I n d on e s ian   Jou r n al   o f   E lec t r ica l   E n gin e e r in g  a n d   Com p u t e r   S c ience   Vo l .   3 7 ,   N o .   1 ,   J a n ua r y   20 2 5 ,   pp.   300 ~ 314   I S S N:  2 502 - 4 7 52 ,   DO I :  10 . 11591/i j e e cs .v 3 7 . i 1 . pp 300 - 314             300     Jou r n al  h o m e page :  ht tp: // ij e e cs . iaes c or e . c om   A  n e w  i n t e n si t y - m od u la t e d  r a d ia t io n  t h e r ap y   w ith  d e e p   le ar n in g h e ar t  r at e  p r e d ic t io n  f r am e w or k  f or  sm ar t  h e al t h   m on itor in g       S ar avan an   M ad d e r i  S ival in gam ,   S ye d   T h is in   D e pa r tm e nt   of  C o mput e r  S c i e n c e  a nd  E ngi n e e r in g, S a v e e th a  S c h oo l  of   E ngi ne e r in g,    S a ve e th a   I ns ti tu te   of  M e di c a l  a nd  T e c hni c a l  S c i e n c e s , C he nna i,  I ndi a       Ar t ic l e   I n f o     AB S T RA CT     A r ti c le  h is tor y :   R e c e i ve d  M a y   31 ,   202 4   R e vi s e d  S e p   2 ,  202 4   A c c e pt e d  S e p   7 ,   202 4       T h i s   re s e ar ch   p ap e r  m o n i t o rs   t h e   p at i en t ’s   h e a l t h   u s i n g   s en s o r  d at a,   c l o u d ,   an d   b i g   d a t a  H ad o o p   t o o l s   an d   u s e d   t o   p red i c t   h e art   at t a c k   a n d   r e l at e d   r e s u l t s   w e r e   d i s c u s s ed   i n   d e t ai l .   T h e   i n t eg rat i o n   o f  b i g   d at a,   an d   w e arab l e   s en s o rs   i n   p e rv as i v e  c o m p u t i n g   h as   s i g n i f i c an t l y   en h a n ce d   h e al t h c ar e  s e r v i ce s .   T h i s   p ro p o s al   fo cu s e s   o n   d ev e l o p i n g   a n   a d v a n ce d   h e a l t h c ar e  m o n i t o r i n g   s y s t em  t ai l o r e d   fo r   t rack i n g   t h e   a c t i v i t i e s   o f  el d e r l y   i n d i v i d u al s .   T h e  w e arab l e  s e n s o rs   ar e   p l a ced   o n   h u m an s   at   a   ri g h t   a n g l e ,   l e ft   ar m ,   ri g h t   ar m ,   an d   ch e s t   t o   c o l l ec t   t h e  d at a.   T h e  l ar g e   d at a  ar e  s p l i t   i n t o   s m al l e r   s eg me n t s   u s i n g   t h e  m ap   an d   r e d u ce   p ro ce s s   o f  b i g   d at a  H ad o o p   t o o l s .   T h e  i n t e n s i t y - mo d u l at e d   rad i at i o n   t h e rap y   ( I MRT )  ap p ro ac h   i s   u s ed   fo r   t h e   m ap p i n g   p h as e   a n d   d ee p   c o n v o l u t i o n al   n eu ral   n e t w o r k   ( D CN N ),   d ee p   b e l i e f  n e t w o r k   ( D BN ),   an d   l o n g   s h o rt - t e r m  mem o r y   ( L ST M)  a n d   p ro p o s e d   d ee p   l e arn i n g   h e art   rat e  p re d i c t i o n   ( D L H RP)  al g o r i t h m s   are   u s e d   f o r  t h e   co m b i n e r/ red u ce   p h as e .   T h e  re d u c t i o n   p ro ce s s   c o m b i n e s   s i m i l ar  s e g men t s   o f  d at a   t o   p red i c t   i d en t i c al   c l as s e s   t o   p r e d i c t   t h e   s e v e r i t y   o f   h u m an   c o n d i t i o n s .   T h e  p ro p o s e d   I MRT - D L H R P  s y s t em   h as   i m p ro v e d   p e rfo r m an ce   o f  9 6 . 3 4 %   acc u ra cy   c o m p ar e d   w i t h   8 4 . 2 5 % ,   8 9 . 4 7 % ,   an d   9 1 . 5 8 %   c o m p ar e d   t o   D C N N ,   D BN ,   an d   L ST M  re s p ec t i v el y ,   t h e r e f o re  p ro p o s ed   fra mew o r k   h as   s i g n i fi c a n t   i m p ro v eme n t   o v e r  e x i s t i n g   ap p ro ach e s .   K e y w o r d s :   B i gda t a   De e p  l e a r ni ng   He a l t h c a r e   He a r t   a tt a c k   M a p  a n d  r e duc e   Th i s   i s   a n   o p en   a c ces s   a r t i c l e  u n d e r   t h e  CC  B Y - SA   l i cen s e.     C or r e s pon din g  A u th or :   S a r a v a n a n   M a dd e r i   S i va l i nga m   De pa r t m e n t   o f   C o m put e r   S c i e n c e   a n d  E n g i ne e r i n g ,   S a v e e t h a   S c h o o l   o f   E n g i ne e r i ng   S a v e e t h a   I n s t i t ut e   o f   M e d i c a l   a n d  T e c hni c a l   S c i e nc e s   C he nn a i ,   I n d i a     E m a i l :  s a r a n e na du @ g m a il . c o m       1.   I NT RODU C T I ON     T e c hn o l o g i c a l   de v e l o p m e n t s   i n   t h e   l a s t   f e w  y e a r s   h a v e   c o m p l e t e l y   c h a n ge d  t h e   h e a l t h c a r e   i n dus t r y ,   e s pe c i a ll y   w i t h   r e ga r d  to  c a r di a c   c a r e .   T h e   us e   o f   bi g  da t a   a n a ly t i c s ,   c l o ud  c o m put i n g,   a n d  s e n s o r   da t a   to   f or e c a s t  a n d   tr e a t   h e a r t  a t ta c k s   a n d   o th e r   c a r d i ov a s c ul a r   di s e a s e s   i s   on e   o f   th e   m os t  e x c i t i n g   n e w   a dv a n c e s   [ 1 ] .     T h e   a c qu i s i t i o n   o f   phy s i o l o g i c a l   da t a   i n   r e a l   t i m e   vi a   a   va r i e t y   o f   s e ns o r s   f o r m s   t h e   b a s i s   o f   t hi s   m e t h o do l o g y .   V i t a l   i n d i c a t o r s   i n c l ud i ng  h e a r t   r a te,   bl o o d  p r e s s ur e ,   e l e c t r o c a r di o gr a m   ( E C G)   r e a di n gs ,   a n d   de gr e e   o f   phy s i c a l   a c t i vi t y   a r e   c o n t i n uo us ly   r e c o r de d  by   we a r a bl e   t e c hn o l o g y ,   i n c l ud i ng  s m a r t wa t c h e s ,   f i t ne s s   t r a c ke r s ,   a n d  s pe c i a li z e d  c a r d i a c   m o ni t o r s .   Nu m e r o us   da t a   p o i n t s   f r o m   t h e s e   d e vi c e s   c a n   pr o v i de   e a r l y   wa r ni ng  s i g n s   o f   i m pe n d i ng  h e a r t   i s s ue s .   A s   a n   il l us t r a t i o n ,   i r r e gu l a r   h e a r t b e a t s   o r   a b r upt  e l e v a t i o n s   i n  t h e   bl o o d  pr e s s ur e   c a n   b e   i d e n t i f i e d  f a r   i n   a dv a n c e   o f   h e a r t   a tt a c k   s y m pt o m s   [ 2] .   I n   t h i s   c o n t e x t ,   a   de t a i l e d   i ns i g h t   i s   de r i ve d  t h r o ugh   a   t h or o ugh   di a g n o s i s   ut i li z i ng  c l i n i c a l   da t a .   T h i s   s t r a t e gy   n o t  o nl y   b o o s t s   t h e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n g  &   C o m p  S c i     I S S N:   2 5 0 2 - 4 7 52         A   ne w   int e ns it y - modulated  r adiat ion  ther apy   w it h  de e p  lear ning  he ar t   …  ( Sar av anan  M adde r i  Sivalingam )   301   e f f e c t i v e n e s s   o f   h e a l t h c a r e   s y s t e m s   b ut   a l s o   r e c o g ni z e s   a c h i e v e m e n t s   by   pr o f i c i e n t l y   pr e s e n t i n g  t h e   ga t h e r e d  m e d i c a l   da t a   [ 3] .   T r a di t i o n a l   t oo l s   o f t e n   f a ll   s h o r t  o f   c o m pr e h e n d i ng  a n d  i n t e r pr e t i n g  t h e s e   e x t e ns i ve   da t a s e t s   e f f e c t i v e ly   [ 4] .     Al s o ,   c o n v e n t i o n a l   t e c hni qu e s   f o r   ga t h e r i n g  da t a   f r o m   h e a r t   r a t e   s e n s o r s   h a v e  n o t   pr o v e n   s uc c e s s f u l   i n  a   r a n ge   o f   c l i n i c a l   a n d  pr i v a t e   c o n t e x t s ,   o f f e r i n g  i ns i g h t f u l   i nf o r m a t i o n   a b o ut   c a r di o v a s c u l a r   h e a l t h .   Ne v e r t h e l e s s ,   t h e y   f r e que n t l y   h a ve   dr a wb a c k s   i n c lud i n g  poo r   m o bil i t y ,   i nc o nv e ni e n c e ,   a n d  c o n s t r a i ne d  r e a l - t i m e   da t a   pr o c e s s i n g   po we r .   T h e   r e s e a r c h   ga p  h a s   i de n t i f i e d,   t h a t   di f f e r e n t   s o ur c e s   o f   h e a l t h c a r e   da t a   a r e   n ot  s u f f i c i e n t   to   t r e a t   e l de r ly   pa t i e n t s   100  pe r c e n t   pe r f e c t l y   w i t h   t r a d i t i o na l   da t a   c o l l e c t i o n   pr o c e dur e s   [ 5] .   T h e r e f o r e ,   t e c hn o l o g i c a l   de v e l o p m e n t s ,   s uc h   a s   c l o ud - b a s e d  bi g  d a t a   t e c h ni que s ,   s e e k  t o   o v e r c om e   t h e s e   c o n s t r a i n t s   by   pr o vi d i ng  m o r e   c o m p l e t e ,   i n s t a n t a ne o us ,   a n d  e a s i ly   a v a i l a b l e   h e a r t   r a t e   m o ni t o r i n g  s o l ut i o n s .   T h e r e   a r e   s e v e r a l   b e n e f i t s   to   us i n g  c l o ud - b a s e d  big  da t a   t e c h ni que s   f o r   h e a r t  r a t e   s e n s o r   da t a   c o l l e c t i ng,   a n d   t h e s e   c a n   gr e a t l y   im pr o v e   c a r d i o v a s c u l a r   h e a l t h  m o ni t o r i n g,   a n a ly s i s ,   a n d  m a n a ge m e n t .   I n   t h e   r e a l m   o f   h e a l t h c a r e ,   bi g  da t a   e m e r ge s   a s   a   wi d e l y   a do pt e d   m e t h o do l o g y ,   i n c o r p o r a t i n g  s u b s t a n t i a l   da t a s e t s   t h a t  p o s e   a   c o n s i de r a bl e   c h a ll e n ge   f o r   he a l t hc a r e   pr o vi de r s   t o  pr o c e s s .   T h e r e f o r e ,   t h e   s i z e   o f   a   pa r t i c u l a r   da t a s e t   c a n n o t  e x e c ut e   c o m put a t i o n s   w i t h   t h e   qua l i t y   e x pe c t e d  i n   bi g  da t a   p r o c e s s i n g  [ 6] .   I t  wa s   c l a r if i e d  t h a t  h e a l t h  m o ni t o r i n g  pr e do m i na n t l y   i nv o l ve s   t h e   o n go i n g  c o l l e c t i o n   o f   da t a   r e l a t e d  to   b o dy   t e m p e r a t ur e ,   b l o o d   a n d   pr e s s ur e ,   l i nke d  t o   t h e   e l de r ly   pa t i e n t ' s   we ll - b e i ng   [ 7] .   F ur t h e r m o r e ,   i t   ga t h e r s   v a r i o us   i n f l ue n c i ng  f a c to r s   by   ut i li z i ng  va r i o us   o b s e r v a t i o n   s y s t e m s .   T h e r e f o r e ,   t hi s   r e s e a r c h   s t ud y   pr o po s e s   a   n e w  i n t e n s i t y - mo dul a t e d  r a d i a t i o n   t h e r a p y   w i t h   de e p  l e a r ni ng  h e a r t   r a t e   pr e d i c t i o n   f r a m e wo r k  f o r   s m a r t   h e a l t h   m o ni t o r i n g .        2.   RE S E AR CH  M E T HO D    T hi s   s e c t i o n   d i s c us s e s ,   t h a t  h o w   t hi s   r e s e a r c h   s t udy   im p l e m e n t i n g  a   m e t h o do l o g y   f o r   h e a r t  r a t e   da t a   c o l l e c t i o n   us i ng  c l o ud  a n d  bi g  da t a   too l s   i nv o l v e s   s e ve r a l   ke y   s t e ps ,   f r o m   i ni t i a l   p l a nni ng  a n d  de s i g n   to   de p l o y m e n t   a n d  e va l ua t i o n   to  o v e r c o m e   t h e   p i t f a ll s   i n   e xi s t i n g  t r a di t i o n a l   s e ns o r   da t a   c o l l e c t i o n   o v e r   n e t wo r ks .   Al s o   di s c us s i ng,   t h a t  h o w  t h e   c l o ud  b a s e d  bi gda t a   a r e   s e n t   f o r   de e p  l e a r ni ng  pr o c e s s   to   c l a s s i f y   t h e   s e v e r i t y   o f   h e a r t   di s e a s e   f o r   e l de r ly   p e o pl e s   a t   e a r l y   s t a ge .     F or   t h i s   f i r s t  a n   e x pl or a t i o n   o f   t h e   e xi s t i n g  l i t e r a tu r e   i s   o f f e r e d ,   f o c us i n g  o n   t h e   u t i l i z a t i o n   o f   bi g  da ta  a n d   d e e p  l e a r ni n g  i n   t h e   c o n tex t  o f   hi gh - e n d   s m a r t  he a l t h   m o ni tor i n g   [ 8 ] .   T h e   o bj e c t i v e   ul t i m a te l y   c o n tr i b u tes   to  di s e a s e   c o n tr o l   a n d   p r e v e n t i o n .   T h i s   h a s   a   p os i t i v e   i m pa c t  on   h e a l t h   m a n a g e m e n t  a n d   i s   a l s o  u t i l i z e d   to  e x p e di te  h e a l t h   c o n d i t i o n s   by   o b ta i ni n g   i nf or m a t i o n   us i n g   wi r e l e s s   s e n s or s   to  c r e a te   th e   h e a l t h   i n s pe c t i n g   s y s t e m .   W i t h   th e   “ i n t e r n e t  o f   m e d i c a l   t hi n gs ”   ( I o M T )   te c h n o l ogy ,   v a r i o us   m o ni tor i n g  s y s t e m s   a r e   e m p l o y e d   to  c a p tu r e   a n d  tr a n s m i t  h e a l t h - r e l a t e d   pa r a m e t e r s   o f   pa t i e n t s ,   e n a bl i n g   r e a l - t i m e   r e m ote   h e a l t h c a r e   s e r vi c e s   [ 9 ] .     P r i m a r il y ,   t h e   i m po r t a n c e   o f   t e c hn o l o gi c a l   pr o gr e s s   a r i s e s   f r o m   i t s   s t r o n g  pe r f o r m a nc e   a n d  t h e   a bil i t y   t o  o f f e r   v a r i o us   r e s u l t a n t   f a c t or s ,   t h a t   a r e   c us to m i z e d  f o r   t h e   pr o p o s e d  f r a m e wo r k.   W i t hi n   he a l t h c a r e   m o ni t o r i n g  s e r vi c e s ,   de e p  l e a r ni ng  e m e r ge s   a s   th e   ke y   pa r a d i g m ,   de m o n s t r a t i n g  a   de d i c a t i o n   to  pr e c i s e   pa tt e r n   c l a s s if i c a t i o n   a n d  pr e d i c t i o n   [ 10] ,   [ 11] .   A n   a l t e r n a t i v e   a ppr o a c h   i nv o l v e s   t h e   wi de s pr e a d  a pp l i c a t i o n  o f   b o t h   de e p  l e a r ni ng  a n d  m a c hi ne   l e a r ni ng  w i t hi n  d i ve r s e   h e a l t h c a r e   s y s t e m   f u n c t i o n s .   Ne v e r t h e les s ,   t h e   c h a ll e n g e s   a r i s i ng  f r o m   t h e   e s c a l a t i n g  v o l u m e   a n d  c o m p l e xi t y   o f   m e d i c a l   da t a   di m e ns i o n s   i n   m a c hi n e   l e a r ni ng  c a n   b e   e f f e c t i v e ly   t a c k l e d  by   l e v e r a g in g  t h e   r o b us t   c l a s s i f i c a t i o n   c a pa bil i t i e s   i nhe r e n t   i n   de e p  l e a r ni ng  [ 12] .   T h e   i m po r t a n c e   o f   e m p l o yi ng  de e p  l e a r ni ng  a n d  m a c hi ne   l e a r ni n g  m e t h o do l o g i e s   l i e s   i n   t h e i r   a bil i t y   t o  e l im i na t e   r e dun da n c i e s   a n d  o u t l i e r s .   T h e s e   a ppr o a c h e s   e n s ur e   t h e   s e a m l e s s   i n t e gr a t i o n   o f   t h o r o ugh l y   pr o c e s s e d  t e l e m e d i c i ne - r e l a t e d  i nf o r m a t i o n   i n t o  t h e   m a n a ge m e n t   i nf o r m a t i o n   s y s t e m ,   f a c i li t a t i n g  i n f o r m e d  a n d  e f f e c t i v e   h e a l t h c a r e   de c i s i o n - m a k in g  f o r   pa t i e n t s   [ 13] .   T h e   c o m bi na t i o n   o f   c o nvo l ut i o n a l   n e ur a l   ne t wor k  ( C NN )   i s   us e d  i n   pr e d i c t i o n   s y s t e m s ,   e n s ur i ng  t h e   a s s e s s m e n t   o f   ge n t l e   a n d  l e t ha l   h e a l t h  gr a de s .   A dd i t i o n a ll y ,   a   r e c ur r e n t  n e ur a l   n e t wo r k   ( R NN )   i s   ut i li z e d  t o   c a p t ur e   a n d  s to r e   c o m pr e h e ns i ve   i n f o r m a t i o n   f r o m   pa s t   vi s i t s .   F ur t h e r m o r e ,   a   t a s k - s pe c i f i c   l a y e r   i s   o b t a i ne d  t h r o ugh   l e a r ni n g  t o   p r e d i c t   v a r i o us   d i a g n o s e s   [ 14] .   A   c l a s s i f i e r   ba s e d  o n   de e p  n e ur a l  n e t wor k  ( DN N)   i s   ut i li z e d  f o r   t h e   pr e di c t i o n   a n d   s e v e r i t y   as s e s s m e n t   o f   “ c h r o ni c   k i d ne y   d i s e a s e ”   ( C K D)   [ 15] .   A dd i t i o na l ly ,   t h e   a n a ly s i s   o f   pa t i e n t   da t a   f o r   c o gni t i v e   de c i s i o n - m a k i ng  a b o u t   t h e   pa t i e n t ' s   h e a l t h   i nv o l v e s   t h e   us e   o f   a   de c i s i o n   t r e e   ( DT ) ,   r a n do m   f o r e s t   ( R F ) ,   S VM ,   a n d  m u l t il a y e r   pe r c e pt r o n   ( M L P ) .   I n   s i t u a ti o n s   w h e r e   t h e   o u t pu t  de pe n ds   o n   pr e vi o us   c o m p ut a t i o n s   w i t hi n   t h e   h u m a n   b o d y ,   a   r e c ur r e n t   n e ur a l   ne t wor k   ( R NN )   pr o v e s   to  b e   i n d i s pe ns a bl e   [ 16] .   P r e d i c t i o n s   r e l a t e d  to  h e a l t h   o bs e r v a t i o n   a r e   vi s ua li z e d  us i ng  im a ge   da t a   de p i c t i n g  a c t i vi t i e s   w i t hi n   bi o l o g i c a l   c e ll s ,   i n t e r a c t i o ns   a m o n g  pr ot e i n   a mi n o   a c i d  s e qu e n c e s ,   bi nd i ngs   b e t we e n   “ de o xy r i b o   n uc l e i c   a c i d ”   ( DN A )   o n   pr ot e i n   i n t e r a c t i o ns ,   a n d  t h e   d i s c e r nm e n t   o f   ge n e s   w i t h   d i s c r i mi na t i v e   f e a t ur e s   [ 17] .   T h e   de t e r m i na t i o n   o f   da t a   s t r uc t u r e   a n d  pr o j e c t e d  obj e c t i v e s   i nv o l v e s   t h e   u t i li z a t i o n   o f   de e p  l e a r nin g  ( DL )   t e c h ni que s   s uc h   a s   r e c ur r e n t   n e ur a l   n e t wor ks   ( R NN ) ,   de e p  b e l i e f   n e t wo r ks   ( DB N) ,   a u to e n c o de r s   ( A E ) ,   a n d   c o n v o l ut i o n a l   ne ur a l   n e t wor ks   ( C NN )   [ 18] .   A s s e s s   t h e   e f f e c t i ve n e s s   o f   c l o ud - b a s e d  bi g  da t a   s o l u t i o n s   f o r   c o l l e c t i n g  a n d  a n a ly z i ng  h e a r t  r a t e   da t a .   E v a l ua t e   im pr o v e m e n t s   i n   a c c ur a c y ,   r e a l - t i m e   a na ly s i s ,   a n d   pa t i e n t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In d o n e s i a n   J   E l e c   E n g   &   C o m p  S c i ,  Vo l .   3 7 ,   N o .   1 ,  J a n ua r y   20 2 5 :   300 - 314   302   o u t c o m e s   c o m pa r e d  to  t r a di t i o n a l   m e t h o ds .   T h e s e   t e c h ni que s   h a v e   f o un d  a pp li c a t i o n   i n   d i v e r s e   do m a i ns .   T h e   e n de a v o r s   i nv e s t e d  i n   t h e   e xe c ut e d  h e a l t h   o b s e r va t i o n   m o de l   a r e   i ll u s t r a t e d :   -   C r e a t i n g  a   h e a l t h   e x a mi na t i o n   s y s t e m   b a s e d  o n   a   n e w  M a pR e duc e   f r a m e wo r k  t h a t   i nc o r p o r a t e s   bi g  da t a ,   c o upl e d  w i t h   t h e   a pp l i c a t i o n   o f   o p t i mi z a t i o n   a l go r i t hm s ,   a i m s   t o  a s s i s t   e l de r l y   i nd i vi du a l s   by   t r a c ki n g   a n d   m o ni t o r i n g  t h e i r   p hy s i c a l   a c t i vi t i e s   [ 19] .   -   C r e a t i n g  a   n o v e l   m o d e l   i nv o l ve s   de ve l o p i n g  i nn o v a t i v e   a ppr o a c h e s   f o r   h e a l t h   m o ni t o r i n g,   i nc o r p o r a t i n g   a dv a nc e d  t e c h ni que s   s uc h   a s   de e p  l e a r ni ng,   da t a - dr i v e n   f r a m e wo r ks ,   a n d  o p t i m i z a t i o n   a l go r i t hm s .   T hi s   m o de l   a im s   t o  r e v o l ut i o ni z e   t h e   wa y   w e   a na l y s e   bi o l o g i c a l   c e ll   a c t i vi t i e s ,   pr ot e i n   i n t e r a c t i o n s ,   dr ug  r e a c t i o n s ,   a n d  ge n e   i d e n t i f i c a t i o n ,   pr o vi d i ng  a   c o m pr e h e ns i ve   a n d  c utt i n g - e dge   s o l ut i o n   f o r   he a l t h  m o ni t o r i n g  a n d  pr e d i c t i v e   a n a ly t i c s   [ 20] .   -   I m p l e m e n t i n g  a   c o m bi ne d  c l a s s if i e r   c a l l e d  de e p   e n s e m bl e   l e a r ni ng  ( DE L )   t h a t   i n t e gr a t e s   de e p  n e ur a l   n e t wo r ks   ( DN N) ,   c o n v o l ut i o na l   n e ur a l   n e t wo r ks   ( C NN ) ,   a n d  e x t r e m e   l e a r ni ng  m a c hi ne   ( E L M )   dur i n g  t h e   c o m bi ne r   p h a s e   a im s   t o   p r e di c t   phy s i c a l   a c t i vit i e s .   P a r a m e t e r   t uni n g,   f a c il i t a t e d  by   t h e   de v e lo pe d   DL HR P ,   i s   e m p l o y e d  to   a c hi e v e   o pt i m a l   pr e d i c t i o n   r e s u l t s   [ 21] .     -   De v e l o p i ng  a n   i nn o va t i ve   m o de l   e n t a i l s   t h e   c r e a t i o n   o f   a n   a dv a n c e d  s y s t e m   t h a t   i n t e gr a t e s   c u tt i n g - e dge   t e c h n o l o g i e s   s uc h   a s   f e de r a t e d  l e a r ni ng,   bl o c kc ha i n ,   a n d  e x p l a i na bl e   a r t i f i c i a l   i n t e ll i ge nc e   ( XA I ) .   T hi s   m o de l   n ot   o nl y   e n s ur e s   pr i va c y   pr e s e r v a t i o n   t h r ough   f e d e r a t e d  l e a r ni ng  a c r o s s   d i s t r i b ut e d  da t a s e t s   b ut  a l s o   i nc o r p o r a t e s   bl o c kc h a i n  f o r   s e c ur e   a n d  t r a n s p a r e n t   da t a   t r a n s a c t i o ns .   M o r e o v e r ,   XA I   t e c hni que s   a r e   im p l e m e n t e d  to   p r o vi d e   i n t e r pr e t a bl e   i n s i g h t s   i n t o  t h e   de c i s i o n - m a k i ng  pr o c e s s   o f   t h e   m o de l ,   e nh a nc i n g   i t s   o v e r a ll   t r a n s pa r e n c y   a n d  t r us t w or t hi n e s s   [ 22] .   -   T o  v e r i f y   t h e   a c c ur a c y   o f   pr e d i c t i o n s   us i ng  a n   e n s e m b l e   l e a r ni ng  a ppr o a c h   de v e l o p e d  f o r   h e a l t h  m o ni t o r i n g,   v a r i o us   e f f e c t i v e   m e t r i c s   w il l   b e   e m p lo y e d  f o r   v a l i d a t i o n   [ 23] .   T h e   h e a r t   r a t e   i s   pr e d i c t e d  w i t h   e l e c t r o c a r di o gr a p hy   t o   m o ni t o r   t h e   h e a r t   f u n c t i o ni ng  us i ng  s e ns o r   m o du l e s   [ 24] .   M a c hi ne   l e a r ni ng  a n d  de e p  l e a r nin g  t e c hn o l o g i e s   w e r e   us e d  to   c l a s s if y   t h e   t y p e   of   c a r d i a c   v a r i a t i o n s .   I n   a n o t h e r   s t udy ,   t h e   d i m e n s i o n   pr o pe r t y   i s   t a ke n   to   i de n t i f y   t h e   f e a t ur e   s e t   us i n g  a   “ L i n k - b a s e d   Qua s i   Oppo s i t i o na l   B i na r y   P a r t i c l e   S wa r m   Opt i mi z a t i o n   Al go r i t hm ” .   S i m u l a t i o n   wa s   us e d  to  pr e d i c t   t h e   h e a r t  p e r f or m a n c e   wi th   v a r i ou s   p a r a m e te r   c on di t i on s ,   f or   th i s   D B N   m od e l   w a s   u s e d   a s   a   l e a r n i n g   c l a s s i f i e r   [ 2 5 ] .   An o t h e r   s t udy   us e d  a n   a r t i f i c i a l   i n t e l li ge nc e - ba s e d  m o de l   w i t h   bi g  da t a   to  pr e di c t   t h e   h e a r t  t ub e   pr e s s ur e   u s i n g   tem p or a l   d a ta ,   s e n s or s   a r e   c on n e c te d   t o   p r e d i c t  th e   h e a r t  c on di ti on   f or   th i s   a   f r a m e w or k   w a s   s u g g e s te d   [ 2 6 ] .  T h e   l o n g - s h o r t  t e r m   m e m o r y   c o nv o l ut i o n a l   a ut o  e n c o de r   ( L C A E )   i s   us e d  f o r   l e a r ni ng  s e n s o r   s i g n a l s   a n d   pr e d i c t i n g  m o r e   a c c ur a t e   h e a r t b e a t  pr e di c t i o n   w i t h   e x p e r i m e n t a l   r e s u l t s   [ 27] .   T h e   a s s e s s m e n t   o f   t h e   h u m a n   b o d y   i nv o l ve d  " d a t a   c o l l e c t i o n ,   t r a n s m i s s i o n,   a n d  que r y   a n d  a n a ly s i s   m o du l e s " .   S ub s e que n t l y ,     a  c o n v o l ut i o n a l   n e ur a l   n e t wo r k   ( C NN )   wa s   e m p l o y e d  to  l e a r n   f e a t ur e s   f r o m   b o d y   m e a s ur e m e n t   da t a .   F ur t h e r m o r e ,   t h e   phy s i c a l   a s s e s s m e n t   m o de l   i nc o r po r a t e d   Ga us s i a n   m i x t ur e   d i s t r i b ut i o n   f o r   e v a l u a t i o n   [ 28] .   S m a r t   h e a l t h c a r e   f r a m e wo r k  t a i l o r e d  f o r   m o ni t o r i ng  t h e   phy s i c a l   a c t i vi t i e s   o f   e l de r ly   i nd i v i dua l s ,   l e v e r a g i ng  t h e   i n t e r n e t   o f   m e d i c a l   t hi n g s   a l o n g  w i t h   m a c hi ne   l e a r ni n g  f o r   r a pi d  a n a ly s i s .   T hi s   i nn o v a t i v e   a ppr o a c h   e nh a nc e s   t r e a t m e n t   r e c o m m e n d a t i o n s   t h r o ugh   a n   e f f e c t i v e   de c i s i o n - m a k i ng  s t r a t e gy .   An o t h e r   s t udy ,   s a y s   t h e   bi g  da t a   m a p - r e duc e   a ppr o a c h   i s   us e d  wi t h   m a c hi ne   l e a r ni ng  t e c hn o l o g y   to  pr e di c t   t h e   m o t i o n  o f   t h e   h u m a n   b o d y   o r ga n s ,   t hi s   he l p s   to   i n t e gr a te  t h e   l e a r ni ng  m o de l   w i t h   c l o ud  c o m put i n g  f o r   a r t i f i c i a l  i n t e ll i ge n c e - b a s e d  h e a r t   di s e a s e   a n a ly s i s   [ 29] .   T h e   b o d y - b o r n e   c o m put e r   s y s t e m   i s   u s e d  to   pr e di c t   h e a l t h  o b s e r v a t i o n   o v e r   24  by   7  t o  e n s ur e   t h e   i nve s t i ga t i o n   w i t h   d i f f e r e n t   t y p e s   o f   we a r a bl e   de vi c e s   [ 30] .   I n   t h e   r e a l m   o f   d i s e a s e   m a n a ge m e n t ,   h e a l t h   m o ni t o r i n g  p l a y s   a   vi t a l   r o l e   i n  e l e v a t i n g  h u m a n   li f e   qua l i t y .   T h e   ut i li z a t i o n   o f   i n t e r n e t   o f   t hi ngs   t e c hn o l o g y   i n   t h e   h e a l t h c a r e   s e c t or   h a s   r i s e n ,   pa r t i c u l a r ly   f o r   i nve s t i g a t i n g  pa t i e n t s '   m e d i c a l   a c t i vi t i e s .   Ne v e r t h e l e s s ,   t h e   c o n t i n ua l   ga t h e r i n g  o f   pa t i e n t   da t a   i n   he a l t h c a r e   po s e s   a   c h a ll e n ge ,   r e s u l t i n g  i n   a   h e i g h t e n e d  wo r kl o a d.   T h e   t a s k  o f   c a t e g o r i z i ng  v a s t   a m o un t s   o f   da t a   pr e s e n t s   a   f o r m i da bl e   c ha l l e nge ,   whi c h   i n   t ur n   h a m pe r s   o pe r a t i o n a l   e f f i c i e n c y .   E m p l o y i ng  K - n e a r e s t   n e i g hb o r s   ( K NN )   [ 31]   f a c il i t a t e s   t h e   v a l i da t i o n   a n d  m o ni t o r i n g  o f   h e a r t   r hy t hm s ,   t h e r e by   a i d i ng  i n   d i s e a s e   a n a ly s i s .   Ne v e r t h e l e s s ,   t h e   c l a s s if i c a t i o n   o f   e x pa n s i ve   da t a s e t s   c o n t i n ue s   to  b e   a   hi n dr a nc e ,   l im i t i ng  o v e r a l l   e f f i c i e n c y .   Al t h o ugh   K N N  [ 32]   de m o n s t r a t e   pr o f i c i e n c y   i n   v a li d a t i n g  a n d  m o ni t o r i n g  he a r t   r hy t hm s   a n d  i de n t i f yi n g   d i s e a s e   pr e s e nc e ,   t h e y   e n c o un t e r   c h a ll e n ge s   i n   a c hi e vi ng  hi g h   a c c ur a c y   i n  da t a   m i ni ng  t a s ks .   C o nv e r s e ly ,   L C A E   [ 33]   e f f e c t i v e ly   f il t e r s   o u t  t r a n s m i s s i o n   i mpa i r m e n t   s i g n a l s   a n d  r e duc e s   e r r o r   r a t e s ,   o f f e r i ng  i m pr o v e d   a c c ur a c y   i n   da t a   m i ni ng  e n de a v o r s   L C A E   [ 34] ,   e f f e c t i v e ly   f i l t e r s   o u t  c o r r up t e d   n o i s e   s i g n a l s ,   r e s u l t i n g  i n  r e duc e d  e r r o r   r a t e s .     He n c e ,   ga t h e r i n g  pa t i e n t s '   he a l t h   c o n d i t i o n s   pr ov e s   to  b e   d i f f i c u l t .   A I   e x c e l s   i n   e s t i m a t i n g  a n d   pr e d i c t i n g  po l l ut i o n   c o n t r o l   da t a ,   f o r   p o l l ut i o n   e xpo s ur e .   T h e r e f o r e ,   l a c k s   e f f e c t i v e n e s s   i n   a ddr e s s in g  he a l t h   m o ni t o r i n g  c h a l l e nge s   a n d  e n c o un t e r s   o b s t a c l e s   i n   c o l l e c t i n g  pa t i e n t s '   h e a l t h   c o n d i t i o ns   [ 35] .   H owe v e r ,   i t  c a nn o t  de t e c t  hi g hly   po pu l a t e d  a r e a s .   C NN   [ 36]   s pe c i a li z e s   i n   r e c o gni z i ng  poo r   i m a ge   qua l i t y   a n d  ot h e r   ot h e r s   i s s ue s ,   wi t h   t h e   a bil i t y   t o  p r a c t i c e   l a r ge   da t a s e t s .   A n a ly z i ng  e x t e n s i ve   m e m o r y   po s e s   a   c ha l l e n ge .   Na i v e   B a y e s   [ 37]   pr e di c t i n g  t h e   m o ve m e n t s   o f   va r i o us   h u m a n   o r ga n s ,   a i d i ng  i n   d i s e a s e   i de n t i f i c a t i o n   a n d  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n g  &   C o m p  S c i     I S S N:   2 5 0 2 - 4 7 52         A   ne w   int e ns it y - modulated  r adiat ion  ther apy   w it h  de e p  lear ning  he ar t   …  ( Sar av anan  M adde r i  Sivalingam )   303   pa t i e n t   m o ni t o r i n g.   T h e   a na l y s i s   o f   e x t e n s i ve   me m o r y   r e m a i ns   c h a ll e n g i ng.   Na i ve   B a y e s   [ 38]   e x c e l s   in  de t e c t i n g  m o v e m e n t s   i n   v a r i o us   h u m a n   o r ga ns   a n d  m o ni t o r i n g  d i s e a s e s   i n  pa t i e n t s .   H o we v e r ,   i t   l a c ks   r o b us t n e s s   i n   f o r e c a s t i n g  h e a l t h c a r e   a pp l i c a t i o ns   a n d  f a c e s   c h a ll e n ge s   i n   m u l t i - c l a s s   pr e d i c t i o n   [ 39] .   No n e t h e l e s s ,   i t   m a y   e n c o un t e r   pr o bl e m s   w i t h   e x c e s s i ve ly   f i t t i n g  t h e   da t a   a n d  i m po s e   hi g h e r   c o m p ut a t i o n a l   de m a n d s .   F ur t h e r m o r e ,   DN N  [ 40]   pr o vi de s   a n   a l t e r n a t i v e   m e t h o d  by   mi t i g a t i n g  r a d i a t i o n   e f f e c t s   a n d  b e i ng   ap p l i c a bl e   i n  o t h e r   r e l a t e d  h e a l t h   c a r e   e x pe r t   s o l ut i o n s .   Ho we v e r ,   i t   b r i n g s   f o r t h   w o r r i e s   r e ga r d i ng  o v e r f i t t i n g   a n d  l e a d s   t o  a   de c r e a s e   i n   c o m put i n g  e x pe ns e s .   Ho we v e r ,   a n a ly z i ng  e x t e ns i ve   m e m o r y   r e m a i ns   c ha ll e n g i ng.   Na i v e   B a y e s   [ 41]   de t e c t s   t h e   m o v e m e n t s   o f   va r i o us   o r ga n s   o f   h u m a n   b o d y ,   pr e s e n t i n g  c h a ll e n ge s .   He n c e   t h e   f o l l o w i n g  s e c t i o n   d i s c us s e s   t h e   i n t e ns i t y - m o du l a t e d  r a di a t i o n   t h e r a p y   w i t h   de e p  l e a r ni ng  he a r t   r a t e   p r e d i c t i o n  f r a m e wo r k .       3.   OVE RV I E W  OF   P RO P OS E D   I M RT - DL HRP   F RA M E WOR K     I n   to da y ' s   d i g i t a l   l a n d s c a pe ,   a   w i de   a r r a y   o f   s e ns o r s   c o n t r i b ut e s   to   t h e   pr o l if e r a t i o n   o f   bi g  da t a   a c r o s s   m u l t i p l e   s e c t o r s .   R e c e n t   pr o gr e s s   i n   c o m put i n g,   c o m m u ni c a t i o n ,   a n d  s to r a ge   h a s   r e s u l t e d  i n  a   v a s t   r e s e r v o i r   o f   da t a   f r o m   w hi c h   v a l ua bl e   i ns i g h t s   a r e   de r i v e d ,   i m p a c t i n g  s o c i e t y ,   b us i ne s s ,   go v e r nm e n t ,   a n d  s c i e n t i f i c   e n de a v o r s .   I n   t h e   r e a l m   o f   d i g i t a l   da t a ,   s o ur c e s   r a n ge   f r o m   s o c i a l   m e d i a   p l a t f o r m s   l i ke   F a c e b o o k,   wh i c h   h o s t  us e r   i n t e r a c t i o n s   s uc h   a s   c o m m e n t s   a n d  li ke s ,   t o  e - c o m m e r c e   p l a t f o r m s ,   wh e r e   t r a n s a c t i o na l   da t a   a b o un d s .   A dd i t i o n a ll y ,   o p i ni o n s   e x pr e s s e d  o n   p l a t f o r m s   li k e   T w i tt e r   a n d  i n d i v i dua l   b r o ws i ng  be h a vi o r s   c o n t r i b ut e   to  t hi s   d i ve r s e   po o l   o f   d i g i t a l   i nf o r m a t i o n .   I n t e gr a t i o n   o f   s uc h   d i g i t a l   da t a   s o ur c e s   w i t h   m e d i c a l   d a t a   y i e l ds   a   c o m pr e h e ns i ve   da t a s e t   f o r   a n a l y s i s   a n d  i ns i g h t s .   I n   t h e   pr e s e n t   e r a ,   t h e r e ' s   a   n o t i c e a bl e   t r e n d  to wa r ds   h e i g h t e n e d  h e a l t h   c o ns c i o us ne s s ,   l e a d i ng  i nd i vi d ua l s   to   r e l y   o n   va r i o us   he a l t h c a r e   ga dge t s   f o r   m o ni t or i ng   t h e i r   da i ly   r o u t i ne s .   P r o c e s s i n g  bi g  da t a   p o s e s   s i gnif i c a n t   c h a l l e n ge s ,   i nc l ud i ng  i s s u e s   r e l a t e d  to  a c c ur a c y ,   s pe e d,   d i v e r s i t y ,   v o l u m e ,   a n d  t h e   s e m i - s t r uc t ur e d  f o r m a t   o f   t h e   da t a .   I t   wa s   f o un d  t h a t   t h e   v a s t   a m o unt   o f   da t a   ge n e r a t e d  i n   t h e   h e a l t h c a r e   i n dus t r y   c a n   be   a na l y z e d  t o  e x t r a c t   v a l ua bl e   i ns i g h t s   us i n g  bi g  da t a   a n a ly t i c s .   F i gur e   1  pr o vi de s   a n   o v e r vi e w  o f   t h e   ge ne r a l   pe r c e pt i o n   o f   bi g  da t a   i n   t h e   h e a l t h c a r e   i n du s t r y .     A pa c he   Ha do o p  s t a n ds   o u t   a s   a   di s t r i b ut e d  o pe n - s o ur c e   f r a m e wo r k  r e n o wn e d  f o r   i t s   ut i li z a t i o n   o f   t h e   M a pR e duc e   pr o gr a m m i ng  m o de l .   I t   e f f i c i e n t l y   pr o c e s s e s   v a s t   a m o un t s   o f   pa r a l l e l   da t a   a c r o s s   a   n e t wo r k   o f   i n t e r c o n n e c t e d  c o m put e r s .   T h e   c o r e   c o m po ne n t s   o f   Ha doo p   a r e   o u t l i ne d  a s   f o l l o ws :  t h e   " Ha doo p   D i s t r i b ut e d  F i l e   S y s t e m   ( HD F S ) "   s e r v e s   a s   t h e   s to r a ge   s o l ut i o n   f o r   b i g  da t a ,   c o m pr i s i ng  n u m e r o us   f i l e   s y s t e m s   to   a c c o m m o da t e   l a r ge - s c a l e   da t a   s to r a ge   r e qui r e m e n t s .   I t  e x c e l s   a t   pr o c e s s i n g  a n d  r e t r i e vi ng  da t a   e f f i c i e n t l y   w i t hi n   s h o r t e r   t i m e f r a m e s .   I n   t h e   pr o c e s s i n g  a n d  ge n e r a t i o n   o f   m a s s i ve   da t a s e t s ,   t h e   " M a pR e duc e "   pr o g r a m mi ng  m o de l   p l a y s   a   p i v o t a l   r o l e .   T hi s   m o de l   e m p l o y s   m a p  a n d  r e du c e   o pe r a t i o ns   to  f a c il i t a t e   l a r ge - s c a l e   c o m put a t i o n   i n  pa r a l l e l .   B a s e d  o n   t h e   " D i vide  a n d  C o n que r "   pr i nc i p l e ,   M a pR e duc e   pa r t i t i o n s   bi g  da t a   i n t o   s m a ll e r   s e g m e n t s ,   f o l l o we d  by   s h u f f l i ng  a n d  r e duc t i o n   pr o c e s s e s   t o  o b t a i n   t h e   de s i r e d  o u t pu t .   W i t hi n   t he   Ha doo p   f r a m e wo r k,   t h e s e   o pe r a t i o ns   unf o l d  s e que n t i a ll y ,   a s   il l us t r a t e d   i n   F i gur e   2.   T h e   f r a m e wo r k  c o m pr i s e s   t h e   f o l l o w i ng  s t e ps :   A t   t h e   o u t s e t ,   a   p r i m a r y   pr o c e s s   k i c ks   o f f   a l o n g s i d e   t h e   e s t a bl i s h m e n t   o f   m u l t i p l e   wo r ke r   pr o c e s s e s .   T h e   pr i m a r y   pr o c e s s   a s s u m e s   t h e   r o l e   o f   a s s i g ni n g  m a p  a n d  r e duc e   t a s ks   to  t h e s e   wo r ke r s .   L e v e r a g i n g  t h e   us e r - de f i ne d  pr o gr a m   w i t hi n   t he   M a pR e duc e   li b r a r y ,   f il e s   u n de r go   s e g m e n t a t i o n   i n t o   s m a ll e r   c h u n ks ,   t y p i c a ll y   s i z e d  b e t we e n   16   M B   t o   64   M B .   T h e s e   s e g m e n t e d  f il e s   a r e   t h e n   s u bj e c t e d  to   t h e   m a p  t a s k.   Dur i n g   t hi s   p h a s e ,   t h e   s m a l l e r   f il e s   a r e   tr a n s f o r m e d  i n t o   s e que n t i a l   ke y - v a l ue   pa i r s ,   f a c il i t a t i n g  t h e   c o m pu t a t i o n   o f   t e r m   o c c ur r e n c e   c o un t s   f o r   a l l   i nput   l i ne s .   T h e   o u t pu t  ge n e r a t e d  f r o m   t h e   m a p  pha s e   i s   s u bs e que n t l y  e m p l o y e d  i n  t h e   c o m bi ne r   pha s e ,   a l s o   r e f e r r e d  to   a s   t h e   i n t e r m e d i a t e   ph a s e .   He r e ,   ke y s   a n d  t h e i r   c o r r e s po n d i n g  v a l ue s   a r e   ga t h e r e d  vi a   t h e   m a p  f u nc t i o n .   A do pt i n g  t h e   I M R T   a ppr o a c h ,   phy s i c a l   a c t i vi t i e s   a r e   c l a s s if i e d,   m e r g i n g  a c t i vi t i e s   a n d  t h e i r   a s s o c i a t e d  v a l ue s   w i t hi n   t h e   s a m e   c l a s s .   T h e s e   m e r ge d  o u tput s   a r e   t h e n   f o r wa r de d  to   t h e   r e duc e r   f u n c t i o n   f o r   f ur t h e r   pr o c e s s i n g.     3. 1 .     Hear t b e at   s e n s or   d at as e t   c oll e c t ion   T h e   da t a s e t  us e d   f o r   t h i s   r e s e a r c h   s t ud y   wa s   t a ke n   f r o m   Ka gg l e   we b s i t e   f r o m   t h e   y e a r   2023.   T h e   c o l l e c t e d  da t a s e t   c o m pr i s e s   b o d y   m o t i o n   a n d  vi t a l   s i g ns   r e c o r di n g s   f o r   t e n   v o l u n t e e r s   o f   d i ve r s e   pr o f i l e s   whil e   pe r f o r m i ng  12  phy s i c a l   a c t i vi t i e s ,   s uc h   a s   L 1:  S t a n d i n g  s t i ll   ( 1  m i n) ,   L 2:  S i t t i n g  a n d  r e l a xi ng  ( 1  m i n ) ,   L 3:  L yi ng  do wn   ( 1  m i n) ,   L 4:  W a l k i ng  ( 1  m i n) ,   L 5:  C l im bi ng  s t a i r s   ( 1  m i n ) ,   L 6:  W a i s t   b e n ds   f o r wa r d  ( 20x ) ,   L 7:  F r o n t a l   e l e va t i o n   o f   a r m s   ( 20 x ) ,   L 8:  Kn e e s   b e n d i ng  ( c r o uc hi n g)   ( 20x ) ,   L 9:  C y c li ng  ( 1  m i n ) ,   L 10 :  J o ggi n g   ( 1  m i n ) ,   L 11:  R unni ng  ( 1  m i n) ,   L 12:  J um p  f r o nt  &   b a c k  ( 20x ) ,   t h e   we a r a bl e   s e n s o r s   we r e   us e d   f o r   t h e   r e c o r di n gs .   T h e   s e ns o r s   we r e   r e s pe c t i v e ly   p l a c e d  o n   t h e   s u bj e c t 's   c he s t ,   r i g h t   wr i s t ,   a n d  l e f t   a n k l e   a n d   a tt a c h e d  by   us i ng  e l a s t i c   s t r a ps .   T h e   us e   o f   m u l t i p le  s e n s o r s   pe r m i t s   us   to  m e a s ur e   t h e   m o t i o n   e x p e r i e n c e d  b y  d i v e r s e   b o d y   pa r t s ,   n a m e ly ,   t h e   a c c e l e r a t i o n ,   t h e   r a t e   o f   t u r n ,   a n d  t h e   m a g n e t i c   f i e l d  o r i e n t a t i o n ,   t h us   b e t t e r   c a pt ur i n g  t h e   b o d y   d y na m i c s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In d o n e s i a n   J   E l e c   E n g   &   C o m p  S c i ,  Vo l .   3 7 ,   N o .   1 ,  J a n ua r y   20 2 5 :   300 - 314   304   3. 2 .     Over view   of   in t e r n e t   of   m e d ica l   t h in gs   T hi s   e f f i c a c y   e nh a n c e m e n t   i s   t a i l o r e d  f o r   c l i n i c a l   a n d  m e d i c a l   c o n t e x t s .   T h e   r e a l - wo r l d  m e d i c a l   h e a l t h   m o ni t o r i n g  m e t h o d  f a c il i t a t e s   t h e   r e c o r di ng  o f   a   r a n ge   o f   da t a   a n d  e v e n t s ,   e n a bli ng  i n d i v idua l s   to  e a s il y   r e vi e w  t h e m   a t  h o m e   o n   a   c o n s i s t e n t   b a s i s .   T h e   de vi s e d  a ppr o a c h ' s   e f f i c a c y   e x t e n ds   to  r e s o l vi n g   o v e r f i t t i n g  a n d  c r o s s - v a li da t i o n   c h a l l e nge s   a c r o s s   a   wi de   a r r a y   o f   da t a s e t s .   I t  de m o n s t r a t e s   p r o f i c i e n c y   i n  d i s e a s e   de t e c t i o n   w i t hi n  de n s e l y   po pu l a t e d  r e g i o n s .   F ur t h e r   e x p l o r a t i o n   i n t o  di s e a s e   de t e c t i o n  wi t hin   po pul o us   a r e a s   i s   s l a t e d  f o r   upc o m i ng  r e s e a r c h  e n de a v o r s .   T h e   e s c a l a t i n g  po pul a t i o n   o f   s e ni o r   c i t i z e ns   un de r s c o r e s   t h e   i m po r t a n c e   o f   de v e l o p i ng  h e a l t hc a r e   s o l ut i o ns   t h a t  a r e   c o s t - e f f e c t i v e ,   i n c o ns p i c u o us ,   a n d  e a s y   to   us e .   T h e s e   i nn o v a t i o ns ,   dr i v e n   by   t h e   i n t e r n e t   o f   m e d i c a l   t e c hn o l o g y ,   e n c o m pa s s   a   w i d e   a r r a y   o f   s o f t wa r e   a pp l i c a t i o ns ,   c o m put i n g  s y s t e m s ,   he a l t h c a r e   s e r vi c e s ,   a n d  m e d i c a l   d e vi c e s   t a i l o r e d  s pe c i f ica l ly   f o r   e l de r ly   i nd i v i dua l s .       3. 3 .     Hear t b e at   s e n s or   d at a  m on it or in g  u s in g  H ad oop   b as e d   m ap p in g   an d   r e d u c in g  p h as e   I n   e xi s t i n g  r e s e a r c h   m e t h o ds   f o r   m a pp i n g  p h a s e   f o r   v a r i o us   c h un k s   o f   da t a   to  a r r a n ge   i n   pr o pe r  o r de r   wi t h   m a c hi ne   l e a r ni ng  a l go r i t hm s   C NN ,   DN N  a n d  DE L   a r e   n o t  pe r f o r m i ng  we ll   o n   c l o ud - b a s e d   Ha doo p  da t a .   S o,   to   f i ll   t hi s   r e s e a r c h   ga p  t hi s   r e s e a r c h   s t ud y   a l s o   s ugge s t s   a   m a pp i ng  a ppr o a c h   f o r   h e a l t h  m o ni t o r i n g  t h a t   i n c o r por a t e s   a n   e n s e m bl e   c l a s s i f i e r   to   pr e di c t   t h e   phy s i c a l   a c t i vi t i e s   o f   pa t i e n t s .   T h e   pr o p o s e d  I M R T   m a pp i ng  a ppr o a c h   e xc e l s   i n   pr e d i c t i o n   a c c ur a c y   a n d  r o b us t n e s s ,   s ur pa s s i ng  s i ng l e   r e pr e s e n t a t i o n  m e t h o ds .   T hi s   a d v a n c e d  m o de l   i ns t i ll s   h e i g h t e n e d  c o nf i de n c e   i n  pr e d i c t i o n   e f f i c a c y .   T h e   de s c r i be d  de e p   l e a r ni ng  t e c hni qu e s   a r e   f ur t h e r   de t a i l e d  b e l o w.   I t  pr e d i c t s   t h e   phy s i c a l   a c t i vi t i e s   o f   pa t i e n t s   by   i nc o r por a t i n g   o p t i m a l   f e a t ur e s   s e l e c t e d  f r o m   t h e   m a p  p h a s e .   T hi s   m o de l   i s   de s i g ne d  a s   a n   e x pa n de d  n e t wo r k  t o   e n s ur e   a c c ur a t e   o u t c o m e s ,   a c hi e v e d  t h r o ugh   v a r i o us   c o nv o l ut i o n   o pe r a t i o ns   t o  e x t r a c t   c o m p l e x   i n f o r m a t i o n   f r o m   i nput   f e a t ur e s .   T h e   I M R T   a ppr o a c h   w o r ks   l i ke   C NN   o f   f i ve   l a y e r s :  c o n v o l ut i o n   l a y e r ,   p oo l i n g  l a y e r ,   a c t i v a t i o n   l a y e r ,   f u l ly   c o nne c t e d  l a y e r ,   a n d  o ut pu t   l a y e r .   T h e   c o n v o l ut i o n a l   l a y e r   e m p l o y s   t h e   c o nv o l ut i o n   c o r e   a n d  l o c a l   r e c e pt i v e   f i e l d  to   e x tr a c t  o p t i m a l   f e a t ur e s .   T h e   i n c l us i o n   o f   t h e   l o c a l   r e c e pt i ve   f i e l d  e nh a n c e s   C NN   e f f i c i e n c y   by   a i d i n g  i n  t h e   a c qu i s i t i o n   o f   t h e s e   o p t i m a l   f e a t ur e s .   T h e   a c t i v a t i o n   l a y e r   " R e c t i f i e d  L i n e a r   Uni t   ( R e L u) "   s e r ve s   a s   a   pr o m i ne n t   i n put   ga t e ,   out pu t  ga t e ,   a n d  f o r ge t  ga t e   wi t hi n   t h e   L S T M   n e t wo r k .   T h e   f o r ge t   ga t e   pl a y s   a   c r uc i a l   r o l e   i n   d e t e r m i n i ng  t h e   n e t wo r k' s   de t a i l e d  pr o c e s s i ng,   a s   de p i c t e d  i n   t h e   e qua t i o n .   F o l l o w i ng  t h e   poo l i ng  l a y e r ,   t h e   f u ll y   c o nn e c t e d  l a y e r   i nc o r por a t e s   a c t i v a t i o n   f u nc t i o ns   t o   p r e di c t   phy s i c a l   a c t i vi t y .   T h e   f o r e c a s t e d  o u t pu t,   r e pr e s e n t i n g  t h e   pa t i e n t s '   phy s i c a l   a c t i vi t i e s ,   i s   o b t a i n e d  f r o m   t h e   o u t pu t  l a y e r .     E xi s t i n g  r e s e a r c h   m e t h o ds   f o r   r e duc i n g  p ha s e   t a ke s   t h e   s h u f f l e d  da t a   a s   i nput   a n d  c o m bi ne   t h e   ke y / v a l ue   pa i r s   to   ge n e r a t e   t h e   f i na l   r e s u l t   us i ng   de e p  c o n v o l ut i o n a l   ne ur a l   n e t wo r k   ( DC NN ) ,   de e p  b e li e f   n e t wo r k   ( DB N) ,   a n d  l o n g  s h o r t - t e r m   m e m o r y   ( L S T M )   a r e   n ot  pe r f o r m i ng  we l l   o n   c l o ud - b a s e d  Ha doo p   da t a .   S o,   to   f i ll   t hi s   r e s e a r c h   ga p  t hi s   r e s e a r c h   s t ud y   s ugge s t s   a   r e duc i n g  a ppr o a c h   f o r   h e a l t h   m o ni t o r i ng  t h a t   i nc o r por a t e s   a n   e n s e m b l e   c l a s s if i e r   to   p r e di c t   t h e   phy s i c a l   a c t i vi t i e s   o f   pa t i e n t s .   T h e   pr o p o s e d  de e p  l e a r ni ng   h e a r t   r a t e   pr e di c t i o n   ( DL HR P )   a l go r i t hm s   a r e   us e d   f o r   t h e   c o m bi ne r /r e duc e   pha s e .       4.   RE S UL T S   OF   I M RT - DL HR P   F RA M E WORK   I n t e r n e t   o f   M e d i c a l   T e c hn o l o g y   i n t e gr a t e d  s y s t e m s   a r e   c r uc i a l   f o r   o f f e r i ng  s o l ut i o n s   t o   s a v e   pr ot e c t s   dur i n g  m e d i c a l   c r i s e s   l i k e   d i a be t e s ,   h e a r t   a tt a c ks ,   a n d  a s t hm a .   E s pe c i a ll y   i n   r e m o t e   a r e a s ,   t h e s e   m e d i c a l  ga dge t s   pl a y   a   p i v o t a l   r o l e   i n   h e a l t hc a r e   s e c t or s   by   f a c il i t a t i n g  c l i n i c a l   o pe r a t i o n s   a n d  e nh a n c i ng  wo r kf l o w   m a n a ge m e n t   t h r o ugh   t h e   de p l o y m e n t   o f   s e n s o r s   a n d  o t h e r   i n t e r c o n n e c t e d  de vi c e s ,   u l t i m a t e l y   e ns ur i n g   o p t i m a l   p a t i e n t   c a r e .   T hi s   e ns ur e s   r i s k  m i t i ga t i o n   by   a c c u r a t e l y   de t e c t i n g  i s s ue s   a t   t h e   a ppr o pr i a t e   m o m e n t ,   t h e r e by   e n s ur i ng  pa t i e n t   s a f e t y .   C o n s e que n t l y ,   a   n o v e l   f r a m e wo r k  i s   e s t a bl i s he d  f o r   h e a l t h   mo ni t or i n g   s y s t e m s   ut i li z i ng  e n s e m b l e   de e p  l e a r ni ng  a r c hit e c t ur e ,   a s   i l l u s t r a t e d  i n   F i gur e   3.   I n t r o duc i n g   a   n o v e l   M a pR e duc e   f r a m e wo r k  f o r   h e a l t h   m o ni t o r i n g,   i n t e gr a t i n g  e ns e m b l e   l e a r ni ng  t o  t r a c k  t h e   phy s i c a l   a c t i vi t i e s   o f   e l de r ly   i nd i v i dua l s   b a s e d  o n   bi g  da t a ,   a i mi ng  t o  p r o vi de   i m pr o v e d  r e c o m m e n d a t i o ns .   G i v e n   t h e   c om p l e xi t y   o f   h a n d li ng  bi g  da t a ,   t hi s   a ppr o a c h   l e v e r a g e s   Ha doo p  M a pR e duc e   t e c hni que s   t o  m a na ge   t h e   da t a   e f f e c t i v e ly .   As   de t a i l e d  i n   t h e   da t a s e t   de s c r i pt i o n s ,   t h e   e s s e n t i a l   da t a   we r e   c o l l e c t e d  ut i li z i ng  we a r a bl e   s e n s o r   de vi c e s   po s i t i o n e d  o n   d i f f e r e n t   b o dy   a r e a s   s uc h   a s   t h e   " l e f t   a n k l e ,   r i g h t   a r m ,   a n d  c h e s t . "   F o l l o w i n g   t hi s ,   t h e   s e n s o r   da t a   un de r we n t   t r a n s m i s s i o n   to  b ot h   t h e   c l o ud   a n d  t h e   da t a   a n a l y t i c s   l a y e r   vi a   bi g  da t a   de vi c e s .   I n   t h e   da t a   s pl i t t i n g  s t a ge ,   t h e   c o l l e c t e d  bi g  da t a   i s   br o ke n   d o wn   i n t o  s m a ll e r   s e g m e n t s .   T hi s   d i v i s io n   h e l ps   mi n im i z e   c o m put a t i o n   t i m e   a n d  gua r ds   a ga i ns t   e a s i ly   f a l li ng  i n t o   l o c a l   o pt i m a .   E a c h   o f   t h e s e   s m a ll e r   s e g m e n t s   i s   t h e n   e m p l o y e d  i n  t h e   m a p  p h a s e ,   whe r e   s pe c i f i c   t a s ks   a r e   a s s i g ne d  t o   h a n d l e   t h e m   a s   s h o w n   in  F i gur e   2.   S ub s e que n t l y ,   t h e y   a r e   ut i li z e d  f o r   a c c ur a t e   f e a t ur e   s e l e c t i o n   us i n g  t h e   r e c o m m e n de d   I M R T - DL HR P   f r a m e wo r k.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n g  &   C o m p  S c i     I S S N:   2 5 0 2 - 4 7 52         A   ne w   int e ns it y - modulated  r adiat ion  ther apy   w it h  de e p  lear ning  he ar t   …  ( Sar av anan  M adde r i  Sivalingam )   305       F i gur e   1.   F l o w  di a gr a m   f o r   da t a   c o l l e c t i o n   o f   h e a l t h   m o ni t o r i n g  s y s t e m           F i gur e   2.   F l o w  di a gr a m   f o r   m a p - r e duc e   ph a s e   w i t h  bi gd a t a   a ppr o a c h       Dur i n g  t h e   c o m bi ne r   p h a s e ,   t h e   phy s i c a l   a c t i vi t i e s   o f   e l de r l y   i nd i v i dua l s   u n de r go   c l a s s i f i c a t i o n  ut i li z i ng  t h e   pr o p o s e d  I M R T - DL HR P   f r a m e wo r k,   whi c h   i n t e gr a t e s   c l a s s i f i e r s   o f   3  t y pe s   o f   a l go r i t hm s .   T hi s   i nv o l ve s   o pt i mi z i ng  pa r a m e t e r s   s uc h   a s   t h e   n u m be r   o f   hi dde n   ne ur o n s   a l o n g  w i t h   t h e   e po c h   c o un t   i n   DC NN ,   DB N,   a n d  L S T M .   T hi s   o pt i mi z a t i o n   a i m s   to   b oo s t  t h e   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   c o m bi ne r   p h a s e ,   e n s ur i ng  o p t i m a l   pr e d i c t e d  o u t c o m e s   w i t h   he i g h t e ne d  a c c ur a c y   a n d   pr e c i s i o n .   S ub s e qu e n t l y ,   i n   t h e   r e duc e r   ph a s e ,   t h e   r e s u l t s   o b t a i n e d  f r o m   a ll   c l a s s if i e r s   a r e   a m a l ga m a t e d  f r o m   d i ve r s e   s e g m e n t s   i n t o   un i f i e d  c a t e go r i e s ,   f a c i li t a t i n g   s t r e a m li ne d  h e a l t h c a r e   r e c o m m e n da t i o n s   f o r   e l d e r l y   i n d i v i dua l s .   T h e   l a t e s t   h e a l t h   m o ni t o r i n g  s y s t e m   w i t h   a n   i mpr o v e d  s tr a t e g y   i s   i m p l e m e n t e d  to  s o l v e   e xi s t i n g   c r i t i c a l   c ha l l e nge s .   T h e   pr o p o s e d  DL HR P   m o de l   w a s   de v e l o pe d  f o r   e f f e c t i ve   pr e d i c t i o n .   T h e   pr o p o s e d   f r a m e wo r k  h a s   t wo   t e r m s   M s 1  a n d  M s 2  a r e   c a l c u l a t e d  w i t h   a   c o m put a t i o n a l   c e r t i f i c a t e   o f   gua r a n t e e   ( C OG )   w i t h   D i r e c t i o n   o f   R e s u l t   ( DO R )   r e s pe c t i v e ly .   T h e   f i na l   a c c ur a t e   de vi a t i o n   wa s   c a l c u l a t e d  us i n g  ( 1 ) .        =      (  1 ,  2 )   +      (  1 ,  2 )   ( 1)     I n   t hi s   pr o c e s s ,   t h e   f i na l   t a r ge t   de vi a t i o n   a m o n g  M s 1  a n d  M s 2  i s   c a l c u l a t e d  us i n g  ( 2 ) .        =      +      ( 2)     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In d o n e s i a n   J   E l e c   E n g   &   C o m p  S c i ,  Vo l .   3 7 ,   N o .   1 ,  J a n ua r y   20 2 5 :   300 - 314   306   I n   t hi s   c o n t e x t ,   R Ds   s t a n ds   f o r   t h e   l a s t   upda t e   o f   t h e   r e s ul t .   " A dv t "   r e f e r s   to   a   h e ur i s t i c   m a c hi ne - l e a r ni ng  a l go r i t hm   t h a t   f u n c t i o n s   w i t h   d i f f e r e n t  a r gum e n t s   o f   a l i k.   W i t hi n   t hi s   a l go r i t hm ,   e a c h  n o de   i s   e nv e l o pe d  by   m o y o t e s   Z r ,   a s   de m o n s t r a t e d   i n   ( 3 )   a n d  m o y o t e s   a r e   c a l c u l a t e d  us i n g  c u l t ur a l   t e n de n c y   a s   de p i c t e d  i n   ( 4 ) .      =   −    +        ( 3)         ,     =  ∑ ( )     + 1 = 0   ( 4)     I n   t hi s   s pe c if i c   s c e na r i o ,   " a t M Yg"   s i g ni f i e s   t h e   hi e r a r c hi c a l   s o c i a l   s t a n d i ng  o f   t h e   c o y o t e   i n   que s t i o n  w i t hi n   t h e   pa c k  " j k "   c o n c e r ni ng  t h e   s e a r c h   d i m e n s i o n   " l k"   dur i n g  t h e   t i m e   i n t e r v a l   " i k. "   T h e   bi r t h   r a t e ,   a   p i v o t a l   l if e   e v e n t   s i g ni f yi ng  t h e   e m e r ge n c e   o f   a   n e w  c o y o t e ,   i s   m e t i c u l o us ly   c a l c u l a t e d  a n d  e x pr e s s e d   by   ( 5 ) .        ,   = ∑ (  ) ( ) (  −  )  = 0   ( 5)     T h e   de s i g n   d i m e ns i o n s   o f   r a n do m n e s s   a r e   s ym b o li z e d  by   " m k"   a n d  " n k. "   W i t hi n  t hi s   c o n t e x t ,   " z k"   e s t i m a t e s   s c a tt e r   pr o b a bil i t i e s ,   whil e   " t r "   r e pr e s e n t s   a s s o c i a t i o n   pr o b a bil i t i e s .   R a n do m   va r i a bl e s   f a ll i n g  w i t hin  t h e   r a n ge   [ 0 ,   1]   a r e   i n d i c a t e d  by   " i k"   a n d   " hj . "   T h e   u l t i m a t e   s o c i a l   s t a t us   i s   c o m put e d  by   c o r r e l a t i n g  t h e   pr e vi o us   a n d  upda t e d  s t a t us e s ,   a s   i ll us t r a t e d   i n   ( 6 ) .         ,  + 1    =  ∑  ,   ℎ   ( 6)     M u l t i p l e   m e c h a ni s m s   o pt i m i z e   t h e   o u t c o m e   o f   a   f i na l   c o n d i t i o n ,   e m p l o y e d  a c r o s s   d i ve r s e   r e duc t i o n  s y s t e m s   t o   a tt a i n   o p t i m a l   s o l ut i o n s .   T o   a c c o m p li s h   t hi s ,   s e v e r a l   a ppr o a c h e s   a r e   ut i li z e d  to   f o r e c a s t   phy s i c a l   a c t i vi t y   s e ns i n g  r e po r t s   m e a s ur e d  i n   r e a l - t i m e   s c e na r i o s ,   a s   de s c r i b e d  by   ( 7 ) .        =   (  + 1 )   =   ∑   (  ) −   −  ∗ (  )  0 = 1   ( 7)     W i t hi n  t hi s   c o n t e x t ,   t h e   a r bi t r a r y   n u m be r ,   de s i g na t e d  a s   " b r , "   i s   c o n s t r a i n e d  w i t hi n  t h e   i n t e r va l   o f     [ - 1,   1 ] .   T h e   o p t i m a l   s o l ut i o n   de r i ve d  f r o m   t h e   pr e c e d i n g  i t e r a t i o n   i s   de n o t e d  by   t h e   pr o duc t   o f   " l k "   a n d  " m r , "   whil e   t h e   c ur r e n t   s o l ut i o n   i s   s y m b o li z e d  by   " kr . "   T h e   upda t e d  p o s i t i o n   o f   t h e   s o l ut i o n   i s   i n d i c a t e d  b y   " kr   ( s d   +   1) , "   w i t h   " m r "   r e pr e s e n t i n g  t h e   r a n do m   v a r i a ble.   D i n go e s   e xhi b i t   a   h u n t i n g  s t r a t e gy   f o c us e d  o n  s m a ll e r   pr e y ,   e m p l o yi ng  po s i t i o na l   t r a c k i n g,   a s   de p i c t e d  i n  ( 8 ) .        (    +   1 )   =   (    ∗    )     +   (    ∗    )     ( 8)     T h e   s e l e c t e d  s e a r c h   a ge n t   i s   r e pr e s e n t e d  by   " kr , "   w i t h   " r k"   de n o t i n g  t h e   m o ve m e n t   o f   t h e   di n go e s ,   a n d  t h e   a r bi t r a r y   n u m be r   e x pr e s s e d  a s   " j a "   c o n s t r a i n e d  w i t hi n  t h e   r a n ge   [ - 2,   2 ] .   S ub s e que n t l y ,   s c a v e n g e r  a c t i vi t y   i s   m o ni t o r e d  a c c o r di n g  t o  ( 9 ) ,   whi l e   ( 10 )   g o v e r n s   t h e   c o m put a t i o n   o f   s ur vi va l   r a t e s .        (  + 1 )   =   1 2   [      ∗      (  )   +   (    –    )   ]   ( 9)        (  )   =   − ( ) − ( )   ( 10)     T h e   d e e p   l e a r n i n g   h e a l th   m o n i tor i n g   a n d   p r e di c t i on   ( D L H R P )   a s   s h ow n   i n   A l g or i th m   1   f r a m e w or k   i n te g r a te s   th e   e x tr e m e   l e a r n i n g   m a c h i n e   ( E L M ) ,   c o n v o l u t i on a l   n e u r a l   n e tw o r k   ( C N N ) ,   a n d   d e e p   n e u r a l   n e tw or k   ( D N N ) .   I t  op ti m i z e s   th e   h i d d e n   n e u r on s   i n   E L M ,   D N N ,   a n d   C N N ,   a l on g   wi t h   th e   e p oc h   c ou n t  i n   DL H R P ,   t o   a c h i e v e   th e   m os t  a c c u r a te   p r e d i c t i on s   d u r i n g   th e   c om bi n e r   ph a s e .   T h i s   d e v e l op e d   DL H R P   i s   u ti l i z e d   to  m a x i m i z e   a c c u r a c y   a n d   p r e c i s i o n   wi th i n   th e   m a p - r e d u c e   f r a m e w or k   f or   h e a l th   m o n i tor i n g ,   a s   r e p r e s e n te d   i n   ( 1 1 ) .     Al go r i t hm   1.   De e p  l e a r ni ng  h e a r t   r a t e   pr e di c t i o n   ( DL HR P )   a l go r i t hm   Declaring the Input Parameters    Computing the activation function results   Repeat the following till the condition is satisfied   Sub - process execution   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n g  &   C o m p  S c i     I S S N:   2 5 0 2 - 4 7 52         A   ne w   int e ns it y - modulated  r adiat ion  ther apy   w it h  de e p  lear ning  he ar t   …  ( Sar av anan  M adde r i  Sivalingam )   307   Calculate the value of Ms1 with functions   Compute the difference between  Ms1 of RD   Calculate the value of Ms2 with functions   Compute the difference between Ms2 of RD   Assigning the final standard difference using Equation 1.   Stop the Process   End position RDs upgrade using Equation 2.   Parameters improvise   End Repeat   Finding the r esult with optimum values     L k  =   m a x ( 1  ℎ (  ℎ +  ℎ )  ,  ,          ( 1 1)     T h e   DL H R P   a ppr o a c h   l e v e r a ge s   o pt i m a l   f e a t ur e s   s e l e c t e d  f r o m   t h e   pr o p o s e d  DL HR P   t o   pr e di c t   phy s i c a l   a c t i vi t i e s   a c c ur a t e l y .   T h e   de v e l o pe d  D L HR P   a c c ur a t e l y   a n d  pr e c i s e ly   pr e d i c t s   v a r i o us   c l a s s e s   o f   phy s i c a l   a c t i vi t i e s .   T hi s   p h a s e   c o n s o l i da t e s   a l l   o utput s   to  y i e l d  a   c o m pr e h e n s i ve   de c i s i o n - m a k i ng  pr o c e s s   f o r   t h e   tr e a t m e n t   o f   e l de r l y   i nd i v i dua l s .   T h e   i n t e r s e c t i o n   o f   m e d i c a l   t r e a t m e n t   s e r vi c e s   a n d  bi g  da t a   a n a ly t i c s   o f f e r s   a dva n c e d  s o l ut i o n s   f o r   e f f e c t i v e ly   a ddr e s s i n g  pa t i e n t   n e e ds .   T hi s   s y s t e m   p l a y s   a   c r uc i a l  r o l e   in  r e c o m m e n d i ng  a ppr o pr i a t e   t r e a t m e n t   f o r   di s e a s e ,   t h e r e by   r e duc i ng  h e a l t h   r i s ks .   A dd i t i o n a ll y ,   i t   pr o vi de s   h e a l t h c a r e   pr o f e s s i o n a l s   w i t h   v a l ua bl e   i ns i g h t s   i n t o  t h e   h e a l t h   s t a t us   o f   e l d e r l y   i nd i vi dua l s .     4. 1.     E val u at ion   of   h e at h   m on it or in g  s ys t e m   wit h   I M R T - DL HRP   f r a m e wo r k   an d   d at as e t   F i gur e   3  i ll u s t r a t e s   t h e   pr o p o s e d  M a pR e duc e - b a s e d  h e a l t h   m o ni t o r i n g  s y s t e m   ut i li z i ng  a   da t a s e t .   T h e   de v e l o pe d  I M R T - DL HR P   de m o n s t r a t e s   a   r e m a r ka bl e   a c c ur a c y   s upe r i o r i t y   o f   99. 76% .   A dd i t i o n a ll y ,   F i gur e   3  s h o wc a s e s   t h e   DL HR P - b a s e d  c l a s s if i c a t i o n   o f   phys i c a l   a c t i vi t i e s   w i t hi n   t h e   h e a l t h   m o ni t o r i n g  s y s t e m s .           F i gur e   3.   W o r kf l o w  d i a gr a m   f o r   h e a t h   m o ni t o r i n g  s y s t e m   w i t h   I M R T - DL H R P   R e duc i ng   a ppr o a c h   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In d o n e s i a n   J   E l e c   E n g   &   C o m p  S c i ,  Vo l .   3 7 ,   N o .   1 ,  J a n ua r y   20 2 5 :   300 - 314   308   T h r o ugh   t h e   f us i o n   o f   u ni que   a l go r i t hm   p a r a m e t e r s ,   a n   e n s e m b l e   D L HR P   a ppr o a c h   i s   f o r m e d,   pr o m i s i ng  pr e c i s e   pr e d i c t i o n s   w i t h   mi nim a l   a c c ur a c y   va r i a nc e .   C o n s e que n t l y ,   t h e   I M R T - DL HR P - b a s e d   h e a l t h   s t a t e   p r e d i c t i o n   o u t pe r f o r m s   e xi s t i n g  h e a l t hc a r e   m o ni t o r i n g  m o de l s   f o r   t h e   da t a s e t  wh e n   c o m p a r e d.   An   e v a l ua t i o n   i s   u n de r t a ke n   t o   c o m pa r e   t h e   s ug ge s t e d  pr o p o s e d  n e w  M a p R e duc e   f r a m e wo r k  f o r   e l de r ly   pe o p l e   d i a g n o s i s   c h e c kup s   w i t h   e xi s t i n g  m o de l s ,   a im i ng  t o   i de n t i f y   hi g h e r   e f f i c i e nc y   o n   t he   da t a s e t.   T h e   a c c ur a c y   o f   I M R T - DL HR P   pr e d i c t i o n s   i s   de t a i l e d  i n   T a bl e   1,   whil e   DC NN ,   DB N,   a n d  L S T M   e x pe c t e d   a c c ur a c y   i s   pr e s e n t e d  i n   T a bl e   2.   T h e   pr o p o s e d  I M R T - DL HR P   g i ve s   be tt e r   a c c ur a c y   t h a n   t h e   DC NN ,   DB N,   a n d  L S T M   w i t h   95. 38,   93 . 25,   91. 14 ,   a n d  99. 76  r e s pe c t i v e ly .     He n c e ,   t h e   M a pR e duc e   f r a m e wo r k  pr o p o s e d  f o r   t h e   h e a l t h   m o ni t o r i n g  m o de l ,   c o upl e d  w i t h   t h e   c a s e   s t udy   da t a s e t,   e xhi bi t s   e nh a nc e d  pr e d i c t i o n   pe r f o r m a n c e   wh e n   i n t e gr a t e d  wi t h   t h e   de ve l o pe d  I M R T - DL HR P .       T a bl e   1.   A c c ur a c y   o f   I M R T - DL HR P   S a mpl e  N o .   D a ta  s iz e   A c c u r a c y   ( % )   1   1578   88.11   2   1625   89.32   3   1786   90.87   4   1897   90.61   5   1946   92.23   6   2041   94.21   7   2176   96.12   8   2243   96.51   9   2376   96.31   10   2412   99.76       T a bl e   2.   A c c ur a c y   o f   DC NN ,   DB N  a n d  L S T M   S a mpl e  N o .   D a ta  s iz e   A c c u r a c y   ( % )   D C N N   D B N   L S T M   1   1578   86.31   84.11   8 2.65   2   1625   87.74   85.64   83.15   3   1786   88.37   86.49   84.63   4   1897   89.99   87.31   85.65   5   1946   90.11   88.46   86.14   6   2041   91.21   89.78   87.98   7   2176   92.36   90.56   88.41   8   2243   93.35   91.89   89.64   9   2376   94.01   92.74   90.26   10   2412   95.38   93.25   91.14       4. 3.   S t at is t i c al   an al ys is   wit h   p e r f o r m an c e   m e t r i c s     T h e   g i v e n   c a s e   s t ud y   da t a s e t  a n a l y s e d  w i t h   I M R T - DL HR P ,   DC NN ,   DB N,   a n d  L S T M   a l go r i t hms   us i n g  t h e   s t a t i s t i c a l   s o f t wa r e   f o r   s o c i a l   s c i e n c e s   ( S P S S ) .   I n   S P S S ,   t h e   i n de pe n de n t   s a m p l e   t - tes t   wa s   c o n duc t e d.   T h e   pu l s e   r a t e   i s   t a ke n   a s   t h e   i n de p e nde n t   v a r i a bl e   a n d  o bj e c t s ,   di s t a n c e ,   f r e que n c y ,   m o du l a t i o n ,   a m p li t ude ,   v o l u m e ,   a n d  de c i be l s   a r e   t a ke n   a s   de p e n de n c e   va r i a bl e s .   An   e x pe r i m e n t   w i t h   a   d a t a s e t   s a m p l e   s i z e   o f   10  a n d  a ll   f o ur   m a c hi ne   l e a r ni ng  a ppr o a c h e s   w e r e   e x e c ut e d  i n   An a c o n da   Na vi ga t or   a t   di f f e r e n t   i n t e r v a l s .   As   d i s c u s s e d  a l r e a d y   t h e   a c c ur a c y   o f   I M R T - DL H R P   i s   de t a i l e d  i n  T a bl e   1,   w hi l e   DC NN ,   DB N,   a nd  L S T M   e x pe c t e d  a c c ur a c y   i s   pr e s e n t e d  i n   T a bl e   2.   F or   I M R T - DL HR P ,   DC NN ,   DB N,   a n d  L S T M .   F i gur e   3  i ll us t r a t e s   t h e   c o m p a r i s o n   b e t we e n   I M R T - DL HR P ,   DC NN ,   DB N,   a n d  L S T M   r e ga r di n g  m e a n   a c c ur a c y   a n d  s t a n da r d   de vi a t i o n   w i t h   e r r o r   v a l ue .   T h e   a c c ur a c y   va l ue s   f r o m   t h e s e   10  da t a   s a m p l e s   a r e   ut i li z e d  f o r   e a c h   pr o c e s s   to   ge n e r a t e   s t a t i s t i c a l   va l ue s   f o r   c o m pa r i s o n .   B a s e d  o n   t h e   f i nd i ngs ,   I M R T - DL HR P ,   DC NN ,   DB N,   a n d  L S T M   m e a n   a c c ur a c y   wa s   93. 40,   90. 88 ,   89 . 02,   a n d  86. 96   r e s pe c t i v e ly .   T h e   a v e r a ge   a c c ur a c y   v a l ue s   w i t h   a   s t a n da r d  de vi a t i o n   o f   0. 753,   1. 317,   1 . 543,   a n d  1. 761  r e s pe c t i v e ly ,   a n d  0. 524,   1. 172,   1 . 256,   a n d  1. 289  f o r   I M R T - DL HR P   s t a n da r d  de vi a t i o n   e r r o r   i s   s upe r i o r   to  D C NN ,   DB N,   a n d  L S T M .   T a bl e   3   di s p l a y s   t h e   r e s u l t s   o f   t h e   I n de pe n de n t   S a m p l e   T - t e s t .   R e s u l t s   c o n c e r ni ng  t h e   e a r l y   pr e d i c t i o n   o f   h e a r t   a tt a c k   f o r   phy s i c a l  a c t i vi t y  m e a s ur e m e n t s   wi t h   No v e l   I M R T - DL HR P ,   DC NN ,   DB N,   a n d  L S T M   m a c hi ne   l e a r ni ng  a l go r i t hm   us i ng   s a m p l e s   a s   s h o wn   i n   F i gur e   4.     T a bl e   4  h a s   t h e   t wo - t a i l e d  v a l ue   p  =   0. 001 ,   whi c h   i s   l e s s   t h a n   t h e   s i g nif i c a n c e   v a l ue   o f   0. 05  ( i . e . ,   p  <   0. 05)   f o r   t h e   DL HR P   a l go r i t hm .   Al s o ,   t h e   ot h e r   a l go r i t hm s '   e qua l   va r i a nc e s   n o t   a s s u m e d  r e s u l t e d  i n   0. 637,   0. 648,   a n d  0. 640  f o r   DC NN ,   DB N,   a n d  L S T M   a l g o r i t hm s   r e s pe c t i v e ly .   T h e   s t a n da r de   e r r o r   di f f e r e nc e ,   l o we r   a n d  uppe r   v a l ue s   o f   e a c h   a l go r i t hm s   a r e   s h o w i n g  th e   DL H R P   i s   s upe r i o r   pe r f o r m a n c e   t h a n   ot h e r .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n g  &   C o m p  S c i     I S S N:   2 5 0 2 - 4 7 52         A   ne w   int e ns it y - modulated  r adiat ion  ther apy   w it h  de e p  lear ning  he ar t   …  ( Sar av anan  M adde r i  Sivalingam )   309   T a bl e   3.   Gr o up  s t a t i s t i c a l   a n a ly s i s   o f   n o v e l   I M R T - DL HR P   a n d  DC NN ,   DB N  a n d  L S T M   m e a n ,   s t a n da r d  de vi a t i o n   a n d  s t a n da r d  e r r or   m e a n   a r e   o b t a i n e d  f o r   10  s a m p l e s     G r o up   N   M e a n   S td .  d e v ia ti o n   S td .  e r r o r  m e a n   A c c u r a c y   I M R T - D L H R P   10   93.40   0.753   0.524   D C N N   10   90.88   1.317   1.172   D B N   10   89.02   1.543   1.256   L S T M   10   86.96   1.761   1.289       T a bl e   4 .  I n de pe n d e n t   s a m p l e   t - t e s t :   I M R T - DL HR P   i s   s i g ni f i c a n t l y   b e t t e r   t h a n   t h e   DC NN ,   DB N  a n d  L S T M   m a c hi ne   l e a r ni ng  a l go r i t hm s   w i t h   t wo - t a i l e d  t e s t s   ( p= 0. 001,   p< 0 . 05)   wi t h   a   95%   c o nf i de n c e   i n t e r v a l   S ta ti s ti c a l  a na l y s is  w it h  in de p e nde nt   s a mpl e   t - t e s t   L e ve n e ’ s  t e s t  f or  e qua li t y   of   v a r ia n c e s   T - t e s t  f o r   e qua li t y  m e a ns  w it h 95%  c o n f id e n c e  i nt e r v a l   F   S ig .   t   Df   S ig . ( 2 - ta il e d)   M e a n  di f f e r e nc e   S td .E r r or   di f f e r e nc e   L o w e r   U ppe r   A c c u r a c y   E qua l  v a r ia n c e s   a s s ume d   ( D L H R P )   .813   .380   0.647   17   .001   1 .355   0.093   2.969   3.062   E qua l  v a r ia n c e s   no t  a s s ume d   ( D C N N )       0.636   14.240   .001   1.355   1.133   1.732   2.865   E qua l  v a r ia n c e s   no t  a s s ume d   ( D B N )       0.637   14.240   .001   1.458   1.254   1.404   2.658   E qua l  v a r ia n c e s   no t  a s s ume d   ( L S T M )       0.640   14.240   .001   1.586   1.365   0.8 48   2.213           F i gur e   4.   C o m pa r i s o n   o f   DL HR P   a ga i ns t   DC NN ,   DB N  a n d  L S T M   c l a s s i f i e r s   i n   t e r m s   o f   a c c ur a c y   i n   y - a xi s   a n d  n u m be r   o f   s a m p l e s   i n   x - a xi s       T h e   pr o p o s e d  M a pR e duc e   f r a m e wo r k  f o r   h e a l t h  m o ni t o r i n g  i s   t e s t e d  wi t h   10  s a m p l e s   s h o wn   in  F i gur e   5,   h a vi n g  s a m p l e s   i n   t h e   x - a xi s   a n d  a c c ur a c y   i n   t h e   y - a xi s .   I n   t hi s   DL HR P   i s   pe r f o r m i n g  b e t t e r   t h a n  ot h e r   m a c hi ne   l e a r ni n g  a l go r i t hm s   a n d  a l s o   c l e a r   w i t h   p  v a l ue   a s   d i s c us s e d  i n   T a bl e   4.   T h e   v a r i o us   s i z e s   o f   l e a r ni ng  pe r c e n t a ge s   w i t h   t r a i ni ng  a n d  t e s t i n g  da t a   us e d  f o r   10  s a m p l e s   a pp l i e d  o n   DL H R P   a nd  ot h e r   m a c hi ne   l e a r ni ng  a l go r i t hm s   a n d  t h e   c o r r e s po n d i n g  a c c ur a c y   i n   p e r c e n t a ge   a r e   s h o wn   i n  F i gur e   6.   An d  t he   r e s u l t s   o f   p hy s i c a l   a c t i vi t i e s   o f   h u m a ns   w i t h   m e a n ,   s t a n da r d  de vi a t i o n ,   a n d  s t a n da r d  e r r o r   m e a n   f o r   DL HR P   c o m pa r e d  a ga i ns t   DC NN ,   DB N,   a n d  L S T M   m a c hi ne   l e a r ni ng  a l go r i t hm s   a r e   s h o wn   i n   F i gur e   7.   R e s u l t s   o f   phy s i c a l   a c t i vi t i e s   o f   h u m a n s   w i t h   a c c ur a c y ,   pr e c i s i o n ,   r e c a l l ,   a n d  F   s c o r e   c o m pa r e d  w i t h   a c c ur a c y   f o r   DL HR P   c o m pa r e d  a ga i ns t   DC NN ,   DB N,   a n d  L S T M   m a c hi ne   l e a r ni ng   a l go r i t hm s   a r e   s h o w n   i n   F i gur e   8.         0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 D LHR P D CNN D B N LS TM Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.