I nd o ne s ia n J o urna l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m pu t er   Science   Vo l.   37 ,   No .   3 Ma r ch   20 25 ,   p p .   2 0 0 9 ~ 20 20   I SS N:  2 502 - 4 7 52 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijee cs .v 37. i 3 . p p 200 9 - 20 20          2009     J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ee cs . ia esco r e. co m   O ptimi zed d ense  co nv o lutiona l net wo rk wit h condi ti o na a utoreg ress iv e va lue - at - r isk for  chr o nic kidney  disea se dete ction  throug h gro up - ba sed sea rch       Chet a n Nim ba   Aher 1 ,   Arc ha na   Ra j esh   Da t e 2 ,   Sh ridev i S.   Va s ek a r 3 ,   P riy a nk a   T up e - Wa g hm a re 4 ,   Am ra pa li Shi v a j ira o   Cha v a n 1   1 D e p a r t me n t   o f   C o m p u t e r   En g i n e e r i n g ,   A I S S M S   I n st i t u t e   o f   I n f o r m a t i o n   T e c h n o l o g y ,   P u n e ,   I n d i a   2 D e p a r t me n t   o f   E&T C   E n g i n e e r i n g ,   H S B P V T’ s GO I ,   F a c u l t y   o f   E n g i n e e r i n g ,   A h me d n a g a r ,   I n d i a   3 D e p a r t me n t   o f   E&T C   f r o m SC TR P u n e   I n st i t u t e   o f   C o m p u t e r   Te c h n o l o g y ,   P u n e ,   I n d i a     4 S y m b i o si s   I n st i t u t e   o f   Te c h n o l o g y ,   S y mb i o si s   I n t e r n a t i o n a l   ( D e e me d   U n i v e r si t y ) ,   P u n e ,   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   4 ,   2 0 2 4   R ev is ed   Sep   29 ,   2 0 2 4   Acc ep ted   Oct   7 ,   2 0 2 4       Ch ro n ic  k i d n e y   d ise a se   (CKD is   th e   g ra d u a d e c re a se   in   re n a fu n c ti o n a li t y   th a lea d s   to   k id n e y   fa il u re   o r   d a m a g e .   Th is  d ise a se   is  th e   m o st  se v e re   wo rld wi d e   h e a lt h   c o n d it i o n   th a t   k i ll n u m e ro u p e o p le  e v e ry   y e a a a n   o u tco m e   o h e re d i tary   fa c to rs  a n d   wo rse   li fe sty les .   As   CKD   p ro g re ss e s,  it   b e c o m e d iffi c u l t o   d iag n o se .   Ut il izin g   re g u lar  d o c t o c o n su lt a ti o n   d a ta  fo r   e v a lu a ti n g   d i v e rse   p h a se o CKD   c a n   a ss ist  in   e a rli e d e tec ti o n   a n d   ti m e l y   in fe re n c e .   F u rth e rm o re ,   e ffe c tu a d e tec ti o n   m e th o d s   a re   v it a l   o w i n g   to   a n   in c re a se d   c o u n o p a ti e n ts  wit h   CKD .   He re ,   g ro u p   se a rc h   c o n d it io n a l   a u to re g re ss iv e   v a l u e - at - risk   b a se d   d e n se   c o n v o lu ti o n a l   n e two rk   (G S CAV iaR - De n se Ne t)  is  in tro d u c e d   fo CKD   d e tec ti o n .   F irstl y ,   c h r o n i c   d a ta  is  a c q u ired   fr o m   t h e   d a tas e a n d   M i n - M a x   n o rm a li z a ti o n   is  u ti li z e d   t o   p re - p ro c e ss   c o n sid e re d   c h r o n ic  k id n e y   d a ta.  Th e re a fter,  fe a tu re   se lec ti o n   (F S is  p e rf o rm e d   b a se d   o n   T o p so e   sim il a rit y .   Las tl y ,   CKD   d e tec ti o n   is   e x e c u ted   b y   d e n se   c o n v o lu ti o n a n e two rk   (De n se Ne t)  a n d   g ro u p   se a rc h   c o n d i ti o n a a u to re g re ss iv e   v a lu e - at - risk   (G S CAV iaR)  is  e m p lo y e d   to   trai n   D e n s e N e t .   H o we v e r ,   G S C AV i a R   i s   d e s i g n e d   b y   i n c o r p o r a t i n g   a   g r o u p   s e a r c h   o p t i m i z e r   (G S O )   w i t h   a   c o n d i t i o n a l   a u t o r e g r e s s i v e   v a l u e - at - r is k   (C A V i a R )   m o d e l .   A d d i t i o n a l l y ,   G S C A V ia R - D e n s e N e t   a c q u i r e d   a   m a x i m a l   a c c u r a c y   o f   a b o u t   9 1 . 5 % ,   s e n s i t i v i t y   o f   a b o u t   9 2 . 8 %   a n d   s p e c i f i c i t y   o f   a b o u t   9 0 . 7 % .   K ey w o r d s :   C h r o n ic  k id n ey   d is ea s   Den s co n v o lu tio n al  n etwo r k     Gr o u p   s ea r ch   o p tim izer     Min - m ax   n o r m aliza tio n     T o p s o s im ilar ity     T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   C h etan   Nim b Ah er   Dep ar tm en t o f   C o m p u ter   E n g i n ee r in g ,   AI SS MS  I n s ti tu te  o f   I n f o r m atio n   T ec h n o lo g y   Pu n e,   Ma h ar ash tr a,   4 1 1 0 0 1 ,   I n d ia    E m ail: c h etan . ah er 0 7 @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   T h p r o b lem   o f   ch r o n ic  k id n ey   d is ea s ( C KD)   d etec tio n   i s   s ig n if ican ch allen g in   th m ed ical  f ield .   C KD  i s   ter m   th at  d ef i n es  to   th s tate,   wh er eu p o n   k id n ey s   ca n   n o   lo n g er   f ilter   b lo o d   m o r ef f icien tl y   [ 1 ] .   Pre v io u s   r esear ch   h as  h i g h lig h ted   v ar io u s   m et h o d o lo g ie s   f o r   ea r l y   d etec tio n ,   b u lim itatio n s   r em ain .   T h is   r esear ch   ad d r ess es  th ese  lim i tatio n s   b y   in tr o d u cin g   n o v el  ap p r o ac h   th at  lev e r ag es  th o p tim ized   d en s e   co n v o l u tio n al  n etwo r k   ( Den s eNe t)   with   co n d itio n al   au t o r eg r ess iv v alu e - at - r is k   ( C AViaR)  f o r   C KD   d etec tio n   th r o u g h   g r o u p - b ased   s ea r ch .   T h is   ap p r o ac h   n o o n l y   im p r o v es  d etec tio n   ac cu r ac y   b u t   also   p r o v i d es   m o r d etailed   an aly s is   o f   r is k   f ac to r s .     Mo r eo v er ,   C KD  is   ca teg o r ized   b y   g r ad u al  d ec r ea s in   k id n ey   f u n ctio n i n g   th at  d a m ag es  r en al   o r g an   f u n ctio n s .   Owin g   to   t h lack   o f   o b v io u s   s y m p to m s   in   ea r lier   s tag es,  th b eg in n i n g   o f   r en al   f ailu r es  m a y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  37 ,   No .   3 Ma r ch   20 25 2 0 0 9 - 20 20   2010   f ir s tly   n o h av b ee n   id en tifi ed   [ 2 ] .   I is   clea r   th at  C KD  af f ec ts   an y   p er s o n   an d   s o m o f   p eo p le  a r m o r e   v u ln er ab le  to   th is   d is ea s th a n   o th er s   p ar ticu lar ly ,   p atien ts   h av in g   h ea r p r o b lem s ,   d iab etes,  an d   ab n o r m al   p o tass iu m   o r   ca lciu m   le v els.  As  C KD  in cr ea s es,  b o d y   m ay   co llect  to o   m u ch   q u an tity   o f   f l u id ,   waste  p r o d u cts   an d   elec tr o l y tes  [ 1 ] .   C KD  is   an   in cr ea s in g ly   s er io u s   co n d it io n   in   t h cu r r en a g ein g   co m m u n ity .   T h a g ed   p o p u latio n   an d   r elate d   h ig h   h y p er ten s io n   en h an ce   th o c cu r r en ce   o f   h y p er g ly c em ia  a n d   h y p er lip id em ia,   th er eb y   in c r ea s in g   C KD  in cid en ce   [ 3 ] .   I n   ad d itio n ,   C KD  is   co m m o n   ca teg o r y   o f   k id n e y   d is ea s th at  ca n   b o n ly   cu r e d   ef f o r tles s ly   wh en   it  is   d etec ted   at  ea r lier   s tag es  [ 4 ] .   Ho wev er ,   th is   d is ea s h as  n o   s y m p to m s   in   its   ea r lier   s tag e;  test in g   is   an   o n ly   m o d to   id en tify   w h eth er   p atien t is af f ec ted   with   k id n ey   d is ea s o r   n o t [ 5 ] .   E ar lier   d etec tio n   o f   C KD  in   its   b eg in n in g   p h ases   ca n   ass is th p atien ts   in   g ettin g   ef f ec tu al  tr ea tm en ts   an d   th en ,   p r e v en t   th d ev elo p m en o f   en d - s ta g r en al  d is ea s ( E SR D)   th at  n ee d s   k id n ey   tr an s p lan o r   d ialy s is   to   en h a n ce   th e   p atien t’ s   life   [ 5 ] .   Hen ce ,   ce r tain   b l o o d   an d   u r in e   test s   ar tak en   f o r   d etec tin g   C KD.   Ho wev er ,   d et ec tin g   C KD  at  th s tar tin g   s tag es  is   n o s im p le  with o u ac c u r ate  ex am in atio n s   [ 6 ] .   A d d itio n ally ,   C KD  h as  h ig h er   m o r tality   a n d   m o r b id i ty ,   with   c o m p r eh en s iv im p ac o n   th h u m an   b o d y .   C KD  d iag n o s is   is   cr u cial  an d   m ay   b ca p ab le  o f   o b ta in in g   tim ely   tr ea tm e n ts   as  it  is   an   ir r ev e r s ib le  an d   p r o g r ess iv p ath o lo g ic  s y n d r o m [ 7 ] .   Acc u r ate  m a n ag e m en o f   C KD  is   p iv o tal  f o r   p r o tectin g   th e   f u n ctio n ality   o f   k id n ey s ,   d ec r ea s in g   d is ea s d ev elo p m en an d   en h an cin g   p atien r esu lts   [ 8 ] .   T h e x is tin g   r esear ch er s   h av e   r e v ea led   th at  m ac h in e   lear n in g   ( ML )   a n d   d ee p   lear n i n g   ( DL )   m et h o d s   ca n   b e   em p lo y ed   f o r   th ac cu r ate  d iag n o s is   o f   C KD  [ 9 ] .   E m p lo y in g   DL s   s k ill  d is co v er y   ab ilit ies  lik cla s s if icatio n   an d   d ata   m in in g   ap p r o ac h es  [ 10 ] ,   it  is   p r esen tly   p r o b ab le  to   m a n ag v alu ab le  an d   h u g d ata  f o r   en h an cin g   clin ical   p r o g n o s is   an d   d iag n o s is   in   d ec is io n - m ak in g   [ 1 1 ] [ 1 2 ] .   W h en   h ea lth ca r e   p r o v id er s   i n teg r ate  th is   d ata  with   o th er   in f o r m atio n   s o u r ce s ,   th ey   ca n   d ev elo p   n ewe r   s o lu tio n s   with   an   ass is tan ce   o f   p r ed ictiv an aly s is   f o r   ea r lier   C KD  d etec tio n ,   r elate d   h ea lth   th r ea ts   an d   ev en   p r escr ip tiv an aly s is   f o r   th p r ec is io n   m ed icin es [ 1 3 ] .   T h v ital  aim   is   to   in tr o d u c GSC AVia R - Den s eNe f o r   C KD  d etec tio n .   C KD  is   p r o g r ess iv ely   ac k n o wled g e d   as  wo r ld wid h ea lth   is s u an d   an   im p o r t an d eter m in an o f   wo r s h e alth   r esu lts .   I n   th is   r esear ch ,   ch r o n ic  k id n e y   d ata   is   tak en   f r o m   a   s p ec if ic  d ata s et.   T h en ,   p r e - p r o ce s s in g   is   c o n d u cte d   u tili zin g   Min - Ma x   n o r m aliza tio n .   Af t er   p r e - p r o c ess in g   o f   d ata,   FS   is   ac co m p lis h ed   b ased   o n   T o p s o e   s im ilar ity .   Fin ally ,   C KD  is   d etec ted   u ti lizin g   Den s eNe an d   GSC A ViaR  d o es  its   tr ain in g .   Ho wev er ,   GSC AViaR  i s   d esig n ed   b y   j o in in g   GSO  with   C AViaR.   Pro p o s ed   GSC AViaR - Den s eNe f o r   C KD  d etec tio n No wad ay s ,   ea r lier   d etec tio n   o f   C KD  an d   i ts   co m p lex ities   s ee m   to   b e   v er y   cr u cial   f o r   en h an cin g   a   p atie n t’ s   life .   Her e,   th e   d etec tio n   o f   C KD  is   co n d u cte d   b y   De n s eNe t.  Ho wev er ,   De n s eNe is   tr ain ed   u tili zin g   GSC AVia R   wh ich   is   m o d elled   b y   co m b in in g   GSO  with   C AVia R .   C KD  is   al s o   ter m ed   as  ch r o n ic  r en al  d is ea s e,   wh er ein   k id n ey s   f ail  to   f u n ctio n   g r a d u ally .   Fo r   r ed u cin g   th ch an c es  o f   C KD  th at  lead   to   k id n ey   tr an s p lan ta tio n   o r   d ialy s is ,   ea r lier   C KD  d etec tio n   is   cr u cial.   T h is   m o tiv ated ,   T o   d esig n   m eth o d   to   d etec C KD  b y   r ev iewin g   cu r r e n ap p r o ac h es  d ev elo p ed   f o r   C KD  d etec tio n .   T h r ev iewe d   tech n iq u es a lo n g   with   th ei r   ad v a n ta g es a n d   ch allen g es a r in ter p r eted   in   th is   p ar t.   Saif   et  a l.   [ 1 4 ]   d esig n ed   a   d ee p   en s em b le   m o d el  f o r   C KD  p r ed ictio n .   I t   en h a n ce d   co m p licated   f ea tu r d ep ictio n s   an d   p er f o r m ed   b etter   in   class if icatio n   tas k s .   Nev er th eless ,   th is   m eth o d   f ailed   to   in v esti g ate   th r o b u s tn ess   o f   th is   m o d el.   R ao   et  a l.   [ 1 5 ]   p r esen ted   f u s io n   DL   m o d el  f o r   th p r e d ic tio n   o f   C KD.   T h is   ap p r o ac h   was  id ea f o r   m ed ical  ap p licatio n s ,   wh ich   em p lo y   d ata  in   d if f er e n f o r m ats.   Ho wev er ,   s ize  o f   d ataset  was  n o ex p an d ed ,   an d   it  d id   n o ass ess   it s   g en er aliza b ilit y   to   d iv er s p o p u latio n s .   I n tr o d u ce d   th e   n o v el  weig h co n v o lu tio n   n e u r al  n etwo r k   ( NW C NN)   f o r   d iag n o s in g   C KD   [ 1 6 ] .   T h is   tech n iq u ef f icien tl y   h an d led   m is s in g   d ata  im p u t atio n s ,   ev en   th o u g h   it  f ailed   to   id en tify   th s ev er ity   lev el  o f   C KD  wh ile   im p r o v in g   g e n er aliza tio n   p e r f o r m an ce .     I s m ail  [ 1 ]   d ev el o p ed   s n a k e - o p tim ized   f r am ewo r k   ter m e d   C KD - SO  f o r   ea r lier   id en tif icatio n   o f   C KD.   T h is   ap p r o ac h   p r o v i d ed   ea r ly   in ter f e r en ce s   th at  d ec r e ased   h ig h   tr o u b le  o f   C KD - ass o ciate d   d is ea s es  as  well  as m o r tality ,   b u t sti ll,  it f ac ed   s to r ag an d   co m p u tatio n al  ch allen g es:   f ew  d em er its   o f   ex is tin g   C KD  d etec tio n   m eth o d s   co llected   f o r   r ev iew  ar e x p lain ed   b e lo w.     T h tech n iq u e   d ev el o p ed   in   [ 1 ]   was   o n ly   s u itab le  f o r   p o p u latio n   s tu d y   an d   it  d id   n o t   ass is clin ical   ex p er ts   with   ea ch   p atien t.   Mo r eo v er ,   it r e q u ir ed   m u ch   m em o r y   s to r ag a n d   len g th y   tr ai n in g   tim e.     Fu s io n   DL   m o d el  [ 1 5 ]   h ad   b etter   f lex ib ilit y   an d   d u r ab ilit y ,   ev e n   th o u g h   it  f ailed   t o   e n h an ce   illn ess   p r ed ictio n s ,   tr ea tm en t   an d   p r e v en tio n ,   t h er eb y   im p r o v in g   p a tien t c ar an d   r esu lts .     C KD  d etec tio n   in   its   ea r ly   p h a s es  ca n   p r e v en s er io u s   h ea lth   p r o b lem s .   Ho wev er ,   ac cu r ac y   o f   tr a d itio n al   ap p r o ac h es  f o r   d etec tin g   C K is   d ec r ea s ed   f r eq u en tly   o win g   to   t h eir   d e p en d e n ce   o n   li m ited   n u m b er   o f   b io lo g ical  f ea tu r es.   T h i s   s t u d y   i n t r o d u c e s   a   h y b r i d   m o d e l   t h a t   c o m b i n e s   t h e   G SC A Vi aR   m o d e l   w it h   D e n s e N et   f o r   d e t e c t i n g   C K D .   B y   m e r g i n g   s t a t is t ic a l   m o d e l l i n g   w it h   d e e p   l e a r n i n g ,   t h i s   n o v e l   a p p r o a c h   s i g n i f i c a n t l y   b o o s ts   p r e d i c t i o n   a c c u r a c y   a n d   r o b u s t n e s s ,   e v e n   w i t h   d i v e r s e   p a ti en t   d a t a .   T h e   r e s e a r c h   n o t   o n l y   a c h i e v e s   s u p e r i o r   p e r f o r m a n c e   c o m p a r e d   t o   e x i s t i n g   m e t h o d s   b u t   a l s o   p r o v i d e s   a   t h o r o u g h   m e t h o d o l o g i c a l   f r a m e w o r k   t h a t   o t h e r   r e s e a r c h e r s   c a n   u s e   a n d   e x p a n d   u p o n ,   a d v a n c i n g   t h e   f i e l d   o f   C K D   d e t e ct i o n .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52         Op timiz ed   d en s co n vo lu tio n a l n etw o r w ith   co n d itio n a l a u to r eg r ess ive   … ( C h eta n   N imb a   A h er )   2011   T h s tr u ctu r o f   t h p ap er   i s   as  f o llo ws:   s ec tio n   2   d etai ls   th p r o p o s ed   GSC AViaR - Den s eNe t   m eth o d o l o g y ,   an d   s ec tio n   3   p r esen ts   th r esu lts   alo n g s id th e x p er im e n tal  s etu p ,   d ataset  d escr ip tio n ,   ev alu atio n   m etr ics,  an d   c o m p ar ativ an aly s is   with   ex is tin g   ap p r o ac h es.  Fin ally ,   s ec tio n   4   co n clu d es  with   d is cu s s io n   o f   th f in d in g s   an d   th eir   im p licatio n s ,   o f f er in g   t h o r o u g h   o v er v iew  o f   th e   r esear ch   o u tc o m es.       2.   M E T H O D     T o   d etec t   C KD,   s p ec if ic  b l o o d   an d   u r in e   test s   m u s b e   tak en   an d   th er ef o r e,   C KD  d etec t io n   at   its   ea r lier   p h ase   is   n o s im p le   with o u a p p r o p r iate  test s .   Her e,   GSC AV iaR - Den s eNe is   p r esen ted   f o r   d etec tin g   C KD.   I n itially ,   ch r o n ic  k id n e y   d ata  is   o b tain ed   f r o m   p ar t icu lar   d ataset.   T h d ata  is   p r e - p r o ce s s ed   b y   Min - Ma x   n o r m aliza tio n .   T h en ,   f e atu r es  ar s elec ted   b ased   o n   T o p s o s im ilar ity .   L astl y ,   C KD  is   d etec ted   b y   em p lo y in g   Den s eNe an d   it  is   tr ain ed   b y   GSC AViaR.  Mo r e o v er ,   GSC AViaR  is   d ev is ed   b y   in teg r atin g   GSO   with   C AVia R .   Fig u r 1   ex h i b its   p icto r ial  illu s tr atio n   o f   GSC AVia R - Den s eNe t f o r   C KD  d etec tio n .           Fig u r 1 .   p icto r ial  illu s tr atio n   o f   GSC AViaR - Den s eNe t f o r   C KD  d etec tio n       2 . 1 .     Acquis it io n o f   chro nic kidn ey   da t a   T h e   c h r o n i c   k i d n e y   d a t a   i s   a c q u i r e d   f r o m   t h e   d a t a s e t   [ 1 6 ]   t o   c a r r y   o u t   C K D   d e t e c t i o n   a n d   i t   i s   g i v e n   b y ,     = { 1 , 2 , . . . , , . . . , }   ( 1 )     h er e,     r ep r esen ts     in p u t c h r o n ic  k id n ey   d ata  w h er ea s   to tal  d ata  i n   th d ataset R is   im p lied   as       2 . 2 .     P re - pro ce s s ing   utilizing   M in - M a x   no rm a liza t io n   Data   p r e - p r o ce s s in g   is   ca r r ied   o u t to   im p u te  m is s in g   d ata  an d   r ec o g n ize  th v ar ia b les,  wh ich   m u s t b e   co n s id er ed   in   p r ed ictio n   s y s tem s .   Her e,   Min - Ma x   n o r m al izatio n   is   em p lo y ed   f o r   d ata   p r e - p r o ce s s in g   b y   co n s id er in g     with   d im en s io n   ×   as  in p u t.   Min - m a x   n o r m aliza ti o n   [ 1 7 ]   is   th e   ea s iest   m eth o d ,   wh er ein   th is   tech n iq u is   ca p ab le  o f   f itti n g   d ata  in   p r e - d ef in e d   b o u n d ar y   with   th p r e - d ef in e d   b o u n d a r y .   I ca n   b e   f o r m u lated   as f o llo ws,     =  ( ) +   ( 2 )     wh er e,   [ , ]   m en tio n s   p r e - d ef in e d   b o u n d a r y ,     d en o tes  r a n g o f   ac tu al  d ata   an d     s p ec if ies  p r e - p r o ce s s ed   d ata  with   d im e n s io n   × .     2 . 3 .     F S ba s ed  o n   t o ps o s im i la rit y   An   in ten tio n   o f   FS   is   to   d ete ct  m o s in f o r m ativ e   an d   s ig n if ican s u b s et  o f   th f ea tu r es  in   ce r tain   d atab ases .   Mo r eo v er ,   it  d is ca r d s   th f ea tu r es  th at  ar r ed u n d an o r   n o ap p r o p r iate.   Her e,   f ea tu r es  ar s elec ted   b ased   o n   T o p s o s im ilar ity   b y   tak in g   with   d im en s io n   ×   as  in p u t.  T o p s o s im ilar ity   [ 1 8 ]   co m p u tes  th d is tan ce   b etwe en   two   p r o b ab il ity   d is tr ib u tio n s   an d   it c a n   b ca lcu lated   b y ,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  37 ,   No .   3 Ma r ch   20 25 2 0 0 9 - 20 20   2012   = (  ( 2 + ) +  ( 2 + ) ) = 1   ( 3 )     Her e,     in d icate s   ca n d id ate  f ea tu r es  an d     n o tes  tar g et.   Af te r   co m p u tin g   T o p s o e   s im ilar ity   f o r   in d iv id u al  f ea tu r es,  to p     f ea tu r es  with   h ig h er   v alu es  ar s ele cted .   T h o u tco m af ter   FS   is   s y m b o lized   as    with   d im en s io n   × ,   wh er > .     2 . 4 .     CK det ec t i o n ut ilizin g   DenseNet   E ar ly   d iag n o s is   an d   d etec tio n   o f   C KD  is   m o r cr itical  f o r   s to p p in g   th d ev elo p m en t   to   k id n e y   f ailu r es.  Her e,   De n s en et  is   e m p lo y ed   to   d etec C KD  b y   o b tain in g     with   d im en s io n   ×   as   in p u t   an d   Den s en et  is   tr ain ed   b y   GSC AViaR.  Fu r th er m o r e,   GSC AViaR is   d esig n ed   b y   m er g in g   GS with   C AVia R .     2 . 4 . 1   Arc hite ct ure  o f   DenseNet   Den s eNe [ 1 9 ]   lin k s   in d iv id u a lay er s   to   all  o th er   lay er s   in   a   f ee d - f o r war d   ( FF )   m an n e r .   C o n s id er   a n   im ag ,   wh ich   is   g iv en   to   a   c o n v o lu ti o n al  ( c o n v )   n etwo r k .   I co n tain s     lay er s ,   ea ch   o n i m p lem en ts   th e   non - lin ea r ity   tr an s f o r m atio n   ( . ) ,   wh er ein     in d ex es  lay er .   ( . )   r ef er s   to   co m p o s ite  f u n ctio n i n g   o f   o p er atio n s   lik b atc h   n o r m al izatio n   ( B N) ,   co n v ,   r ec tifie d   lin ea r   u n it  ( R eL U)   o r   p o o l in g .   An   o u tp u o f     lay er   is   d en o ted   as  .   ( a)   R esNet s   R esNet s   in clu d s k ip - co n n ec tio n s   th at  b y p ass   n o n - li n e ar ity   tr an s f o r m atio n   with   th id en tity   o p er atio n   a n d   it is   m o d eled   b y ,     = ( 1 ) + 1   ( 4 )     b en ef it   o f   R esNets   is   th at  g r a d ien ca n   d ir ec tly   f l o b y   m ea n s   o f   i d en tity   o p er atio n   f r o m   t h later   lay er s   to   th ea r lies lay er s .   Nev e r th e less ,   id en tity   o p er atio n   an d   th o u tco m e   o f     r ein teg r ated   b y   a   s u m m atio n   th at   m ay   d elay   i n f o r m atio n   f lo i n   n etwo r k .   ( b )   Den s co n n ec tiv ity   Fo r   en h an cin g   in f o r m atio n   f lo am o n g s lay er s ,   d iv e r s co n n ec tiv ity   p atter n   is   d ev elo p ed   an d   d ir ec t   ass o ciatio n s   f r o m   an y   lay e r   to   ev er y   s u cc ee d in g   lay er .   Acc o r d in g ly ,     lay er   ac ce p ts   f ea tu r m ap s   o f   e v er y   p r ev io u s   lay e r ,   , . . . , 1   as a n   in p u t.     = ( [ , 1 , . . . , 1 ] )   ( 5 )     h er e,   [ , 1 , . . . , 1 ]   in d icate s   co n ca te n atio n   o f   f ea t u r e   m ap s   g en er ated   in   t h lay er s   0 , . . . , 1 .   Du to   its   d en s co n n ec tiv ity ,   th is   n et w o r k   is   s p ec if ied   as De n s eNe t.    ( c)   C o m p o s ite  o p er atio n   ( . )   is   d ef in ed   as  co m p o s ite  o p er atio n   o f   th th r ee   f o llo win g   f u n ctio n s   s u ch   as  B N,   f o llo we d   b y   R eL an d   3 × 3   co n v .   ( d )   Po o lin g   lay er s   A n   i m p o r t a n t   s e g m e n t   o f   c o n v   n e t w o r k s   i s   t h e   d o w n - s a m p l i n g   l a y e r s ,   w h i c h   v a r y   i n   f e a t u r e   m a p   d i m e n s i o n s .   F o r   f a c i li t at i n g   d o w n - s a m p l i n g   i n   t h is   s t r u c tu r e ,   n e t w o r k   i s   d i v i d e d   i n t o   n u m e r o u s   d e n s e l y   a s s o ci a t e d   d e n s e   b l o c k s .   T h e   l ay e r s   a m i d   b l o c k s   a r e   r e f e r r e d   as   t r a n s i t i o n   la y e r s   t h at   p e r f o r m   p o o l i n g   a n d   c o n v .   ( e)   Gr o wth   r ate   I f   an   in d iv id u al  o p er atio n     g en er ates    f ea tu r m ap s ,   it p u r s u es th at    lay er   h as     0 + × ( 1 )   in p u f ea tu r e   m ap s ,   wh e r ein   0   r ep r esen ts   th co u n o f   ch an n e ls   in   an   i n p u t   lay er .   h y p er p ar am eter t is   s p ec if ied   as th g r o wth   r ate  o f   th e   n etw o r k .   (f)   B o ttlen ec k   lay er s   E v en   th o u g h   in d iv id u al  lay e r   o n ly   g en e r ates t o u tp u f ea t u r e   m ap s ,   it  g en er ally   h as  s ev er al  in p u ts .   T h 1 × 1   co n v   is   p r esen te d   as  th b o ttlen ec k   lay e r ,   b ef o r e   an   i n d iv id u al  3 × 3   co n v   r ed u ce s   th co u n o f   a n   in p u t f ea tu r m ap   a n d   th e r ef o r e,   to   d ec r ea s co m p u tatio n al  e f f ec tiv en ess .   ( g )   C o m p r ess io n   Fo r   en h an cin g   s y s tem   co m p a ctn ess ,   th co u n o f   f ea tu r m ap s   at  th tr an s itio n   lay er s   is   r ed u ce d .   I f   th d en s b lo c k   co m p r is es    f ea tu r m ap s ,   p u r s u in g   tr an s itio n   lay er   is   p e r m itted   to   g en er ate  [ ]   o u tp u f ea tu r m a p s ,   wh er ein   0 < 1   is   m e n tio n ed   as  a   co m p r ess io n   f a cto r .   T h e   C KD - d etec ted   o u t p u f r o m   Den s eNe t is im p lied   as    an d   D en s eNe t m o d el  is   s h o wn   in   Fi g u r 2 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52         Op timiz ed   d en s co n vo lu tio n a l n etw o r w ith   co n d itio n a l a u to r eg r ess ive   … ( C h eta n   N imb a   A h er )   2013       Fig u r 2 .   Den s eNe t m o d el       2 . 4 . 2 .   T ra ini ng   o f   DenseNet   utilizing   G SCAVia R   GSO  [ 2 0 ]   is   th n atu r e - e n th u s ed   o p tim izatio n   a p p r o ac h   th at  ca n   r eso lv v ar i o u s   d iv er s o p tim izatio n   tr o u b les.  GSO  is   in s p ir ed   b y   th s ea r ch in g   attr ib u tes  o f   an i m als  in   u s u al  life .   T h is   a lg o r ith m   is   em p lo y ed   f o r   d is co v er in g   ex ce llen o u tco m o v er   th g r o u p   o f   ca n d id ate   s o lu tio n s   to   r eso lv an y   o p ti m izatio n   is s u es  b y   id en tify in g   m i n im al  o r   m ax i m al  o b jectiv f u n ctio n s   f o r   p ar ticu lar   p r o b lem s .   C AVia R   [ 2 1 ]   s p ec if ies  an   ev o lu tio n   o f   q u an tile  o v er   tim u tili zin g   r em ar k ab le  k i n d   o f   au to r e g r ess iv p r o ce d u r e .   C AViaR  m o d el  is   ca p ab le  to   ad ap n ewe r   th r ea en v ir o n m en ts .   Her e,   GSO  is   c o m b in ed   with   C AViaR to   d esi g n   GSC AVia R   th at  is   m o r s u itab le  f o r   t r ain in g   D en s eNe t f o r   d etec tin g   C KD.     Gr o u p   s ea r ch   p o s itio n   en c o d in g   T h lear n in g   p ar am eter   o f   De n s eNe   is   co n tin u o u s ly   tu n e d   in     s ea r ch   s p ac f o r   ac q u ir in g   s u p er io r   o u tco m es,  in   s u c h   m an n er   th at  = [ 1 × ] .     Fit n ess   f u n ctio n     T h f itn ess   f u n ctio n   is   ev al u a ted   b y   id e n tify in g   v a r iatio n   a m o n g s tar g et  an d   De n s eNe o u tco m es   th at  ca n   b s p ec if ied   as,     = 1 [ ] = 1 2   ( 6 )     h er e,     in d icate s   tar g eted   o u t p u t ,     m en tio n s   Den s eNe t o u tp u t w h er ea s   s p ec if ies to tal  d ata.     GSC AV iaR   p er f o r m s   th f o llo win g   s tep s   to   attain   th b est o u tco m e.     Ste p 1 :   I nitia lizing   o f   s o lutio n   Firstl y ,   g r o u p   o f   ca n d i d ate   ag en ts   th at  is   ter m ed   as   g r o u p   an d   in d iv id u al  ag e n ts   s p ec if ied   as   m em b er s   ar r a n d o m ly   in itialized .   I t c an   b f o r m u lated   b y ,     = { 1 , 2 , . . . , , . . . , }   ( 7 )     wh er e,   im p lies   ca n d id ate  s o lu tio n ,   d en o tes to tal  v ar iab les in   p o p u latio n   .     Ste p 2 :   Co m pu t ing   o bje ct iv e   f un ct io n   I is   d eter m in ed   b y   tak i n g   th d if f er en ce   a m o n g s Den s eNe an d   tar g eted   o u tp u ts ,   wh ich   is   ca lcu lated   u tili zin g   ( 6 ) .     Ste p 3 :   P ro du cing   s t a g e   An   ap ex   is   th e x is tin g   lo ca tio n   o f   th p r o d u ce r .   I n   GSO,   p r o d u ce r   p er f o r m s   at    iter ati o n   as   m en tio n ed   b elo w.   p r o d u ce r   in v esti g ates  at  ze r o   an d   th er af ter   ex am in b esid es  u s in g   s to ch asti test in g   o f   th r ee   p o s itio n s   in   th v alid atio n   p lac e.   T h f ir s t c r iter io n   at  ze r o   r ate  ca n   b illu s tr ated   b y ,     = + 1  ( )    ( 8 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  37 ,   No .   3 Ma r ch   20 25 2 0 0 9 - 20 20   2014   p o in t in   th e   r ig h t - h an d   s id h y p er c u b ca n   b g i v en   b y ,     = + 1  ( + 2  / 2 )   ( 9 )     p o in t in   th e   lef t - h an d   s id h y p er cu b is   m o d elled   as,     = + 1  ( 2  / 2 )   ( 1 0 )     Her e, 1 ̸ 1   th at  s p ec if ies  to   n o r m ally   d is tr ib u ted   s to ch asti v alu h av i n g   m ea n =0   a n d   t h s tan d ar d   d ev iatio n   ( SD)   as 1 .   2 ̸ 1   im p lies   to   s to ch asti v alu es   th at  ar d is tr ib u ted   u n if o r m l y   in   r an g 0   an d   1 .   I f   b etter   r e g io n   h as  s u p e r io r   f itn ess   v alu th an   its   ex is tin g   lo ca tio n ,   th en   it  m o v es  to   th is   r eg io n .   Or   else,  it st ay s   in   its   p r esen t lo ca tio n   an d   c h an g es its   h ea d   t o   n ewe r   an g le  as :     + 1 = + 2    ( 1 1 )     Her e,      ̸ 1     en o tes m ax im al  a d ju s tin g   lo ca tio n .   I f   p r o d u ce r   is   n o ca p ab le  o f   ac q u ir in g   s u p er io r   s ea r ch   s p ac af ter     o u o f   iter atio n s ,   it  e m p lo y s   th lead er   b ac k   to   0 .     + =   ( 1 2 )     Her e,   ̸ 1   in d icate s   co n s tan t v alu e.     Ste p 4 :   Scro un g ing   s t a g e   At  an   in d iv id u al  iter atio n ,   v a r io u s   g r o u p in g   ag en ts   ar s elec ted   as  s cr o u n g er s .   At    r ed u n d an cy ,   s p ac co p y in g   attr ib u te  o f     s cr o u n g e r   is   im p lied   as st o ch asti walk in g   n ea r e r   p r o d u ce r .     + 1 = + 3 ( )   ( 1 3 )     + 1 = ( 1 3 ) + 3   ( 1 4 )     Fro m   C AViaR,  th ex p r ess io n   ca n   b g iv en   as,     = 0 + = 1 + = 1 ( )   ( 1 5 )     C o n s id er ,   = = 2 ,   th er ef o r a b o v e q u atio n   b ec o m es,     = 0 + 1 1 + 0 2 + 1 1 + 2  ( 2 )   ( 1 6 )     Su b s titu te  ( 1 6 )   in   ( 1 4 )   an d   th u s ,   th eq u atio n   b ec o m es,     + 1 = ( 0 + 1 1 + 0 2 + 1 1 + 2  ( 2 ) ) ( 1 3 ) + 3   ( 1 7 )     T h ab o v e x p r ess io n   is   an   u p d ated   eq u ati o n   o f   GSC AViaR,  wh er ein   3   n o tes  u n if o r m   s to ch asti c   s eq u en ce   v alu es  r an g i n g   b etwe en   0   a n d   1 ,     r ef er s   to   p r o d u ce r   at  iter atio n   wh er ea s     in d icate s   p r o d u ct   th at  co m p u tes a  p r o d u ct  o f   tw o   v ec to r s .     Ste p 5 :   Dis persio s t a g e   I n   GSO,   it  m ak es  clas s if icat io n   if     T h o f f e r s   ag en is   d is p er s ed .   At  s ea r ch ,   it  d ev el o p s   s ch o last ic  f r o n t lo ca tio n   a n d   t h en ,   it o b tain s   r an d o m   d is tan c th at  ca n   b m en tio n e d   b y ,     = . 1    ( 1 8 )     T h en ,   n ewe r   lo ca tio n s   ca n   b f o r m u lated   as,     + 1 = + ( + 1 )   ( 1 9 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52         Op timiz ed   d en s co n vo lu tio n a l n etw o r w ith   co n d itio n a l a u to r eg r ess ive   … ( C h eta n   N imb a   A h er )   2015   Ste p 6 :   T er m ina t io n   GSC AV iaR   i s   ter m in ated   af ter   o b tain in g   th b est s o lu tio n   b y   co n tin u o u s   ex ec u tio n   o f   th ab o v s tep s .       3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N     T h o u tco m es  ac h iev ed   b y   GSC AVia R - Den s eNe t   th at  i s   d esig n ed   f o r   C KD  d etec tio n   ar elu cid ated   in   th is   p ar t.  GSC AVia R - De n s eNe o u tp er f o r m ed   ex is tin g   m eth o d s ,   ac h iev in g   9 1 . 5 ac cu r ac y ,   9 2 . 8 %   s en s itiv ity ,   an d   9 0 . 7 s p ec if icity   with   9 0 tr ain in g   d ata.   I n   co m p ar is o n ,   th Dee p   en s e m b le  m o d el,   Fu s io n   DL   m o d el,   NW C NN,   an d   C KD - SO h ad   lo wer   m etr ics ac r o s s   th b o ar d .     3 . 1 .     E x perim ent   s et up   T h GSC AV iaR - Den s eNe t   m o d el  f o r   C KD   d etec tio n   was  im p lem en ted   u s in g   th PYTH ON  to o l.  T h im p lem en tatio n   in v o lv ed   th u s o f   v ar io u s   lib r ar ies,  in clu d in g   T en s o r Flo w,   Ker as,  an d   s cik it - lear n ,   t o   b u ild   a n d   t r ain   th e   Den s eNe ar ch itectu r e   in teg r ated   wi th   th C AViaR   m o d el.   T h e   ex p er im e n ts   wer e   co n d u cte d   o n   h ig h - p er f o r m a n ce   co m p u tin g   en v ir o n m e n t o   en s u r e   th e f f icien tr ain i n g   o f   th e   m o d el   o n   th e   C KD  d ataset.     3 . 2 .     Da t a s et   des cr iptio n   T h s tu d y   u tili ze s   th e   C KD  d ataset,   wh ich   c o m p r is es  4 0 0   p atien t   r ec o r d s   c o llected .   T h d ataset   in clu d es  k ey   f ea tu r es  s u ch   as  ag e,   g en d er ,   b lo o d   p r ess u r e,   s er u m   cr ea tin in e,   an d   g l o m e r u lar   f iltra tio n   r ate   ( GFR )   [ 1 6 ] .     3 . 3 .     E v a lua t i o n m et rics   Acc u r ac y ,   s p ec if icity ,   an d   s en s itiv ity   ar co n s id er ed   f o r   ev alu atin g   th e   GSC AVia R - Den s eNe t   m o d el.   Acc u r ac y   m ea s u r es  o v er all  co r r ec tn ess ,   s p ec if icity   ass es s es  th id en tific atio n   o f   n eg ativ ca s es,  an d   s en s itiv ity   ev alu ates  th d etec tio n   o f   p o s itiv ca s es.  T o g eth e r ,   th ese  m etr ics  p r o v i d co m p r eh en s iv v iew  o f   th m o d el' s   p er f o r m a n ce   [ 2 2 ] ,   [ 2 3 ] .     3 . 3 . 1 .   Acc ura cy   Acc u r ac y   im p lies   p er ce n ta g o f   ex ac tly   d etec ted   ca s es  as  p o s itiv a n d   n eg ativ e   C KD  b y   th e   s y s tem   o u t o f   o v er all  ca s es e s tim ated   th at  ca n   b e   co m p u ted   b y ,     = + + + +   ( 2 0 )     Her e,   in d icate s   tr u p o s itiv ( T P),   r ep r esen ts   tr u n e g ativ ( T N) ,     s p ec if ies  f alse  p o s i tiv ( FP )   an d     n o tes f alse n eg ativ ( FN) .     3 . 3 . 2   Sp ec if icit y   Sp ec if icity   co m p u tes  p r o p o r tio n   o f   T in s tan ce s   th at   ar ac cu r ately   d etec ted   b y   m o d el  an d   it   is   ev alu ated   as,     = +   ( 2 1 )     3 . 3 . 3   Sens it iv it y   Sen s itiv ity   ev alu ates  p r o p o r tio n   o f   T in s tan ce s   th at  ar e   p er f ec tly   d etec ted   b y   s y s tem ,   wh ich   is   g iv en   b y ,     = +   ( 2 2 )     3 . 4 .     Co m pa ra t iv t ec hn iqu es   T h Dee p   E n s em b le  m o d el  [ 8 ] ,   Fu s io n   DL   m o d el  [ 1 5 ] ,   No v el  W eig h C o n v o lu tio n al  Neu r al   Netwo r k   ( NW C NN)   [ 9 ] ,   a n d   Sn ak e - e f f icien Featu r e   Selectio n - b ased   Fra m ewo r k   ( C KD - SO)   [ 1 ]   ar co n s id er ed   c o m p ar ativ m eth o d s   to   d em o n s tr ate  th ef f ec tiv e n ess   o f   GSC AVia R - Den s eNe t   [ 2 4 ] [ 2 5 ] .     3 . 5 .     Co m pa ra t iv a s s ess m ent   T h esti m atio n   o f   GSC AVia R - Den s eNe i s   p er f o r m ed   b y   ass es s in g   k ey   m etr ics  wh ile  v ar y in g   th tr ain in g   d ata  a n d   u tili zin g   K - f o ld   cr o s s - v alid atio n .   T h is   ap p r o ac h   e n s u r es  th at  th m o d e l's   p er f o r m an ce   is   r o b u s t a n d   co n s is ten t a cr o s s   d i f f er en t su b s ets o f   th e   d ata,   h el p in g   to   m in im ize  b ias an d   v ar i an ce   [ 2 6 ] ,   [ 2 7 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  37 ,   No .   3 Ma r ch   20 25 2 0 0 9 - 20 20   2016   3 . 5 . 1 .   Ana ly s is   o f   t ra ini ng   da t a   Fig u r 3   r ep r esen ts   th a n al y s is   o f   GSC AViaR - Den s eNe co n ce r n in g   ev alu atio n   m ea s u r es  b y   ch an g in g   tr ain in g   d ata.   I n   th i s   s ec tio n ,   v alu es  attain ed   b y   GSC AV iaR - Den s eNe an d   co n v en tio n al   m eth o d s   wh ile  tr ain in g   d ata= 9 0 ar ex p lain ed .   Fig u r 3 ( a)   in ter p r ets  th ass es s m en o f   GSC A ViaR - Den s eNe wi th   r eg ar d   t o   ac cu r ac y .   GSC AVia R - Den s eNe attain ed   an   ac cu r ac y   o f   0 . 9 1 5   wh er ea s   th Dee p   en s em b le  m o d el,   Fu s io n   DL   m o d el,   NW C NN  an d   C KD - SO  ac q u ir ed   0 . 7 4 9 ,   0 . 7 8 4 ,   0 . 8 1 9   a n d   0 . 8 5 4   im p lies   en h an ce m e n in   p er f o r m an ce   ab o u 1 8 . 1 5 7 %,  1 4 . 3 0 8 %,  1 0 . 4 8 7 an d   6 . 6 5 5 %.  E v alu atio n   o f   GSC AVia R - Den s eNe in   ter m s   o f   s en s itiv ity   is   s h o wn   in   Fig u r 3 ( b ) .   T h s en s itiv ity   o b tain ed   b y   GSC AViaR - Den s eNe t   is   0 . 9 2 8   wh ile  th e   v alu ac h iev e d   b y   th Dee p   e n s em b le  m o d el  is   0 . 7 3 9 ,   th F u s io n   DL   m o d el  is   0 . 7 8 4 ,   N W C N is   0 . 8 0 5   an d   C KD - SO  is   0 . 8 5 4 .   I ex p licates  im p r o v em en in   p er f o r m an ce   ab o u 2 0 . 4 5 2 %,  1 5 . 5 8 5 %,  1 3 . 3 1 6 an d   8 . 0 4 5 %.  Fig u r 3 ( c)   m e n tio n s   th esti m atio n   o f   GSC AVia R - Den s eNe r eg ar d in g   s p ec if ici ty .   Dee p   en s em b le  m o d el,   Fu s io n   DL   m o d el,   NW C N an d   C KD - SO  o b tain ed   s p ec if icity   o f   0 . 7 3 4 ,   0 . 7 8 5 ,   0 . 8 0 6   an d   0 . 8 5 4   wh er ea s   GSC AVia R - Den s eN et  ac q u ir ed   0 . 9 0 7 .   T h is   d escr ib es  en h an cin g   in   p e r f o r m an ce   ab o u 1 9 . 1 3 2 %,   1 3 . 4 5 3 %,  1 1 . 1 9 4 % a n d   5 . 9 0 0 %.           ( a)   ( b )       ( c)     Fig u r 3 .   C o m p a r ativ an aly s i s   b ased   o n   tr ain in g   d ata :   ( a )   ac cu r ac y ,   ( b )   s en s itiv ity ,   an d   ( c)   s p ec if icity       3 . 5 . 2 .   Ana ly s is   re g a rding   K - f o ld   Ass es s m en o f   GSC AVia R - Den s eNe r eg ar d in g   e v alu at io n   m ea s u r es  b y   v ar y i n g   K - f o ld   is   d em o n s tr ated   in   Fig u r 4 .   T h e   v alu es o b tain ed   b y   co n s id er e d   tech n i q u es  wh ile  K - f o ld = 9   a r illu s tr ated   in   th is   p ar t.  E v al u atio n   o f   GSC AVia R - Den s eNe in   r esp ec tiv to   a c cu r ac y   is   s p ec if ied   in   Fig u r 4 ( a) .   T h ac c u r ac y   ac q u ir ed   b y   GSC AViaR - Den s eNe t is 0 . 9 2 8   wh er ea s   th v alu attain ed   b y   th e   Dee p   E n s em b le  m o d el  is   0 . 7 3 9 ,   th Fu s io n   DL   m o d el  is   0 . 7 8 6 ,   NW C NN  i s   0 . 8 0 6   an d   C KD - SO  i s   0 . 8 5 3 .   I elu cid a tes  en h an ce m en in   p er f o r m an ce   ab o u 1 7 . 8 3 0 % ,   1 1 . 3 1 3 %,  9 . 0 6 8 an d   3 . 7 5 5 %.  Fig u r 4 ( b )   p r esen ts   an   esti m atio n   o f   GSC AV iaR - Den s eNe with   r elatio n   to   s en s itiv ity .   Dee p   e n s em b le  m o d el,   Fu s io n   DL   m o d el,   NW C NN  an d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52         Op timiz ed   d en s co n vo lu tio n a l n etw o r w ith   co n d itio n a l a u to r eg r ess ive   … ( C h eta n   N imb a   A h er )   2017   C KD - SO  at tain ed   s en s itiv ity   o f   0 . 7 3 2 ,   0 . 7 8 5 ,   0 . 8 0 5   a n d   0 . 8 5 4   w h er ea s   GSC AVia R - Den s eNe ac h iev ed   0 . 8 9 8 .   T h is   in d icate s   im p r o v e m en in   p er f o r m an ce   ab o u 1 8 . 4 7 5 %,  1 2 . 6 4 0 %,  1 0 . 4 0 7 an d   4 . 8 9 6 %.  An aly s is   o f   GSC AViaR - Den s eNe co n s id er in g   s p ec if icity   is   d elin ea te d   in   Fig u r 4 ( c) .   GSC AViaR - Den s eNe o b tain ed   s p ec if icity   o f   0 . 9 1 0   wh er ea s   th e   Dee p   e n s em b le  m o d el,   Fu s io n   DL   m o d el,   NW C NN  an d   C KD - SO  attain ed   0 . 7 3 7 ,   0 . 7 8 6 ,   0 . 8 0 4   an d   0 . 8 5 3   s ig n if ies  p er f o r m an ce   en h a n c em en o f   ab o u 1 8 . 9 5 3 %,  1 3 . 5 8 4 %,  1 1 . 5 8 1 an d   6 . 2 2 2 %.            ( a)   ( b )       ( c)     Fig u r 4 .   C o m p a r ativ an aly s i s   b ased   o n   K - f o ld :   ( a)   ac c u r ac y ,   ( b )   s en s itiv ity ,   an d   ( c )   s p ec i f icity       3 . 6 .     Co m pa ra t iv dis cus s io n   GSC AV iaR - Den s eNe ac q u ir ed   s u p er io r   r esu lts   wh ile  co m p ar in g   with   ex is tin g   s ch em es  lik th e   Dee p   en s em b le  m o d el,   Fu s io n   DL   m o d el,   NW C N an d   C KD - SO.  T h d is cu s s io n   ta b le  o f   ass es s m en ts   p er f o r m ed   is   illu s tr ated   in   T ab le  1 .   W h en   tr ain in g   d ata= 9 0 %,  GSC AVia R - Den s eNe ac h iev ed   9 1 . 5 o f   ac cu r ac y   w h er ea s   th e   Dee p   e n s em b le  m o d el,   Fu s io n   DL   m o d el,   NW C NN  an d   C KD - SO  o b tain ed   7 4 . 9 %,   7 8 . 4 %,  8 1 . 9 an d   8 5 . 4 %.  T h is   d escr ib es  th at  GSC AViaR - Den s eNe is   ca p ab le  o f   d etec tin g   p o s s ib le  s y m p to m s   o f   C KD.   Sen s itiv ity   ac q u ir e d   b y   th Dee p   en s e m b le  m o d el   is   7 3 . 9 %,  Fu s io n   DL   m o d el  is   7 8 . 4 %,  NW C NN  is   8 0 . 5 an d   C KD - SO  is   8 5 . 4 wh ile   s en s itiv ity   attain ed   b y   GSC AViaR - Den s eNe is   9 2 . 8 wh ile  tr ain in g   d ata  is   9 0 %.  I t   elu cid ates  th at  G SC A ViaR - Den s eNe d etec ted   ea ch   p er s o n   at  r is k   f o r   C KD.   Dee p   en s em b le  m o d el,   Fu s io n   DL   m o d el,   NW C NN  an d   C KD - SO  ac h iev ed   s p ec if icity   o f   7 3 . 4 %,  7 8 . 5 %,  8 0 . 6 an d   8 5 . 4 wh er ea s   GSC AVia R - Den s eNe t   ac q u ir ed   s p ec if icity   o f   ab o u 9 0 . 7 %.   T h is   in d icate s   th at   GSC AV iaR - Den s eNe p er f ec tly   id en tifie d   in d i v id u als  wh o   h av C KD.   Fro m   th ass ess m en ts   co n d u cte d ,   it   ca n   b co n clu d e d   th at  GSC AViaR - Den s eNe i s   th b etter   ap p r o ac h   f o r   C KD  d etec tio n   as  it  ac h iev ed   9 1 . 5 %   ac cu r ac y ,   9 2 . 8 % sen s itiv ity   an d   9 0 . 7 % sp ec if icity   f o r   9 0 % o f   tr ain in g   d ata.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  37 ,   No .   3 Ma r ch   20 25 2 0 0 9 - 20 20   2018   T ab le  1 .   C o m p a r ativ d is cu s s io n   o f   GSC AVia R - Den s eNe t   S e t u p s   M e t r i c s / M e t h o d s   D e e p   e n s e mb l e   mo d e l   F u si o n   D mo d e l   N W C N N   C K D - SO   P r o p o se d   G S C A V i a R - D e n seN e t   Tr a i n i n g   d a t a = 9 0 %     A c c u r a c y   7 4 . 9 %   7 8 . 4 %   8 1 . 9 %   8 5 . 4 %   9 1 . 5 %   S e n s i t i v i t y   7 3 . 9 %   7 8 . 4 %   8 0 . 5 %   8 5 . 4 %   9 2 . 8 %   S p e c i f i c i t y   7 3 . 4 %   7 8 . 5 %   8 0 . 6 %   8 5 . 4 %   9 0 . 7 %   K - f o l d = 9   A c c u r a c y   7 2 . 9 %   7 8 . 6 %   8 0 . 6 %   8 5 . 3 %   8 8 . 7 %   S e n s i t i v i t y   7 3 . 2 %   7 8 . 5 %   8 0 . 5 %   8 5 . 4 %   8 9 . 8 %   S p e c i f i c i t y   7 3 . 7 %   7 8 . 6 %   8 0 . 4 %   8 5 . 3 %   9 1 %       4.   CO NCLU SI O N     C KD  s p ec if ies  an   im p air m en t o f   th k id n ey s   th at   g ets  wo r s o v er   tim e.   I is   d eter io r atin g   is s u th at   ca u s es  wo r ld wid tr o u b le  as  t h ex is tin g   r em e d ial  ch o ices  ar n o e f f ec tiv e.   E f f ec tu al  tr ea tm en an d   ea r lier   d iag n o s in g   a r s ig n if ican to   av o id   C KD  p r o g r ess io n .   Fu r th er m o r e ,   ea r lier   d etec tio n   o f   C KD  i s   v ital  to   s av n u m er o u s   p eo p le.   As  an   o u tc o m e,   v a r io u s   r esear ch e r s   ar p r esen tly   co n ce n tr ated   o n   d e v elo p in g   p r o f icien tech n iq u es  to   d etec t   C KD.   Ho wev er ,   m o s o f   th e   ap p r o ac h es  ar tim e - c o n s u m in g   to   id en tify   C KD.   I n   th is   r esear ch ,   GSC AVia R - Den s eN et  is   n ewly   d esig n ed   f o r   C KD  d etec tio n .   At  f ir s t,  ch r o n ic  k i d n ey   d ata  is   tak en   f r o m   s p ec if ic  d ataset.   T h en ,   p r e - p r o ce s s in g   o f   co n s id er ed   d ata  is   ac co m p lis h ed   b y   Min - Ma x   n o r m aliza tio n .   Af ter   th at,   FS   is   ca r r ied   o u f o r   s elec tin g   ap p r o p r iate  f ea t u r e s   f o r   d etec tio n   p r o ce s s .   T h e   f e atu r es  ar s elec ted   b ased   o n   T o p s o s im ilar ity .   A last ,   C KD  i s   d etec ted   u tili zin g   Den s eNe an d   th tr ai n in g   o f   Den s eNe is   d o n b y   GSC AVia R .   Mo r eo v er ,   G SC AVia R   i s   p r esen ted   b y   jo in in g   GSO  with   C AViaR.  I n   ad d itio n ,   GSC AVia R - Den s eNe attain ed   m ax im u m   ac cu r ac y ,   s en s itiv ity   an d   s p ec if icity   o f   ab o u 9 1 . 5 %,  9 2 . 8 %   an d   9 0 . 7 wh ile  co n s id er ed   t r ain in g   d ata  is   9 0 %.  GSC AViaR - Den s eNe d em o n s tr ated   s u p er io r   p er f o r m an ce   in   C KD  d etec tio n ,   h ig h lig h tin g   its   p o t en tial  f o r   ea r ly   d iag n o s is .   Fu tu r wo r k   m a y   ex p lo r o p tim i zin g   th m o d el  f o r   b r o ad e r   d atasets   to   en h an ce   g e n er aliza b ilit y .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   W .   N .   I smai l ,   S n a k e - e f f i c i e n t   f e a t u r e   s e l e c t i o n - b a s e d   f r a mew o r k   f o r   p r e c i se   e a r l y   d e t e c t i o n   o f   c h r o n i c   k i d n e y   d i s e a se ,   D i a g n o s t i c s ,   v o l .   1 3 ,   n o .   1 5 ,   p .   2 5 0 1 ,   Ju l .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / d i a g n o s t i c s1 3 1 5 2 5 0 1 .   [ 2 ]   M .   M a j i d   e t   a l . ,   U s i n g   e n sem b l e   l e a r n i n g   a n d   a d v a n c e d   d a t a   m i n i n g   t e c h n i q u e t o   i m p r o v e   t h e   d i a g n o si o f   c h r o n i c   k i d n e y   d i s e a se ,   I n t e rn a t i o n a l   J o u rn a l   o f   A d v a n c e d   C o m p u t e r   S c i e n c e   a n d   Ap p l i c a t i o n s ,   v o l .   1 4 ,   n o .   1 0 ,   p p .   4 7 0 4 8 0 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 4 5 6 9 / I JA C S A . 2 0 2 3 . 0 1 4 1 0 5 0 .   [ 3 ]   M .   C .   Tsa i   e t   a l . ,   R i s k   p r e d i c t i o n   m o d e l   f o r   c h r o n i c   k i d n e y   d i s e a s e   i n   t h a i l a n d   u si n g   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   S H A P ,   D i a g n o s t i c s ,   v o l .   1 3 ,   n o .   2 3 ,   p .   3 5 4 8 ,   N o v .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / d i a g n o s t i c s1 3 2 3 3 5 4 8 .   [ 4 ]   M .   D .   B a sar  a n d   A .   A k a n ,   D e t e c t i o n   o f   c h r o n i c   k i d n e y   d i sea s e   b y   u si n g   e n sem b l e   c l a s si f i e r s,”   i n   Pr o c .   2 0 1 7   1 0 t h   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e s E l e c t r i c a l   a n d   E l e c t r o n i c s E n g i n e e r i n g   ( ELECO) ,   2 0 1 7 ,   p p .   5 4 4 5 4 7 .   [ 5 ]   M .   A l mas o u d   a n d   T .   E.   W a r d ,   D e t e c t i o n   o f   c h r o n i c   k i d n e y   d i se a se  u si n g   mac h i n e   l e a r n i n g   a l g o r i t h ms  w i t h   l e a s t   n u m b e r   o f   p r e d i c t o r s,”   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   A d v a n c e d   C o m p u t e r   S c i e n c e   a n d   Ap p l i c a t i o n s ,   v o l .   1 0 ,   n o .   8 ,   p p .   8 9 9 6 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 4 5 6 9 / i j a c s a . 2 0 1 9 . 0 1 0 0 8 1 3 .   [ 6 ]   A .   N i s h a n t h   a n d   T.   Th i r u v a r a n ,   I d e n t i f y i n g   i m p o r t a n t   a t t r i b u t e f o r   e a r l y   d e t e c t i o n   o f   c h r o n i c   k i d n e y   d i s e a s e ,   I EEE  R e v i e w i n   Bi o m e d i c a l   E n g i n e e r i n g ,   v o l .   1 1 ,   p p .   2 0 8 2 1 6 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / R B M E. 2 0 1 7 . 2 7 8 7 4 8 0 .   [ 7 ]   J.  Q i n ,   L .   C h e n ,   Y .   Li u ,   C .   Li u ,   C .   F e n g ,   a n d   B .   C h e n ,   A   ma c h i n e   l e a r n i n g   me t h o d o l o g y   f o r   d i a g n o si n g   c h r o n i c   k i d n e y   d i s e a s e , ”  I EEE  A c c e ss ,   v o l .   8 ,   p p .   2 0 9 9 1 2 1 0 0 2 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 1 9 . 2 9 6 3 0 5 3 .   [ 8 ]   M .   S .   A r i f ,   A .   M u k h e i mer,   a n d   D .   A si f ,   E n h a n c i n g   t h e   e a r l y   d e t e c t i o n   o f   c h r o n i c   k i d n e y   d i s e a s e :   a   r o b u st   mac h i n e   l e a r n i n g   mo d e l ,   Bi g   D a t a   a n d   C o g n i t i v e   C o m p u t i n g ,   v o l .   7 ,   n o .   3 ,   p .   1 4 4 ,   A u g .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / b d c c 7 0 3 0 1 4 4 .   [ 9 ]   T.   S a r o j a   a n d   Y .   K a l p a n a ,   H y b r i d   mi ssi n g   d a t a   i m p u t a t i o n   a n d   n o v e l   w e i g h t   c o n v o l u t i o n   n e u r a l   n e t w o r k   c l a ssi f i e r   f o r   c h r o n i c   k i d n e y   d i se a se   d i a g n o s i s,   M e a s u r e m e n t :   S e n s o rs ,   v o l .   2 7 ,   p .   1 0 0 7 1 5 ,   J u n .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . mea se n . 2 0 2 3 . 1 0 0 7 1 5 .   [ 1 0 ]   G .   H u a n g ,   Z .   Li u ,   L.   V a n   D e r   M a a t e n ,   a n d   K .   Q .   W e i n b e r g e r ,   D e n s e l y   c o n n e c t e d   c o n v o l u t i o n a l   n e t w o r k s,”   P ro c e e d i n g s   -   3 0 t h   I EEE  C o n f e r e n c e   o n   C o m p u t e r   V i si o n   a n d   P a t t e r n   Re c o g n i t i o n ,   C V PR   2 0 1 7 ,   v o l .   2 0 1 7 - J a n u a r y ,   p p .   2 2 6 1 2 2 6 9 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / C V P R . 2 0 1 7 . 2 4 3 .   [ 1 1 ]   R .   F .   E n g l e   a n d   S .   M a n g a n e l l i ,   C A V i a R :   C o n d i t i o n a l   a u t o r e g r e ss i v e   v a l u e   a t   r i s k   b y   r e g r e ss i o n   q u a n t i l e s,”   J o u r n a l   o f   B u s i n e ss   a n d   Ec o n o m i c   S t a t i st i c s ,   v o l .   2 2 ,   n o .   4 ,   p p .   3 6 7 3 8 1 ,   O c t .   2 0 0 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 9 8 / 0 7 3 5 0 0 1 0 4 0 0 0 0 0 0 3 7 0 .   [ 1 2 ]   K .   A d a m,   I .   I .   M o h d ,   a n d   Y .   I b r a h i m,  A n a l y z i n g   t h e   i n st r u c t i o n v u l n e r a b i l i t y   o f   d e n s e   c o n v o l u t i o n a l   n e t w o r k   o n   G P U S ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   El e c t ri c a l   a n d   C o m p u t e En g i n e e ri n g ,   v o l .   1 1 ,   n o .   5 ,   p p .   4 4 8 1 4 4 8 8 ,   O c t .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j e c e . v 1 1 i 5 . p p 4 4 8 1 - 4 4 8 8 .   [ 1 3 ]   S .   A k t e r   e t   a l . ,   C o mp r e h e n s i v e   p e r f o r ma n c e   a ssess me n t   o f   d e e p   l e a r n i n g   mo d e l i n   e a r l y   p r e d i c t i o n   a n d   r i sk   i d e n t i f i c a t i o n   o f   c h r o n i c   k i d n e y   d i s e a s e ,   I EEE   Ac c e ss ,   v o l .   9 ,   p p .   1 6 5 1 8 4 1 6 5 2 0 6 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 1 . 3 1 2 9 4 9 1 .   [ 1 4 ]   D .   S a i f ,   A .   M .   S a r h a n ,   a n d   N .   M .   El sh e n n a w y ,   D e e p - k i d n e y :   a n   e f f e c t i v e   d e e p   l e a r n i n g   f r a m e w o r k   f o r   c h r o n i c   k i d n e y   d i sea s e   p r e d i c t i o n ,   H e a l t h   I n f o rm a t i o n   S c i e n c e   a n d   S y st e m s ,   v o l .   1 2 ,   n o .   1 ,   D e c .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 3 7 5 5 - 0 2 3 - 0 0 2 6 1 - 8.   [ 1 5 ]   P .   K .   R a o ,   S .   C h a t t e r j e e ,   K .   N a g a r a j u ,   S .   B .   K h a n ,   A .   A l m u s h a r r a f ,   a n d   A .   I .   A l h a r b i ,   F u s i o n   o f   g r a p h   a n d   t a b u l a r   d e e p   l e a r n i n g   m o d e l s   f o r   p r e d i c t i n g   c h r o n i c   k i d n e y   d i s e a s e ,   D i a g n o s t i c s ,   v o l .   1 3 ,   n o .   1 2 ,   p .   1 9 8 1 ,   J u n .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / d i a g n o s t i c s 1 3 1 2 1 9 8 1 .   [ 1 6 ]   C h r o n i c   k i d n e y   d i s e a se  d a t a s e t ,   U C I   Ma c h i n e   L e a rn i n g   Re p o si t o ry h t t p s : / / a r c h i v e . i c s. u c i . e d u / m l / d a t a s e t s / c h r o n i c _ k i d n e y _ d i s e a se # .   [ 1 7 ]   S .   G .   K .   P a t r o   a n d   K .   K .   S a h u ,   N o r ma l i z a t i o n :   a   p r e p r o c e ssi n g   st a g e ,   I a r j se t ,   p p .   2 0 2 2 ,   M a r .   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 7 1 4 8 / i a r j se t . 2 0 1 5 . 2 3 0 5 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.