er - class   im b alan ce .   T h is   s ig n if ies   th at   th e   m o th er ’ s   m e n tal   h ea lth   f ea tu r es   ar e   clo s ely   r elate d   to   th e   p r eg n an cy   o u tco m e   in   ter m s   of   th e   class if icatio n   of   PTB   an d   FTB.   L o o k in g   in to   t h e   r esu lts   of   th e   p r o p o s ed   MP MU   m eth o d   in   T ab le   3,   with   s tan d ar d   class if ier s   an d   with   th e   r esu lts   in   Fig u r e   4   with   6L - ANN   class if ier   s h o ws   th at   am o n g   all   th e   class if ie r s   MPM U   is   g iv in g   th e   b est   r esu lts   u s in g   6L - ANN   class if ier .   T h e   ex p er im en ta l   r esu lts   on   d if f er en t   s u b - d ata s ets   of   MP MU   as   s h o wn   in   Fig u r e   4,   s u p p o r t   t h e   h y p o th esis   th at   a   m o th er ’ s   m en tal   h ea lth   p lay s   a   c r u cial   r o le   in   p r e d ictin g   th e   PTB   b ir th   o u tco m e.   As   s ee n   in   Fig u r e   4,   m o s t   of   th e   cl ass if ier s   ar e   g iv in g   b etter   p r ed ictio n s   u s in g   th e   life s ty le  an d   s tr ess   f ea tu r e   s u b - d at aset.   Usi n g   life s ty le  f ea t u r es  p r ec is io n   is   ac h iev ed   in   t h e   r an g e   of   0 . 2 3   to   0 . 9 7 ,   AUC   v alu e   is   ac h iev ed   b etwe en   0 . 7 2   to   0 . 9 9   an d   p r ed ictio n   ac cu r ac y   is   in   th e   r an g e   of   55 % 9 9 %.   Usi n g   s tr ess   f ea tu r es  p r ec is io n   is   ac h iev ed   in   th e   r an g e   0 . 2 5   to   0 . 9 8 ,   AUC   v alu e   is   ac h iev ed   b etwe en   0 . 6 2   to   0 . 9 9   an d   p r e d ictio n   ac cu r ac y   in   th e   r an g e   59 %   to   1 0 0 %.     To   u n d er s tan d   th e   p er f o r m an ce   of   MPM U   m eth o d   o v er   ex is tin g   d ata   im b alan ce   s o lu tio n s ,   ex p er im en ts   ar e   co n d u cted   u s in g   alg o r ith m s   p r o p o s ed   by   r esear ch er s   in   th e   p ast.   T ab le  3   d em o n s tr ates   th e   r esu lts   f o r   t h e   s am e.   T h e   d ata   p r o ce s s in g   m eth o d s   u s ed   f o r   im p lem en tatio n   ar e   s ca led   v al u es  ( SV ),   clu s ter ed   SMOT E   ( CS )   [ 3 7 ] ,   r a n d o m   o v er   s am p lin g   ( R OS )   [ 3 8 ]   an d   th e   p r o p o s ed   MPM U   alg o r ith m .     B ein g   im b alan ce d   MSF d ataset  is   f o u n d   to   b e  p e r f o r m in g   ex t r em ely   p o o r ly   in   ter m s   o f   p r ec is io n   an d   AUC  v alu e,   ev en   af ter   s ca lin g   th e  v alu es  u s in g   SV  m eth o d ,   class if ier s   f ail  to   p er f o r m   th e  s am e  ca n   b e  s ee n   in   th e  r esu lts   o f   T a b le  3 .   T h e  cl u s ter - b ased   in s tan ce   weig h in g   an d   o v er s am p lin g   ap p r o ac h   o f   MPM U  is   ca p ab le  o f   h an d lin g   m ajo r ity   b ias  an d   in s ep ar ab ilit y   is s u es  o f   MSF   d atasets   th e  s am e  ca n   b e  s ee n   in   th e  r esu lts   o f   T ab le  3 .   T h er e  is   a  s ig n if ica n t  im p r o v em e n t  in   th e  r esu lts   o f   MPM U  m eth o d   with   all  t h e  u s ed   class if ier s   wh en   co m p ar e d   to   SV,  C S,  a n d   R OS  im b alan ce   h a n d lin g   m eth o d s .   On   av e r ag e   p r ec is io n   v alu e   is   im p r o v e d   b y   4 8 %,  AUC  b y   2 6 %  an d   p r ed ictio n   ac cu r ac y   b y   1 6 %,  w h en   u s in g   MPM U  ag ain s t  SV.  Pre cisi o n   v alu e  is   im p r o v e d   b y   5 2 %,  AUC  is   i m p r o v e d   b y   3 2 %  an d   p r e d ictio n   ac c u r ac y   is   im p r o v ed   b y   2 6 %,  co m p ar in g   th e   r esu lts   o f   MPM U  ag ain s t  C S.  Ag ain s t  R OS  m eth o d   MPM U  r esu lts   ar e  im p r o v e d   b y   5 4 %,   3 1 %  a n d   1 6 %  f o r   p r ec is io n ,   AUC an d   p r ed ictio n   ac cu r ac y .   Gr ea te r   im p r o v em en t in   p r ec is io n   v alu es u s in g   MPM U  v alid ates th e   s u cc ess   o f   MPM U  in   id e n tify i n g   PTB  in s tan ce s   co r r ec tly .   Am o n g   th e  u s ed   s tan d a r d   class if ier s   R F  is   s h o win g   th e  b est r esu lts   f o r   all  th e  s elec ted   im b alan ce   h a n d lin g   m eth o d s   o n   MSF su b - d atasets .       T ab le  3 .   C o m p a r ativ e  r esu lts   o f   d if f e r en t im b ala n ce   h an d lin g   m eth o d s   o n   MST   s u b - d atasets           SV   CS   R O S   M P M U   SV   CS   R O S   M P M U   SV   CS   R O S   M P M U   SV   CS   R O S   M P M U   SV   CS   R O S   M P M U   P h y s i c a l   P r e c i s i o n   0 . 1 8   0 . 1 9   0 . 1 9   0 . 4 2   0 . 2 2   0 . 2 1   0 . 2   0 . 8   0 . 2   0 . 2   0 . 2   0 . 2 7   0 . 2 9   0 . 2 9   0 . 2 1   0 . 4 4   0 . 2 3   0 . 2 3   0 . 2 3   0 . 5 3   AUC   0 . 5 3   0 . 4 7   0 . 5 5   0 . 7 6   0 . 6   0 . 4 5   0 . 5 9   0 . 9 3   0 . 5 2   0 . 5 1   0 . 5 2   0 . 6 6   0 . 6 4   0 . 5 2   0 . 4 9   0 . 8 2   0 . 5 2   0 . 5   0 . 5 2   0 . 7 8   A c c u r a c y   7 1 . 7   7 4 . 5   7 2 . 8   8 6 . 2   8 3 . 9   8 0 . 9   8 2 . 8   9 1 . 6   7 7 . 6   6 5 . 1   77   8 3 . 2   1 8 . 4   1 8 . 3   3 1 . 3   5 8 . 7   6 6 . 5   6 6 . 5   6 6 . 5   7 9 . 2   Li f e st y l e   P r e c i s i o n   0 . 1 7   0 . 1 9   0 . 1 7   0 . 6 2   0 . 2 1   0 . 2   0 . 2 1   0 . 8 7   0 . 1 7   0 . 1 7   0 . 1 7   0 . 2 3   0 . 1 6   0 . 1 6   0 . 1 5   0 . 4 2   0 . 2 1   0 . 2 1   0 . 2 1   0 . 6 9   AUC   0 . 4 9   0 . 5 1   0 . 5   0 . 8 4   0 . 5 4   0 . 5 1   0 . 5 4   0 . 9 5   0 . 4 9   0 . 5 1   0 . 4 9   0 . 5 5   0 . 5   0 . 5 1   0 . 4 9   0 . 8 3   0 . 5 2   0 . 4 8   0 . 5 2   0 . 8 4   A c c u r a c y   6 9 . 3   6 9 . 3   7 1 . 2   91   8 2 . 2   7 5 . 3   8 2 . 4   9 3 . 2   7 9 . 2   6 3 . 7   79   7 9 . 8   1 6 . 8   1 6 . 8   2 6 . 5   7 2 . 8   70   70   70   86   S t r e ss   P r e c i s i o n   0 . 2   0 . 2   0 . 1 9   0 . 6 9   0 . 2 1   0 . 2 1   0 . 2 1   0 . 7 6   0 . 2   0 . 1 9   0 . 2   0 . 4 1   0 . 2 3   0 . 2 3   0 . 2   0 . 2 5   0 . 2 4   0 . 2 4   0 . 2 4   0 . 3 9   AUC   0 . 5 3   0 . 5 2   0 . 5 3   0 . 8 7   0 . 5 1   0 . 4 9   0 . 5 1   0 . 8 8   0 . 5 4   0 . 5   0 . 5 3   0 . 7 1   0 . 5 8   0 . 5 2   0 . 5 1   0 . 5 9   0 . 5 6   0 . 5 2   0 . 5 6   0 . 6 9   A c c u r a c y   8 1 . 1   5 8 . 6   8 0 . 3   9 1 . 1   7 9 . 5   5 8 . 8   7 9 . 1   9 2 . 1   7 7 . 3   6 2 . 1   7 4 . 7   8 3 . 8   8 0 . 4   5 9 . 9   6 8 . 7   7 8 . 7   5 9 . 5   5 9 . 5   5 9 . 5   6 2 . 5   S o c i a l   P r e c i s i o n   0 . 1 7   0 . 1 7   0 . 1 6   0 . 5 2   0 . 1 8   0 . 1 8   0 . 1 7   0 . 8 1   0 . 1 5   0 . 1 4   0 . 1 5   0 . 1 8   0 . 1 7   0 . 1 8   0 . 1 5   0 . 2 6   0 . 1 7   0 . 1 7   0 . 1 7   0 . 4   AUC   0 . 5 4   0 . 4 8   0 . 5 2   0 . 8 2   0 . 5 1   0 . 4 8   0 . 5 1   0 . 9 4   0 . 5 3   0 . 5 3   0 . 5 3   0 . 5 4   0 . 5 1   0 . 4 8   0 . 4 3   0 . 6 6   0 . 5 1   0 . 5 4   0 . 5 1   0 . 7 5   A c c u r a c y   7 5 . 6   7 3 . 5   7 4 . 7   8 9 . 7   8 1 . 9   7 6 . 7   8 0 . 9   9 3 . 3   8 2 . 7   69   8 0 . 8   8 0 . 1   5 9 . 7   3 4 . 2   6 2 . 3   7 5 . 6   6 6 . 8   6 6 . 8   6 6 . 8   7 6 . 4   Li f e st y l e +   P h y s i c a l +   S t r e ss   P r e c i s i o n   0 . 2   0 . 2   0 . 1 9   0 . 2 4   0 . 2 5   0 . 2 2   0 . 2 6   0 . 5 3   0 . 1 7   0 . 1 6   0 . 1 7   0 . 2 1   0 . 2 4   0 . 2 4   0 . 1 8   0 . 2 6   0 . 2 1   0 . 2 1   0 . 2 1   0 . 7 6   AUC   0 . 5 3   0 . 5   0 . 5 3   0 . 6 2   0 . 5 8   0 . 5 2   0 . 5 9   0 . 7 7   0 . 5   0 . 4 8   0 . 5   0 . 5 3   0 . 5 8   0 . 4 7   0 . 4 6   0 . 6 6   0 . 5 3   0 . 4 9   0 . 5 3   0 . 8 8   A c c u r a c y   7 2 . 2   7 2 . 2   7 0 . 3   7 7 . 3   8 1 . 8   8 0 . 1   8 1 . 7   8 4 . 6   79   6 2 . 9   7 8 . 4   7 8 . 6   2 4 . 7   25   5 2 . 6   3 7 . 6   7 2 . 3   7 2 . 3   7 2 . 3   8 9 . 5   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8       A   n o ve l a p p r o a c h   fo r   imb a la n ce d   in s ta n ce   h a n d lin g   to w a r d   b etter p r eterm  b ir th   …  ( Hima n i D esh p a n d e )   6137   3. 3 .     E x perim ent a l r esu lt s   o n sta nd a rd  da t a s et s     Fo r   v alid atio n   o f   th e  e f f icien cy   o f   th e  p r o p o s ed   MPM U  al g o r ith m ,   ex p e r im en ts   ar e   co n d u cted   o n   s ev en   s tan d ar d   d atasets   u s in g   f iv e  d if f er e n t  class if ier s .   T h ese  d atasets   ar e  co m m o n ly   u s ed   b y   r esear ch e r s   in   th e  im b alan ce d   h an d lin g   liter a tu r e.   T h e  n u m b er   o f   clu s ter s   f o r m ed   u s in g   MPM U,   f o r   ea ch   o f   th e  d atasets   ar e   as  s h o wn   in   T ab le  2 .   I t  is   o b s er v ed   th at  th e  MPM U  alg o r ith m   is   o v er s h in in g   o th e r   alg o r it h m s   f o r   m o s t  o f   th e   d atasets   an d   class if ier   co m b in atio n s .   R esu lts   in   T ab le  4 ,   d ep ict  th at  th e  p r o p o s ed   MPM U  m eth o d   wo r k s   well  with   lar g e  s ize  d atasets   lik e  v o wel0   an d   s eg m en t0 .   Fo r   s m aller   d atasets   lik e  Pima   I n d ia   a n d   ec o li3   th e  f in al   r esu lts   ar e  n o t  v er y   g o o d   b u t  t h er e  is   a  r em ar k a b le  im p r o v e m en t  in   r esu lts   wh en   co m p ar e d   with   SV,   C S  an d   R OS  im b alan ce   h an d lin g   m e th o d s .   W h ile  co m p ar in g   th e   r esu lts   o f   SV  o v er   th e  r es u lts   o f   th e  MPM U  alg o r ith m ,   im p r o v e m en t  in   r es u lts   h as  b ee n   o b s er v ed   b etwe e n   0 %   to   2 1 %  f o r   p r ec is io n ,   b e twee n   0 %   to   1 0 %  f o r   AUC  an d   b etwe en   0 %   to   1 7 %  f o r   p r ed ictio n   ac cu r ac y .   T h e  r esu lts   in   th e  tab le  co n v e y   th at  alo n g   with   th e   MSF  d ataset,   th e  p r o p o s ed   m eth o d s   wo r k   eq u ally   well  f o r   o th er   im b alan ce d   d atasets   wit h   v ar ied   s izes  an d   im b alan ce s .       T ab le   4.   C o m p a r ativ e   r esu lts   of   d if f e r en t   im b ala n ce   h an d lin g   m eth o d s   on   s tan d ar d   im b ala n ce d   d atasets   D a t a s e t s   D ec i s i o n   T re e   Ran d o m   F o re s t   KNN   G au s s i a n   N B   ML P   SV   CS   RO S   MPM U   SV   CS   RO S   MPM U   SV   CS   RO S   MPM U   SV   CS   RO S   MPM U   SV   CS   RO S   MPM U   Prec i s i o n   eco l i 3   0 . 4 7   0 . 3 2   0 . 3 9   0 . 6 8   0 . 7 2   0 . 6 8   0 . 6 5   0 . 8 6   0 . 4 6   0 . 4   0 . 3 7   0 . 6 6   0 . 6 3   0 . 6   0 . 6 5   0 . 8   0 . 6 6   0 . 6 6   0 . 6 6   0 . 8 1   Pi m a  I n d i a   0 . 4 7   0 . 4 9   0 . 4 6   0 . 4 7   0 . 7 1   0 . 7   0 . 7   0 . 7 3   0 . 5 6   0 . 5 7   0 . 5 6   0 . 5 8   0 . 6 7   0 . 6 6   0 . 6 7   0 . 7 2   0 . 7   0 . 7   0 . 7   0 . 7 8   y ea s t - 2 _ v s _ 4   0 . 6 5   0 . 5 7   0 . 5 6   0 . 6 7   0 . 9 2   0 . 9 3   0 . 9 2   0 . 9 4   0 . 6 3   0 . 6 4   0 . 5 9   0 . 8 8   0 . 7 2   0 . 7 6   0 . 7 2   0 . 8 3   0 . 8 4   0 . 8 4   0 . 8 4   0 . 8 8   p a g e - b l o ck s 0   0 . 7 2   0 . 7 1   0 . 7   0 . 9 2   0 . 9 4   0 . 9 4   0 . 9 3   0 . 9 9   0 . 7 8   0 . 7 8   0 . 7 2   0 . 8   0 . 5 8   0 . 5 4   0 . 5 8   0 . 5 5   0 . 8 9   0 . 8 9   0 . 8 9   0 . 9 2   s e g me n t 0   0 . 9 5   0 . 9 4   0 . 9 5   0 . 9 5   1   1   1   1   0 . 9 9   0 . 9 8   0 . 9 7   1   0 . 9 2   0 . 8   0 . 9 2   0 . 9 9   1   1   1   1   v o w el 0   0 . 8 5   0 . 7 9   0 . 8 2   0 . 9   0 . 9 9   1   0 . 9 9   1   1   1   0 . 9 9   1   0 . 8 8   0 . 5 8   0 . 8 7   0 . 9 2   1   1   1   1   v e h i cl e2   0 . 8 5   0 . 8 6   0 . 8 5   0 . 8 9   1   0 . 9 9   1   1   0 . 9 3   0 . 9 4   0 . 8 8   0 . 9 6   0 . 6 2   0 . 5 4   0 . 6 1   0 . 7 6   0 . 9 9   0 . 9 9   0 . 9 9   1   AUC   eco l i 3   0 . 7 9   0 . 7 1   0 . 4 9   0 . 8 9   0 . 9 5   0 . 9 4   0 . 5 3   0 . 9 5   0 . 8 7   0 . 8 6   0 . 5   0 . 8 7   0 . 9   0 . 9   0 . 5   0 . 9 1   0 . 9 5   0 . 9 5   0 . 5 1   0 . 9 8   Pi m a  I n d i a   0 . 6 7   0 . 6 8   0 . 5   0 . 6 8   0 . 8 2   0 . 8 3   0 . 5   0 . 8 5   0 . 7 4   0 . 7 4   0 . 4 9   0 . 7 7   0 . 8 1   0 . 8   0 . 5 1   0 . 8 4   0 . 8 3   0 . 8 3   0 . 4 9   0 . 8 7   y ea s t - 2 _ v s _ 4   0 . 8 8   0 . 8 6   0 . 5 2   0 . 9 2   1   1   0 . 5 1   0 . 9 9   0 . 8 6   0 . 8 6   0 . 5 1   0 . 9 5   0 . 9   0 . 8 8   0 . 5   0 . 9   0 . 9 4   0 . 9 4   0 . 4 3   0 . 9 6   p a g e - b l o ck s 0   0 . 9 1   0 . 9 1   0 . 4 9   0 . 9 8   0 . 9 9   0 . 9 9   0 . 4 9   1   0 . 9 3   0 . 9 3   0 . 5 1   0 . 9 3   0 . 9 3   0 . 8 9   0 . 5   0 . 9 1   0 . 9 8   0 . 9 8   0 . 4 9   0 . 9 9   s e g me n t 0   0 . 9 8   0 . 9 8   0 . 5   0 . 9 9   1   1   0 . 5   1   0 . 9 9   0 . 9 9   0 . 5   1   0 . 9 8   0 . 9 6   0 . 4 8   1   1   1   0 . 5 1   1   v o w el 0   0 . 9 7   0 . 9 5   0 . 5 1   0 . 9 7   1   1   0 . 5   1   1   1   0 . 5 1   1   0 . 9 8   0 . 9   0 . 4 7   0 . 9 9   1   1   0 . 4 9   1   v e h i cl e2   0 . 9 4   0 . 9 5   0 . 4 9   0 . 9 6   1   1   0 . 5 3   1   0 . 9 8   0 . 9 8   0 . 5 3   0 . 9 9   0 . 8 2   0 . 7 1   0 . 4 7   0 . 9   1   1   0 . 5   1   A ccu r ac y   eco l i 3   9 1 . 1   8 7 . 3   8 9 . 9 4   9 5 . 8 8   9 4 . 1   9 2 . 9   9 1 . 8   9 5 . 8 8   9 1 . 8   8 9 . 8   8 8 . 8   9 3 . 2 4   7 5 . 1   7 5 . 7   7 3 . 4   8 1 . 6 9   8 9 . 8   8 9 . 8   8 9 . 8   9 1 . 5 9   Pi m a  I n d i a   6 9 . 5   7 0 . 6   6 8 . 5 5   6 9 . 8 4   7 5 . 3   7 6 . 1   7 5 . 5   7 8 . 2 1   7 1 . 1   71   6 9 . 2   7 4 . 4 6   7 4 . 4   7 3 . 3   7 2 . 8   7 7 . 4 2   7 4 . 8   7 4 . 8   7 4 . 8   7 9 . 4 4   y ea s t - 2 _ v s _ 4   9 5 . 5   9 4 . 1   9 4 . 0 9   9 5 . 9 1   9 5 . 9   9 6 . 1   9 5 . 9   9 7 . 5 3   9 5 . 3   9 5 . 2   94   9 7 . 7 4   3 1 . 3   49   2 7 . 7   3 3 . 9 8   9 3 . 1   9 3 . 1   9 3 . 1   9 1 . 6 1   p a g e - b l o ck s 0   9 6 . 6   9 6 . 6   9 6 . 4 8   9 9 . 1 1   9 7 . 6   9 7 . 6   9 7 . 6   9 9 . 4 1   9 6 . 1   9 6 . 1   9 5 . 3   9 6 . 0 2   8 9 . 7   90   8 9 . 1   8 9 . 3 1   9 4 . 8   9 4 . 8   9 4 . 8   9 4 . 8 1   s e g me n t 0   9 9 . 2   9 9 . 1   9 9 . 2 1   9 9 . 2 6   9 9 . 7   9 9 . 8   9 9 . 7   9 9 . 7 6   9 9 . 4   9 9 . 3   9 9 . 3   9 9 . 8 8   8 2 . 2   8 8 . 8   7 9 . 9   9 8 . 9 2   9 9 . 7   9 9 . 8   9 9 . 7   9 8 . 5 7   v o w el 0   9 8 . 5   9 7 . 8   9 8 . 1 5   9 8 . 9 9   9 9 . 4   9 9 . 6   9 9 . 6   9 9 . 6 1   9 9 . 9   9 9 . 9   9 9 . 8   9 9 . 7 2   9 2 . 7   8 9 . 2   8 6 . 8   9 5 . 7 4   9 9 . 8   9 9 . 8   9 9 . 8   9 9 . 7 7       4.   CO NCLU SI O N     T h is   wo r k   p r o p o s es   a   n o v el   im b alan ce   h a n d lin g   m o d el   t o war d s   th e   p r e d ictio n   o f   p r e - t er m   b ir th   u s in g   th e   cr ea ted   MSF   d atas et,   wh ich   co n s is ts   o f   l if esty l e,   s o cial,   p h y s ical  an d   s tr es s   f ea tu r es   of   1 , 000   m o th er s .   T h e   p r o p o s ed   MPM U   im b alan ce   h an d lin g   m eth o d   wo r k s   on   class   in s ep ar ab ilit y   an d   class if icatio n   b ias   is s u es   by   s u b d u in g   th e   m ajo r ity   class   in s tan ce s   f o llo win g   a   clu s ter - b ased   p en alty   ap p r o ac h   an d   s tr en g th en in g   th e   m in o r ity   i n s tan ce s   by   r an d o m   o v er s am p li n g .   It   h as   b ee n   o b s er v ed   th at   th e   p r o p o s ed   m o d el   co n s is tin g   of   MPM U   an d   6L - ANN   class if ier ,   is   h ig h ly   ef f icien t   in   class if y in g   PTB   an d   FTB   o u tco m es   on   MSF   d ataset s   with   p r ec is io n   r an g in g   f r o m   0 . 9 0   to   0 . 9 7 ,   AU C   b etwe en   0 . 8 6   to   0 . 9 9 ,   an d   p r ed ictio n   ac cu r ac y   f allin g   u n d e r   93 %   to   9 9 . 4 7 %.   MPM U   im b alan ce   h an d lin g   m eth o d   h as   b ee n   v alid ated   on   o th er   im b alan ce d   d atasets   to o .   MPM U   s h o ws   a   s u p er io r   p er f o r m an ce   wh e n   c o m p ar ed   to   o th er   I m b alan ce   h a n d lin g   m eth o d s   on   MSF   as   we ll   as   o th er   d ataset s .   T h u s ,   th is   r esear ch   wo r k   s u cc ee d s   in   p r o p o s in g   an   e f f i cien t   clu s ter - b ased   im b alan ce d   in s tan ce   h an d lin g   m eth o d .   E x p er im e n tal   r esu lts   on   th e   m en tal  an d   p h y s ical  h ea lth - r elate d   f ea tu r es   of   th e   m o th er ,   s h o w   th at   th e  life s ty le  o f   th e  m o th er   an d   Stre s s - r elate d   f ea tu r es   ar e   m ajo r   co n tr ib u t o r s   to war d s   an aly zin g   h e r   m ater n al   h ea lth   wh ich   d ef in es   h er   m en tal   h ea lth .   T h u s ,   th is   s tu d y ,   co n clu d es   th at   a   m o th er ’ s   m en tal   h ea lth   is   a   m ajo r   co n tr i b u to r   t o war d s   u n d er s tan d in g   th e  p r e - ter m   b ir th   p o s s ib ilit ie s .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   T.   S t r u n k ,   A .   C u r r i e ,   P .   R i c h m o n d ,   K .   S i mm e r ,   a n d   D .   B u r g n e r ,   “ I n n a t e   i m mu n i t y   i n   h u ma n   n e w b o r n   i n f a n t s :   p r e mat u r i t y   me a n s   mo r e   t h a n   i mm a t u r i t y , ”   T h e   J o u rn a l   o f   M a t e rn a l - Fe t a l   a n d   N e o n a t a l   Me d i c i n e ,   v o l .   2 4 ,   n o .   1 ,   p p .   2 5 – 3 1 ,   Ja n .   2 0 1 1 ,   d o i :   1 0 . 3 1 0 9 / 1 4 7 6 7 0 5 8 . 2 0 1 0 . 4 8 2 6 0 5 .   [ 2 ]   M .   A .   A r f a n d i ,   A .   A n sari a d i ,   R .   A m i r u d d i n ,   W .   W a h i d u d d i n ,   A .   U .   S a l m a h ,   a n d   A .   S a l a m,   “ P r e t e r m   b i r t h   r i s k   i n   m o t h e r   w i t h   h y p e r t e n si v e   d i s o r d e r s  o f   p r e g n a n c y , ”   I n t e rn a t i o n a l   J o u r n a l   o f   P u b l i c   H e a l t h   S c i e n c e ,   v o l .   1 2 ,   n o .   2 ,   p p .   5 9 0 – 5 9 7 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j p h s. v 1 2 i 2 . 2 2 5 9 9 .   [ 3 ]   G .   H o ma n ,   J.  L i t t ,   a n d   R .   J .   N o r man ,   “ T h e   F A S T  st u d y :   F e r t i l i t y   a ssessme n t   a n d   a d v i c e   t a r g e t i n g   l i f e st y l e   c h o i c e s  a n d   b e h a v i o u r s:   A   p i l o t   st u d y , ”   H u m a n   R e p ro d u c t i o n ,   v o l .   2 7 ,   n o .   8 ,   p p .   2 3 9 6 – 2 4 0 4 ,   2 0 1 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 9 3 / h u mr e p / d e s 1 7 6 .   [ 4 ]   S .   S .   K a d d i   a n d   M .   M .   P a t i l ,   “ E n s e mb l e   l e a r n i n g   b a s e d   h e a l t h   c a r e   c l a i m  f r a u d   d e t e c t i o n   i n   a n   i m b a l a n c e   d a t a   e n v i r o n me n t , ”   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   14 ,   No .   6 ,  Dec em b e r   20 24 :   6 1 2 9 - 6 1 3 9   6138   I n d o n e si a n   J o u rn a l   o f   E l e c t r i c a l   En g i n e e ri n g   a n d   C o m p u t e r  S c i e n c e ,   v o l .   3 2 ,   n o .   3 ,   p p .   1 6 8 6 – 1 6 9 4 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j e e c s. v 3 2 . i 3 . p p 1 6 8 6 - 1 6 9 4 .   [ 5 ]   G .   N a i k ,   D .   S i r o y a ,   M .   N i s a r ,   B .   S h a h ,   a n d   H .   D e s h p a n d e ,   “ A n a l y s i s  o n   t h e   e f f i c a c y   o f   A N N   o n   sm a l l   i m b a l a n c e d   d a t a s e t s , ”   S p r i n g e r P r o c e e d i n g s  i n   M a t h e m a t i c s   a n d   S t a t i s t i c s ,   v o l .   4 0 3 ,   p p .   1 2 9 – 1 3 7 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 3 - 0 3 1 - 1 6 1 7 8 - 0 _ 1 1 .   [ 6 ]   M .   H .   B .   M .   R a z a l i ,   R .   B i n   S a i a n ,   Y .   B .   W a h ,   a n d   K .   R .   K u - M a h a mu d ,   “ A   c l a ss   s k e w - i n se n si t i v e   A C O - b a sed   d e c i si o n   t r e e   a l g o r i t h m  f o r   i m b a l a n c e d   d a t a   s e t s , ”   I n d o n e s i a n   J o u rn a l   o f   El e c t ri c a l   En g i n e e ri n g   a n d   C o m p u t e r  S c i e n c e ,   v o l .   2 1 ,   n o .   1 ,     p p .   4 1 2 – 4 1 9 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j e e c s.v 2 1 . i 1 . p p 4 1 2 - 4 1 9 .   [ 7 ]   M .   S o n   a n d   E .   S .   M i l l e r ,   “ P r e d i c t i n g   p r e t e r m  b i r t h :   C e r v i c a l   l e n g t h   a n d   f e t a l   f i b r o n e c t i n , ”   S e m i n a r s  i n   Pe ri n a t o l o g y ,   v o l .   4 1 ,     n o .   8 ,   p p .   4 4 5 – 4 5 1 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 0 5 3 / j . se mp e r i . 2 0 1 7 . 0 8 . 0 0 2 .   [ 8 ]   P .   B r a n c o ,   L.   T o r g o ,   a n d   R .   P .   R i b e i r o ,   “ A   s u r v e y   o f   p r e d i c t i v e   mo d e l i n g   o n   i m b a l a n c e d   d o mai n s, ”   AC M  C o m p u t i n g   S u rve y s ,    v o l .   4 9 ,   n o .   2 ,   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 4 5 / 2 9 0 7 0 7 0 .   [ 9 ]   F .   N i e t o - D e l - a m o r   e t   a l . ,   “ C o mb i n a t i o n   o f   f e a t u r e   se l e c t i o n   a n d   r e sa mp l i n g   m e t h o d s  t o   p r e d i c t   p r e t e r m   b i r t h   b a se d   o n   e l e c t r o h y st e r o g r a p h i c   si g n a l s fr o m   i m b a l a n c e   d a t a , ”   S e n so rs ,   v o l .   2 2 ,   n o .   1 4 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s 2 2 1 4 5 0 9 8 .   [ 1 0 ]   M .   H .   S a e e d   a n d   J.  I .   H a ma ,   “ C a r d i a c   d i s e a s e   p r e d i c t i o n   u s i n g   A I   a l g o r i t h ms  w i t h   S e l e c t K B e st , ”   Me d i c a l   a n d   Bi o l o g i c a l   En g i n e e ri n g   a n d   C o m p u t i n g ,   v o l .   6 1 ,   n o .   1 2 ,   p p .   3 3 9 7 – 3 4 0 8 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 1 5 1 7 - 0 2 3 - 0 2 9 1 8 - 8.   [ 1 1 ]   W .   A .   K u s u ma ,   N .   N o v i a n a ,   L.   S .   H a si b u a n ,   a n d   M .   N u r i l ma l a ,   “ I mp r o v i n g   D N A   b a r c o d e - b a se d   f i s h   i d e n t i f i c a t i o n   sy st e m  o n   i mb a l a n c e d   d a t a   u si n g   S M O TE, ”   T e l k o m n i k a   ( T e l e c o m m u n i c a t i o n   C o m p u t i n g   E l e c t r o n i c s   a n d   C o n t r o l ) ,   v o l .   1 5 ,   n o .   3 ,     p p .   1 2 3 0 – 1 2 3 8 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 2 9 2 8 / TEL K O M N I K A . v 1 5 i 3 . 5 0 1 1 .   [ 1 2 ]   B .   Z h u ,   X .   P a n ,   S .   v a n d e n   B r o u c k e ,   a n d   J.  X i a o ,   “ A   G A N - b a s e d   h y b r i d   sa mp l i n g   m e t h o d   f o r   i mb a l a n c e d   c u s t o mer c l a ssi f i c a t i o n , ”   I n f o rm a t i o n   S c i e n c e s ,   v o l .   6 0 9 ,   p p .   1 3 9 7 – 1 4 1 1 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . i n s. 2 0 2 2 . 0 7 . 1 4 5 .   [ 1 3 ]   S .   A l i ,   P .   C h o u r a s i a ,   Z.   T a y e b i ,   B .   B e l l o ,   a n d   M .   P a t t e r so n ,   “ V i r a l V e c t o r s:   c o mp a c t   a n d   s c a l a b l e   a l i g n m e n t - f r e e   v i r o m e   f e a t u r e   g e n e r a t i o n , ”   a r Xi v   p re p ri n t   a r Xi v :   2 3 0 4 . 0 2 8 9 1 ,   A p r .   2 0 2 3 .   [ 1 4 ]   G .   A n d r e s i n i ,   A .   A p p i c e ,   a n d   D .   M a l e r b a ,   “ D e a l i n g   w i t h   c l a ss   i mb a l a n c e   i n   a n d r o i d   ma l w a r e   d e t e c t i o n   b y   c a sc a d i n g   c l u s t e r i n g   a n d   c l a ss i f i c a t i o n , ”   S t u d i e s  i n   C o m p u t a t i o n a l   I n t e l l i g e n c e ,   v o l .   8 8 0 ,   p p .   1 7 3 – 1 8 7 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 3 - 0 3 0 - 3 6 6 1 7 - 9 _ 1 1 .   [ 1 5 ]   R .   C h o u d h a r y   a n d   S .   S h u k l a ,   “ A   c l u s t e r i n g   b a se d   e n s e m b l e   o f   w e i g h t e d   k e r n e l i z e d   e x t r e me   l e a r n i n g   m a c h i n e   f o r   c l a ss   i mb a l a n c e   l e a r n i n g , ”   Ex p e r t   S y s t e m s  w i t h   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   1 6 4 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e sw a . 2 0 2 0 . 1 1 4 0 4 1 .   [ 1 6 ]   H .   H .   H t u n ,   M .   B i e h l ,   a n d   N .   P e t k o v ,   “ S u r v e y   o f   f e a t u r e   sel e c t i o n   a n d   e x t r a c t i o n   t e c h n i q u e s  f o r   s t o c k   m a r k e t   p r e d i c t i o n , ”   Fi n a n c i a l   I n n o v a t i o n ,   v o l .   9 ,   n o .   1 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 8 6 / s 4 0 8 5 4 - 022 - 0 0 4 4 1 - 7.   [ 1 7 ]   P .   D h a l   a n d   C .   A z a d ,   “ A   c o m p r e h e n s i v e   s u r v e y   o n   f e a t u r e   s e l e c t i o n   i n   t h e   v a r i o u s  f i e l d s  o f   m a c h i n e   l e a r n i n g , ”   A p p l i e d   I n t e l l i g e n c e ,   v o l .   5 2 ,   n o .   4 ,   p p .   4 5 4 3 – 4 5 8 1 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 0 4 8 9 - 0 2 1 - 0 2 5 5 0 - 9.   [ 1 8 ]   J.  W .   W a n   a n d   M .   Y a n g ,   “ S u r v e y   o n   c o s t - se n si t i v e   l e a r n i n g   m e t h o d , ”   R u a n   J i a n   X u e   Ba o / J o u r n a l   o f   S o f t w a re ,   v o l .   3 1 ,   n o .   1 ,     p p .   1 1 3 – 1 3 6 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 3 3 2 8 / j . c n k i . j o s. 0 0 5 8 7 1 .   [ 1 9 ]   A .   Te l i k a n i ,   A .   H .   G a n d o m i ,   K .   K .   R .   C h o o ,   a n d   J .   S h e n ,   “ A   c o st - se n s i t i v e   d e e p   l e a r n i n g - b a s e d   a p p r o a c h   f o r   n e t w o r k   t r a f f i c   c l a ss i f i c a t i o n , ”   I EE E  T ra n s a c t i o n s   o n   N e t w o rk  a n d   S e rvi c e   Ma n a g e m e n t ,   v o l .   1 9 ,   n o .   1 ,   p p .   6 6 1 – 6 7 0 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TN S M . 2 0 2 1 . 3 1 1 2 2 8 3 .   [ 2 0 ]   F .   C h e n g ,   J.  Zh a n g ,   a n d   C .   W e n ,   “ C o st - sen si t i v e   l a r g e   mar g i n   d i st r i b u t i o n   mac h i n e   f o r   c l a ssi f i c a t i o n   o f   i mb a l a n c e d   d a t a , ”   P a t t e r n   Re c o g n i t i o n   L e t t e rs ,   v o l .   8 0 ,   p p .   1 0 7 – 1 1 2 ,   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . p a t r e c . 2 0 1 6 . 0 6 . 0 0 9 .   [ 2 1 ]   R .   G u n a w a n ,   H .   A .   G h a n i ,   N .   K h a mi s,  J .   A l   A mi e n ,   a n d   E.   I sman t o ,   “ D e e p   l e a r n i n g   a p p r o a c h   t o   D D o S   a t t a c k   w i t h   i m b a l a n c e d   d a t a   a t   t h e   a p p l i c a t i o n   l a y e r , ”   T e l k o m n i k a   ( T e l e c o m m u n i c a t i o n   C o m p u t i n g   El e c t ro n i c s  a n d   C o n t r o l ) ,   v o l .   2 1 ,   n o .   5 ,     p p .   1 0 6 0 – 1 0 6 7 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 2 9 2 8 / TEL K O M N I K A . v 2 1 i 5 . 2 4 8 5 7 .   [ 2 2 ]   G .   C a s a ñ o l a - M a r t i n   e t   a l . ,   “ E x p l o r i n g   d i f f e r e n t   st r a t e g i e s fo r   i mb a l a n c e d   A D M E  d a t a   p r o b l e m:   c a se  s t u d y   o n   C a c o - 2   p e r mea b i l i t y   mo d e l i n g , ”   Mo l e c u l a r  d i v e rsi t y ,   v o l .   2 0 ,   n o .   1 ,   p p .   9 3 – 1 0 9 ,   2 0 1 6 .   [ 2 3 ]   J.  C h e n ,   Z.   W u ,   a n d   J .   Z h a n g ,   “ D r i v i n g   safe t y   r i sk   p r e d i c t i o n   u s i n g   c o st - sen s i t i v e   w i t h   n o n n e g a t i v i t y - c o n st r a i n e d   a u t o e n c o d e r s   b a s e d   o n   i m b a l a n c e d   n a t u r a l i st i c   d r i v i n g   d a t a , ”   I EEE  T r a n s a c t i o n s  o n   I n t e l l i g e n t   T r a n s p o rt a t i o n   S y s t e m s ,   v o l .   2 0 ,   n o .   1 2 ,     p p .   4 4 5 0 – 4 4 6 5 ,   D e c .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI TS.2 0 1 8 . 2 8 8 6 2 8 0 .   [ 2 4 ]   M .   G .   M a d d e n   a n d   S .   S .   K h a n ,   “ O n e - c l a ss  c l a ssi f i c a t i o n :   t a x o n o m y   o f   st u d y   a n d   r e v i e w   o f   t e c h n i q u e s, ”   K n o w l e d g e   En g i n e e ri n g   Re v i e w ,   v o l .   2 0 ,   n o .   2 ,   p p .   1 1 7 – 1 2 5 ,   2 0 0 4 .   [ 2 5 ]   H .   J.  Le e   a n d   S .   C h o ,   “ Th e   n o v e l t y   d e t e c t i o n   a p p r o a c h   f o r   d i f f e r e n t   d e g r e e s  o f   c l a ss   i m b a l a n c e , ”   L e c t u re   N o t e s  i n   C o m p u t e r   S c i e n c e   ( i n c l u d i n g   s u b s e ri e s  L e c t u re  N o t e s  i n   Art i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e   a n d   L e c t u re   N o t e s  i n   Bi o i n f o rm a t i c s) ,   p p .   2 1 – 3 0 ,   2 0 0 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 1 1 8 9 3 2 5 7 _ 3 .   [ 2 6 ]   G .   H a i x i a n g ,   L.   Y i j i n g ,   J.  S h a n g ,   G .   M i n g y u n ,   H .   Y u a n y u e ,   a n d   G .   B i n g ,   “ Le a r n i n g   f r o m  c l a ss - i m b a l a n c e d   d a t a :   R e v i e w   o f   met h o d s  a n d   a p p l i c a t i o n s , ”   Ex p e r t   S y st e m s  w i t h   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   7 3 ,   p p .   2 2 0 – 2 3 9 ,   M a y   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e s w a . 2 0 1 6 . 1 2 . 0 3 5 .   [ 2 7 ]   L.   R o k a c h ,   “ En s e mb l e - b a s e d   c l a ss i f i e r s,”   Art i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e   Re v i e w ,   v o l .   3 3 ,   n o .   1 – 2 ,   p p .   1 – 3 9 ,   2 0 1 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 0 4 6 2 - 0 0 9 - 9 1 2 4 - 7.   [ 2 8 ]   N .   H .   A .   M a l e k ,   W .   F .   W .   Y a a c o b ,   Y .   B .   W a h ,   S .   A .   M d   N a s i r ,   N .   S h a a d a n ,   a n d   S .   W .   I n d r a t n o ,   “ C o mp a r i s o n   o f   e n s e mb l e   h y b r i d   samp l i n g   w i t h   b a g g i n g   a n d   b o o s t i n g   ma c h i n e   l e a r n i n g   a p p r o a c h   f o r   i mb a l a n c e d   d a t a , ”   I n d o n e si a n   J o u rn a l   o f   El e c t r i c a l   En g i n e e ri n g   a n d   C o m p u t e r   S c i e n c e ,   v o l .   2 9 ,   n o .   1 ,   p p .   5 9 8 – 6 0 8 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j e e c s. v 2 9 . i 1 . p p 5 9 8 - 6 0 8 .   [ 2 9 ]   H .   D e sh p a n d e   a n d   L.   R a g h a ,   “ R e a l i z i n g   m o t h e r ’ s  f e a t u r e s  i n f l u e n t i a l   o n   c h i l d b i r t h   e x p e r i e n c e ,   t o w a r d s  c r e a t i o n   o f   a   d a t a s e t , ”   D a t a   S c i e n c e ,   p p .   1 4 3 – 1 6 7 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 2 0 1 / 9 7 8 1 0 0 3 2 8 3 2 4 9 - 1 0 .   [ 3 0 ]   H .   D e sh p a n d e   a n d   L.   R a g h a ,   “ M o t h e r ’ s si g n i f i c a n t   f e a t u r e   ( M S F )   d a t a se t , ”   I EEE  D a t a P o rt ,   2 0 2 1 .   [ 3 1 ]   H .   D e s h p a n d e   a n d   L .   R a g h a ,   “ M o t h e r ’ s   l i f e st y l e   f e a t u r e   r e l e v a n c e   f o r   N I C U   a n d   p r e t e r m   b i r t h   p r e d i c t i o n , ”   I T M   We b   o f   C o n f e re n c e s ,   v o l .   4 0 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 5 1 / i t mc o n f / 2 0 2 1 4 0 0 3 0 3 9 .   [ 3 2 ]   L.   R a g h a   a n d   H .   S .   D e s h p a n d e ,   “ A   h y b r i d   r a n d o m  f o r e s t - b a se d   f e a t u r e   s e l e c t i o n   m o d e l   u s i n g   m u t u a l   i n f o r ma t i o n   a n d   F - sco r e   f o r   p r e t e r m  b i r t h   c l a ss i f i c a t i o n , ”   I n t e rn a t i o n a l   J o u r n a l   o f   Me d i c a l   E n g i n e e ri n g   a n d   I n f o rm a t i c s ,   v o l .   1 5 ,   n o .   1 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 5 0 4 / i j me i . 2 0 2 3 . 1 0 0 5 1 2 0 7 .   [ 3 3 ]   H .   D e sh p a n d e   a n d   L.   R a g h a ,   “ R a n d o m  f o r e st   b a se d   f u z z y   f e a t u r e   w e i g h i n g   m o d e l   f o r   i m b a l a n c e   c l a ss  d i st r i b u t i o n   t o w a r d s   p r e t e r m - b i r t h   c l a ss i f i c a t i o n , ”   S S RN   El e c t r o n i c   J o u rn a l ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 2 1 3 9 / ssr n . 3 8 6 7 3 5 4 .   [ 3 4 ]   L.   S .   R a m o s  e t   a l . ,   “ K EEL  d a t a - m i n i n g   s o f t w a r e   t o o l :   D a t a   se t   r e p o s i t o r y ,   i n t e g r a t i o n   o f   a l g o r i t h ms  a n d   e x p e r i men t a l   a n a l y si s   f r a mew o r k , ”   J o u r n a l   o f   M u l t i p l e - V a l u e d   L o g i c   a n d   S o f t   C o m p u t i n g ,   2 0 1 1 .   [ 3 5 ]   H .   H e   a n d   E .   G a r c i a ,   “ Le a r n i n g   f r o m  i mb a l a n c e d   d a t a , ”   I EE E  T r a n s a c t i o n s   o n   K n o w l e d g e   a n d   D a t a   E n g i n e e r i n g ,   2 0 0 9 .   [ 3 6 ]   B .   M o h a me d ,   D .   H .   K h e l i o u a n e ,   a n d   T.   A .   A l i t o u c h e ,   “ E v a l u a t i o n   mea s u r e s  f o r   mo d e l s  a ssessm e n t   o v e r   i mb a l a n c e d   d a t a   s e t s, ”   J o u rn a l   o f   I n f o rm a t i o n   E n g i n e e ri n g   a n d   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   3 ,   n o .   1 0 ,   p p .   2 7 – 3 8 ,   2 0 1 3 .   [ 3 7 ]   F .   La st ,   G .   D o u z a s,  a n d   F .   B a c a o ,   “ O v e r sam p l i n g   f o r   i m b a l a n c e d   l e a r n i n g   b a s e d   o n   k - m e a n s  a n d   S M O TE , ”   a rX i v   p r e p r i n t   a rXi v :   1 7 1 1 . 0 0 8 3 7 ,   N o v .   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . i n s. 2 0 1 8 . 0 6 . 0 5 6 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.