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.   3 7 ,   No .   3 ,  Ma r ch   20 2 5 ,   p p .   1 94 5 ~ 1 95 3   I SS N:  2 502 - 4 7 52 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijee cs .v 3 7 . i 3 . pp 1 94 5 - 1 95 3           1945     J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij ee cs . ia esco r e. co m   Sy nerg istic ensem ble clas sifica tion  f ra mewo rk:  u tilizi ng  a so ft   v o ting a lg o rithm f o r enhanced  pre diction a nd d ia g no sis  of  dia betes melli tus       B ha nu   P ra k a s h L o ha ni,  Arv ind   Da g ur ,   Dhiren dra   K um a r  Sh uk la   S c h o o l   o f   C o m p u t i n g   S c i e n c e   a n d   En g i n e e r i n g ,   G a l g o t i a s   U n i v e r si t y ,   G r e a t e r   N o i d a ,   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   27 ,   2 0 2 4   Acc ep ted   Oct   7 ,   2 0 2 4       Dia b e tes ,   a   se rio u s  c o n d it i o n   c h a ra c teriz e d   b y   e lev a ted   b lo o d   g l u c o se   lev e ls,   c a n   b e   e ffe c ti v e ly   id e n ti fied ,   a n d   p re d icte d   e a rly   u si n g   m a c h i n e   lea rn in g   (M L)  a lg o ri th m s.  Th e   re se a rc h   p ro v id e s  a   c o m p re h e n siv e   a ss e ss m e n t  o f  th re e   e n se m b le  ML   m o d e ls - sta c k i n g ,   s o ft  v o ti n g ,   a n d   h a rd   v o t in g - f o c u se d   o n   e n h a n c in g   d ia b e tes   d iag n o sis  a m o n g   P ima   In d ian   wo m e n   d a tas e t  t a k e n   fro m   th e   Na ti o n a l  I n sti tu te  o f  Dia b e tes   a n d   Dig e stiv e   a n d   Kid n e y   Dise a se s,  th is   stu d y   fo c u se s  o n   P ima   In d ian   wo m e n   a g e d   2 1   a n d   o ld e r,   wi th   t h e   d a tas e t  c o m p risin g   c rit ica l  d iag n o stic  m e a su re m e n ts.  Two   e n se m b le  m o d e l s  we re   d e v e lo p e d   a n d   e v a l u a ted   o n   v a r io u s  e v a lu a ti o n   p a ra m e ters .   Th e   sta c k in g   m o d e l  c o m b in e s  p re d ictio n s  fro m   v a rio u s  c las sifiers   u sin g   a   m e ta - c las sifier,  lev e ra g in g   t h e ir  stre n g t h s  fo r  fin a l  d e c isio n - m a k in g .   In   c o n tras t,   t h e   v o ti n g   m o d e l  a g g re g a tes   p ro b a b il i ty   e stim a tes   fro m   e a c h   c las sifier,  p ro v id i n g   n u a n c e d   p re d ictio n s.  B o th   m o d e l s  we re   rig o ro u sly   e v a lu a ted   o n   a   v a li d a ti o n   d a tas e t,   e m p h a siz in g   a c c u ra c y ,   sp e c ifi c it y ,   se n siti v it y ,   a n d   t h e   r e c e iv e r  o p e ra ti n g   c h a ra c teristic   (ROC)   a re a   u n d e r  t h e   c u rv e   (AU C) .   N o tab ly ,   th e   v o ti n g - b a se d   e n se m b le  m e th o d s  d e m o n stra ted   su p e ri o r  p e rfo r m a n c e   in   p re d ictin g   d iab e tes   f o r  t h is  c o h o rt.   H o we v e r,   t h e ir  e ffe c ti v e n e s s  h e a v il y   re li e s  o n   p re p r o c e ss in g ,   b a se   m o d e l   se lec ti o n ,   a n d   h y p e rp a ra m e ter  o p ti m iza ti o n .   T h is  stu d y   u n d e rsc o re s  th e   p o te n ti a l  o f  e n se m b le  m o d e ls  in   m e d ica l  d iag n o st ics ,   h ig h li g h ti n g   th e   c rit ica l  ro le  o f  d a ta  p re p r o c e ss in g ,   a n d   c o n fig u ra ti o n   i n   e n h a n c in g   p re d ic ti v e   a c c u ra c y .   K ey w o r d s :   Diab etes   E n s em b le  m o d el   Hy p er p ar a m eter s   Pre d ictiv e  p er f o r m an ce   R OC   So f t v o tin g   Stack in g   T h is i s  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 :   B h an u   Pra k ash   L o h an i   Sch o o l o f   C o m p u tin g   Scien ce   an d   E n g in ee r in g ,   Galg o tias   Un iv er s ity   Yam u n a  E x p r ess way ,   Gr ea ter   No id a,   U. P,  I n d ia   E m ail: b h an u p lo h an i@ g m ail. c o m       1.   I NT RO D UCT I O N   Diab etes  m ellitu s   ( DM ) ,  a   g l o b al  h ea lth   c r is is ,   d iab etes  is   m ar k ed   b y   elev ated   b lo o d   g l u co s e  lev els   an d   p o s es  a  p a r ticu lar ly   s ev er e  r is k   t o   ce r tain   eth n ic   g r o u p s ,   in clu d in g   t h e  Pima   I n d ia n   wo m e n .   T im el y   d etec tio n   an d   m an a g em en t  o f   d iab etes  is   ess en tial  f o r   r ed u cin g   its   lo n g - ter m   co m p lica tio n s   [ 1 ] .   Ma c h in e   lear n in g   ( ML )   alg o r ith m s   h a v e  b ec o m e   an   in v alu ab le  t o o l  f o r   im p r o v in g   th e   ea r ly   p r ed ict io n   an d   d iag n o s is   o f   d iab etes,  p r o v id in g   a  m ajo r   ad v an ce m e n t  o v e r   tr ad itio n al   ap p r o ac h es.  T h e   p o ten tial  o f   ML   in   m ed ical   d iag n o s tics   is   esp ec ially   clea r   with   t h e  u s e   o f   en s em b le   l ea r n in g   m o d els,  wh ich   h ar n e s s   th e  s tr en g th s   o f   m u ltip le  alg o r ith m s   to   e n h an c e  p r ed ictiv e  ac c u r ac y   [ 2 ] .   A  r an g e   o f   ML   m o d els  h av e   b ee n   ex p lo r e d   f o r   DM   class if icatio n s ,   with   d ec is io n   tr ee s   a n d   n e u r al   n etwo r k s   s h o win g   p r o m is in g   p r e d ictiv e  ac cu r ac y   [ 3 ] .   D ee p   lear n i n g   ( DL )   alg o r ith m s ,   p ar ticu lar ly   th e   co n v o l u tio n al  n e u r al  n etwo r k s   lo n g   s h o r t - te r m   m em o r y   ( C NN - L STM )   co m b in atio n ,   h a v e  also   d em o n s tr ated   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In d o n esian   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci ,  Vo l.  3 7 ,   No .   3 ,  Ma r ch   20 2 5 :   1 94 5 - 1 95 3   1946   h ig h   ac c u r ac y   in   th is   c o n tex t [ 4 ] .   T h e  u s e  o f   e n s em b le  m o d e ls ,   s u ch   as  r an d o m   f o r est   ( R F) ,   h as  b ee n   f o u n d   to   f u r th er   im p r o v e  p r e d ictio n   ac cu r ac y   [ 5 ] .   Ho wev er ,   th e  p er f o r m an ce   o f   th ese  m o d els  ca n   v ar y ,   with   s o m e  s tu d ies  h ig h lig h tin g   th e  e f f ec tiv en ess   o f   m o d els  lik e  s u p p o r t  v ec to r   m ac h in es   ( SVM ) ,   ANN,   an d   lo g is tic  r eg r ess io n   ( LR )   [ 6 ] .   Desp ite  t h ese  v ar iatio n s ,   t h e  c o n s en s u s   is   th at  ML   tec h n iq u es  h o ld   s ig n if ican t  p o ten tial  f o r   th e  ac cu r ate  class if icatio n   o f   DM .  Ph o n g y in g   a n d   Hir i o te  [ 7 ]   m o d els  u s in g   in ter ac ti o n   ter m s   ac h iev ed   s u p er io r   p er f o r m a n ce   th an   m o d els  with o u t  in ter ac tio n ,   with   R FC   ac h iev in g   th e  b est  r esu lts .     Gan g u ly   an d   Sin g h   [ 8 ]   e v alu a ted   s ix   ML   alg o r ith m s ,   in clu d in g   LR ,  d ec is io n   tr ee   ( DT ) ,  r a n d o m   f o r est  ( R F) ,    k - n ea r est  n eig h b o r   ( KNN) ,   S VM ,   an d   Naïv e  B ay es   ( NB ) ,   u s in g   th e  Pima   I n d ian   d iab ete s   d atab ase .   Dif f er en t   p er f o r m an ce   m etr ics - co n f u s io n   m atr ix ,   ac cu r ac y ,   p r ec is io n   an d   F - m ea s u r e,   wer e  u s ed   f o r   ev alu atio n .   Yi  [ 9 ]   u s ed   ML   m o d elin g   a n d   class if icatio n   f o r   d iab etes  d iag n o s is   p r o b lem s .   T h e   ac cu r ac y   r ates  o f   th e   KNN  m o d el  an d   th e  RF   m o d el  wer e  f o u n d   to   b e  7 6 %  an d   8 0 %  r esp e ctiv ely .   Mu r th y   an d   Srilath a  [ 1 0 ]   co m p ar ed   th e   p er f o r m an ce   o f   d ec is io n   t r ee   class if ier   ( DT C )   an d   LR   al g o r ith m s   an d   f o u n d   th at  L R   o f f er ed   h ig h er   ac cu r ac y   in   p r ed ictin g   d iab etes.  I s m ail  an d   Ma ter wala   [ 1 1 ]   c o n d u cte d   a  liter atu r e  r ev iew  an d   p r o p o s ed   an   in tellig en t  f r am ewo r k   f o r   ap p ly in g   ML   to   p r ed ict   d iab etes.  T h e y   ev al u ated   d ec is io n   tr ee   em p lo y in g   RF s   an d   SVMn e   m o d els f o r   d iab etes   p r ed ictio n   [ 1 1 ] .   T h is   s tu d y   d elv es in to   th e  ef f i ca cy   o f   th r ee   ad v an ce d   e n s em b le  ML   m o d els   s tack in g ,   s o f t v o tin g ,   an d   h ar d   v o tin g .   I n   d iag n o s in g   d ia b etes  am o n g   Pima   I n d ia n   wo m en ,   th e  s tu d y   u tili ze s   a  d atas et  f r o m   th e  Natio n al   I n s ti tu te  o f   Diab etes  an d   Dig esti v e  an d   Kid n ey   Dis ea s es.  T h is   u n iq u e  d ataset  in clu d es  d iag n o s tic  m ea s u r em en ts   f r o m   Pima   I n d ian   wo m e n   ag e d   2 1   an d   ab o v e,   s elec ted   u n d er   s tr in g en t  c r iter ia  to   g u ar an tee   th e   r elev an ce   a n d   ac c u r ac y   o f   th e   r esu lts .   T h e  r esear c h   m eth o d o lo g y   in co r p o r ates  ex p lo r ato r y   d ata  a n aly s is   an d   p r ep r o ce s s in g   o f   th e  d ataset,   f o llo wed   b y   th e   ap p licatio n   an d   r ig o r o u s   e v alu atio n   o f   th e  e n s em b le  m o d els  o n   th e  cr iter ia  ac cu r ac y ,   s en s itiv ity ,   s p ec if icity ,   an d   th e  ar ea   u n d er   th e  R OC   cu r v e.   No tab ly ,   o u r   r esu lts   in d icate   th at  th e  s o f t  an d   h ar d   v o tin g   m o d els  s h o w  p r o m is e  in   d iab etes  p r ed ictio n .   Ho wev er ,   t h ese  o u tco m es  ar e  in f lu en ce d   b y   p r ep r o ce s s in g   tech n iq u es,  th e   s elec tio n   o f   b ase  m o d els,  an d   h y p er p ar am eter   s ettin g s ,   h ig h lig h tin g   th e  n u an ce d   n atu r e  o f   ML   ap p licatio n s   in   h e alth ca r e  [ 1 2 ] .   R ec en t  ad v an c em en ts   in   th e  f ield   u n d er s co r e   th e  d y n am is m   o f   ML   in   d iab etes  r esear ch .   Fo r   in s tan ce ,   [ 1 3 ] ,  [ 1 4 ]   h a v e  f u r t h er   r ef in ed   e n s em b le   lear n in g   tech n iq u es,  d e m o n s tr atin g   im p r o v ed   class if icatio n   an d   p r e d ictio n   r esu lts   in   v a r io u s   m ed ical  d atasets .   T h is   r esear ch   ar ticle   co n tr ib u t es  b y   d ev elo p i n g   a n d   d em o n s tr atin g   an   en h an ce d   en s em b le   m o d el  th at  im p r o v es  th e   d iag n o s tic  ac cu r ac y   o f   DM   class if icatio n .   Fo r   ass es s in g   th e  p er f o r m an ce   o f   th e  en h a n ce d   m o d el   th e  f o llo win g   o b jectiv es a r e  o u tlin ed   as f o llo ws:     a)   An   en s em b le  m o d el  was  d ev el o p ed   th at  in teg r ates  RF ,  L R ,   NB ,   an d   o th er   alg o r ith m s   u s in g   a  v o tin g   a n d   s tack in g   en s em b le  class if ier .   T h is   m o d el  is   d esig n ed   to   ca t eg o r ize  th e  u s ed   d ataset  in to   t wo   ca teg o r ies   p o s itiv e  o r   n e g ativ e.   b)   Pre cisi o n ,   r ec all,   F1 - s co r e,   a cc u r ac y ,   an d   th e  ar ea   AUC  as   o u r   p r im ar y   m etr ics  to   ev alu ate  th e   ef f ec tiv en ess   o f   o u r   p r o p o s ed   m o d el.   c)   T h e  p r o p o s ed   en s em b le  m o d el ’ s   o u tco m es  e x h ib it   en h a n c ed   p e r f o r m an ce   w h en   b en c h m ar k ed   ag ain s t  ex is tin g   m eth o d s   wh ile  m ain ta in in g   th e  d ef in ed   p ar am eter s .   d)   T h e  ass ess m en t  o f   o u r   ap p r o ac h   in clu d es  a  r ig o r o u s   c o m p ar is o n   with   s tan d a r d   b ase  class if ier s ,   in clu d in g   LR ,  RF ,  NB ,   Gr ad ien tB o o s t,  XGBo o s t,  Ad aBo o s t,  an d   C atB o o s t,  d em o n s tr atin g   th e   r o b u s tn ess   o f   o u r   p r o p o s ed   m e th o d o lo g y .         2.   RE L AT E D  WO RK   T h e  p r o g r ess io n   o f   m ac h in e - lear n in g   tech n iq u es  h as  s ig n if ican tly   in f lu en ce d   th e  m e d ica l  f ield   o f   d iag n o s tics ,   I n   t h e  d etec tio n   a n d   class if icatio n   o f   DM .   I n   s tu d ies,  v ar io u s   ML   m o d els  h a v e  b ee n   r ig o r o u s ly   test ed   an d   ev alu ated   f o r   t h eir   ef f icac y   in   d iag n o s in g   d iab ete s   with   p r o m is in g   r esu lts .   Hir io te  co n d u cted   an   i n - d ep th   an aly s is   o f   RF ,  SVM ,   DT ,   an d   KNN ,   lev er ag in g   h y p er p ar am eter   tu n in g   an d   in ter ac tio n   ter m s   t o   en h an ce   m o d el   p er f o r m a n ce .   T h e  s tu d y   f o u n d   th at   RF s   ac h iev ed   th e  h ig h est  ac cu r ac y ,   o u tp e r f o r m in g   th e  o th er   m o d els  with   a  r em ar k a b le  9 7 . 5 %  ac cu r ac y   r ate  [ 7 ] .   V id y a  et  a l.   [ 1 5 ]   p r esen ted   alg o r ith m s   f o r   d is ea s e  d iag n o s is ,   h ig h lig h tin g   t h at  RF   an d   d ee p   n eu r al  n etwo r k s   co u ld   f u r th e r   i n cr ea s e  p r ed ictio n   ac cu r ac y .    Hass an   et  a l.   [ 1 6 ]   in v esti g ated   ea r ly   p r e d ictiv e  an aly tics   u s in g   LR ,   SVM  ac h iev in g   u p   to   9 7 . 5 %  ac cu r ac y   with   th e  latter .   B h u iy a n   et  a l.   [ 1 7 ]   p r esen ted   a  p r e - p r o ce s s in g   m eth o d   f o r   m e d ical  d ata,   r esu ltin g   in   a   9 2 . 2 7 %   class if icatio n   ac cu r ac y   wh en   ap p lied   wi th   th e  NB   alg o r ith m .   I s m ail  an d   Ma ter wala   [ 1 1 ]   in tr o d u ce d   t h e  I DM PF ,   an   in tellig en t  f r am ewo r k ,   u tili zin g   tr ee - b ased   SVM  m o d els,  em p h asizin g   th e  in teg r atio n   o f   in tellig en t  s y s tem s   f o r   d iab et es  p r ed ictio n .   Yi  [ 9 ]   d e m o n s tr ated   th e  s u p er io r   p r e d ictiv e  ab ilit y   o f   LR   in   class if y in g   d iab etes  r is k .   Dee p ak   et  a l.   [ 1 8 ]   d e v elo p e d   a  s y s t em   u s in g   a n   im p r o v e d   class if icatio n   tech n iq u e  to   p r ed ict  d iab etic  r is k   lev els with   h i g h er   ac c u r ac y .   So n i  [ 1 9 ]   e m p lo y ed   e n s em b le  ML   with   p r in cip al  co m p o n en t  an aly s is   ( PC A )   an d   K - m ea n s   clu s ter in g ,   r esu ltin g   in   an   en s em b le  m o d el  th at  o u tp er f o r m ed   b ase  class if ier   m o d els .   Satu   et  a l.   [ 2 0 ]   s u g g e s t   a  n o v el  h y b r id   ML   m o d el  i n co r p o r atin g   s y n th etic  m in o r ity   o v er s am p lin g   a n 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       S yn erg is tic  en s emb le  cla s s ific a tio n   fr a mewo r k:   u tili z in g   a   s o ft v o tin g   a l g o r ith m  …  ( B h a n u   P r a ka s h   Lo h a n i )   1947   s im p le  K - m ea n s   clu s ter in g ,   with   RF   s h o win g   t h e  b est  ac cu r ac y   at  9 9 . 0 6 7 % .   Ma lv iy a  et  a l.   [ 2 1 ]   ev alu ated   s ev er al  ML   an d   DL   m o d els  f o r   th ei r   ca p a b ilit y   to   p r ed ict   d iab etic  r is k   le v els,  ad v o ca t in g   f o r   th e   u s e  o f   d iv er s e  alg o r ith m s   f o r   en h a n c ed   class if icatio n   ac cu r ac y .   R ed d y   et   a l.   [ 2 2 ]   ap p lied   RF   an d   KNN  alg o r ith m s   to   d etec t  d iab etes,  u tili zin g   th e  P I MA   d ata s et  f o r   th eir   an aly s is   wo r k .   Similar ly ,   Das  et  a l.   [ 2 3 ]   ex p lo r ed   v a r io u s   class if ier s ,   wh ich   in clu d e  DT C ,   KNN  alg o r ith m ,   LR ,   an d   NB ,   id en tify in g   p r o g n o s tic  b io m ar k er s   f o r   d iab etes   p r ed ictio n   a n d   ac h iev ed   a n   ac cu r ac y   o f   9 8 . 0 8 %  wh ic h   is   v e r y   im p r ess iv e .   Ud d in   et  a l.   [ 2 4 ]   ev alu ate d   m o d el  p er f o r m an ce   ac r o s s   two   d atasets ,   d eter m in in g   th at   th e  b est  r esu lt  was  p r o v id ed   b y   t h e  RF   class if ier ,   with   an   ac cu r ac y   o f   9 7 %  o n   th e  2 0 1 9   d ataset .   Ab d o llah i  an d   Ar ef   [ 2 5 ]   im p lem e n ted   p ar ticle  s war m   o p tim izatio n   ( PS O)   f o r   f ea tu r e  s elec tio n ,   f o llo wed   b y   a  co m p ar is o n   o f   p er f o r m an ce   m etr ics .   T h e  ab o v e  r esear ch   p ap e r s   wer e  s tu d ied   b ef o r e  g o in g   t o war d s   th e  s u cc ess f u l im p lem en t atio n   o f   th is   r esear ch   wo r k .       3.   P RO P O SE D  M E T H O D   I n   th is   p ap e r ,   th e   o b jectiv e   is   to   m eticu lo u s ly   co n s tr u ct  a n d   ass ess   th r ee   d is tin ct  en s em b le  m o d els   n am ely   th e  s tack in g   m o d el,   t h e  s o f t  v o tin g   m o d el,   a n d   t h e  h ar d   v o tin g   m o d el .   A  d etai led   m eth o d o lo g y   is   s h o wn   in   Fig u r e   1 .   W e  h av e  p r esen ted   th e  s tep s   o f   p r ep r o ce s s in g   in   s ec tio n s   3 . 1   an d   3 . 2 .   af ter   th e   p r ep r o ce s s in g   an d   E DA   s tep s ,   Fig u r e s   2   a n d   3   r ep r esen t   th e   d ata  d is tr ib u tio n   a n d   co r r elati o n .   T h e   alg o r ith m ic  s tep s   ar e  d ef in e d   in   Alg o r ith m   1   wh ich   is   f o r   p r o ce d u r e  f o r   ea r ly   d iab etes  p r e d ictio n   u s in g   an   en s em b le   ap p r o ac h .           Fig u r e  1 .   Me th o d o lo g y :  f l o w  ch ar t       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In d o n esian   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci ,  Vo l.  3 7 ,   No .   3 ,  Ma r ch   20 2 5 :   1 94 5 - 1 95 3   1948   3 . 1 .     Descript io n o f   t he  da t a s et   T h e   d a t a   s e t   f o r   t h e   d i a g n o s i s   o f   d i a b e t es   is   ta k e n   f r o m   t h e   N at i o n a l   I n s t i t u t e   o f   Di a b e t es   a n d   D i g es t i v e  a n d   K i d n e y   D is e as es .   I t   e n c o m p a s s es   a  s el e c ti o n   o f   d i a g n o s t i c  m e as u r e m e n t s   o f   f e m a l e   p a t i e n ts   o f   t h e   P i m a  I n d i a n   d a t a s e t   a g e d   2 1   y e a r s   o r   o l d e r .   T h i s   d a t a   s e t   i n cl u d e s   8   f e a t u r e s   a n d   o n e   o u t c o m e .   O u t  o f   7 6 8   i n d i v i d u a l s   i n   t h e   d a t a   s e t ,   2 6 8   a r e   m a r k e d   w i t h   t h e   o u t c o m e   ‘ 1 ’ ,   d e n o t i n g   a   d i a b e t e s   d i a g n o s is ,   w h i l e   t h e   r e s t   a r e   l a b e l e d   as  ‘ 0 ’ ,   i n d i c a t i n g   n o   d ia b e t es .   T h is   is   a  v a l u a b l e  d a t a   s e t  t h a t  is   a   r e s o u r c e   f o r   c o n s t r u c ti n g   p r ed i c t i v e   m o d e ls   a n d   a p p l y i n g   M L   t e c h n i q u e s   t o   i d en t i f y   p a t t e r n s   a n d   f a c t o r s   s i g n i f i c a n t   i n   t h e   d ia g n o s is   o f   d i a b e te s .     3 . 2 .     Da t a   prepro ce s s ing   s t ep   T h e  d ataset  u n d er we n t  a   th o r o u g h   p r e - p r o ce s s in g   r eg i m en   to   en s u r e   d ata   q u ality   f o r   th e   s u b s eq u en t   an aly s is .   I n itially ,   th e  ab s en ce   o f   m is s in g   v alu es  was  ch ec k e d   an d   c o n f ir m ed   th at  all  f ea t u r es  wer e  n u m er ical,   n eg atin g   th e  n ee d   f o r   im p u tat io n   o r   ty p e  co n v er s io n .   T h e  b alan ce   o f   o u r   tar g et  v ar iab le   an d   f o u n d   it  to   b e   ev en ly   d is tr ib u ted ,   elim in atin g   co n ce r n s   o v er   tar g et   im b al an ce .   Ob s er v i n g   s ig n if ican t  p r o p o r ti o n s   o f   ze r o   v alu es  in   th e  s o m e  f ea tu r es,  th ese  ze r o es  wer e  s u b s titu t ed   with   th e  r esp ec tiv e  f ea tu r e  m ea n s   to   av o id   d is to r tio n   in   th e  d ata  d is tr ib u ti o n .   T h is   s u b s titu tio n ,   alo n g   w ith   lin ea r   an d   s tan d ar d   s ca lin g ,   h elp ed   n o r m alize   th e  d is tr ib u tio n .   Ho wev er ,   d u e  to   th e  p er s is ten ce   o f   s k ewe d   d is tr ib u tio n s   in   s o m e  f ea tu r e s ,   n o n lin ea r   s ca lin g   u s in g   th e  q u an tiletra n s f o r m er   to   ap p r o x im ate  a  n o r m al   d is tr ib u tio n   was  em p lo y e d .   Fu r t h er ,   we  id e n tifie d   a   n o tab le  co r r elatio n   b etwe en   ‘ Ou tco m e ’   an d   ‘ Glu c o s e ’ ,   in d icatin g   ‘ Glu co s e ’   as  a  p o ten tial  k ey   p r ed icto r .   ‘ B MI ’ ,  ‘ Pre g n an cies ’ ,   an d   ‘ Ag e ’   also   em er g ed   as  im p o r tan t  f ea tu r es.  A  h ig h   co r r ela tio n   was  o b s er v ed   b etwe en   ‘ Sk in T h ick n ess ’   an d   ‘ B MI ’ ,   h in tin g   at  p o s s ib le  m u ltico llin ea r ity ,   wh ich   we  p lan   to   in v esti g ate  f u r th er   if   m o d el   p er f o r m an ce   is   im p ac ted .   Fig u r es  2   an d   3   s h o ws  th e  d is tr ib u tio n   an d   co r r elatio n   o f   d if f er e n t  p ar am eter s .           Fig u r e  2 .   Dis tr ib u tio n   o f   d if f er en t p ar am eter s   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       S yn erg is tic  en s emb le  cla s s ific a tio n   fr a mewo r k:   u tili z in g   a   s o ft v o tin g   a l g o r ith m  …  ( B h a n u   P r a ka s h   Lo h a n i )   1949       Fig u r e   3 .   C o r r elatio n   o f   d if f e r en t p ar am eter s       Alg o r ith m   1 .   Diab etes  p r ed icti o n   u s in g   e n s em b le  ap p r o ac h   Input: A PIMA data set containing X features (x 1   to x 8 ) and one target variable, y.   Output: Prediction of whether the patient is diabetic or nondiabetic.   Steps:     1.   Data Preprocessing    •   Collect the data set and load the CSV file.   •   Data Cleaning    2.   Feature Extraction and Correlation analysis   •   Correlation analysis using Pearson  correlation analysis (Heatmap)   •   Select the higher correlated feature     3.   Data Splitting    •   Split the data set (Criteria 80:20 train test ratio)   4.   Model Evaluation and Training    •   Model Evaluation done for ML classifier  LR, XGBOOST, RF, Schocastic Gradient  Descend, Adaboost, Gboost, KNN, and SVM    •   Calculate prediction and find the performance matrices   •   Calculate the metrics as follows:   •       -   Accuracy = (correct predictions / total predictions) * 100   •       -   Precision = (true positives/(true positives + false positives))   •       -   Recall = (true positives / (true positives + false negatives))   •       -   F1 - score = 2 * ((Precision * Recall) / (Precision + Recall))   5.   Voting Classifier   Assign a weight to each classifier. These weights often represent confidence in the model ’ s  predictions, which can be determined by (P v )   •   Accuracy on a validation dataset.   •   Cross - validation scores.   •   Domain - specific knowledge or heuristics.   6.   Stacking    •   New training and Stacking done S= [Prediction of [ LR, XGBOOST, RF,  Schocastic Gradient  Descend, Adaboost, Gboost, KNN, and SVM]   •   Training of Meta learner M on S ( Where M =meta learner and S represents  stacking of classifiers)   7.   Final Prediction & Evaluation   •   Select the best model in the criteria of performance (Voting or Stacking)   •   Final Prediction & Evaluation done.       4.   M O DE L   ARCH I T E CT URE   W e  h av e  s p lit  th e   d ataset  in   a   r atio   o f   8 0 :2 0   f o r   tr ain in g   an d   test in g .   I n   th e  p r o p o s ed   m e th o d o lo g y   s ev en   s tan d alo n e   m o d els  n am ely   LR ,   XGBOOST,   RF ,  s ch o ca s tic  g r ad ien t d esce n d ,   Ad ab o o s t,  Gb o o s t,  KNN,   an d   SVM  wer e  tr ai n ed   o n   t h e   d ataset.   A  v o tin g   class if ier   s er v es  as  an   e n s em b le  m eth o d   th at  ag g r e g ates  th e   p r ed ictio n s   f r o m   v ar io u s   m o d els  to   m ak e  a  f i n al  p r e d ictio n   f o r   n ew   d ata.   I n   th is   ap p r o ac h ,   a  weig h ted   v o tin g   class if ier   wh er e  ea ch   co n s titu en t  m o d el  is   ass ig n ed   a  weig h t  p r o p o r tio n al  to   its   ac cu r ac y   was  u s ed   to   m ak e   f in al  p r ed ictio n s .   C o n s eq u en tl y ,   th e  m o d el  ex h ib itin g   th e  h i g h est  in d iv id u al  ac cu r ac y   will  r ec eiv e  th e  m o s t   s ig n if ican t  weig h t,  th e r eb y   h a v in g   th e   m o s t  in f l u en ce   o n   th e   f in al  p r ed ictio n .   Fig u r e   4   s h o ws  th e  p er f o r m an c e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In d o n esian   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci ,  Vo l.  3 7 ,   No .   3 ,  Ma r ch   20 2 5 :   1 94 5 - 1 95 3   1950   m etr ics   f o r   th e  d if f er en t  ML   m o d els  an d   th e  en s em b le  v o ti n g   class if ier   in   ter m s   o f   a cc u r ac y ,   AUC,  p r ec is io n ,   r ec all,   an d   F1 - s co r e .   T h e  v o tin g   class if ier   ac h ie v ed   an   ac cu r ac y   o f   7 6 . 1 7 %.  Stack in g   is   a n   en s em b le  tech n iq u e  th at  lev er a g es  a  m eta - lear n er   to   co m b i n e  m u ltip l e  p r im ar y   m o d els,  o f ten   o f   v a r io u s   ty p es,  u n lik e   m o r e  h o m o g en eo u s   m eth o d s   lik e  b ag g i n g   a n d   b o o s tin g .   T h is   ap p r o ac h   in v o lv es  tr ain i n g   f ir s t - lev el  m o d els,  also   k n o wn   as  L e v el  0   class if ier s ,   o n   th e  d ata  an d   th e n   u s in g   th eir   d etec tio n   as  in p u t  f ea tu r es  f o r   a  s ec o n d - lev el  m o d el,   th e  L e v el  1   cla s s if ier .   I n   th is   ap p r o ac h ,   KNN  was  ch o s en   as  th e  m eta - class if ier   b ased   o n   ac cu r ac y .   T h e  L e v el  1   class if ier ’ s   r o le  is   to   d is ce r n   th e  o p tim al  way   to   s y n th esize  th e  L ev el  0   class if ier s ’   o u tp u ts   to   m ak e  f in al  p r ed ic tio n s .   A  cr o s s - v alid atio n   ( 1 0 - f o ld )   was  u s ed   to   ac h iev e  t h e  f in al  ac cu r ac y .     T h e  s tack in g   en s em b le  a p p r o a ch   g av e  a n   ac cu r ac y   o f   7 4 . 8 6 %.       5.   RE SU L T   ANAL YSI S AN D  I NT E RP R E T A T I O N   Fig u r e   4   s h o wca s es  a  r esp ec tiv e  p er f o r m a n ce   an al y s is   o f   ML   m o d els  ev al u ated   o n   s ev er al  m etr ics  p er tin en t  to   class if icatio n   task s .   Fro m   th e  F ig u r e  4 ,   it  was  o b s er v ed   th at   b o th   th e  v o tin g   c lass if ier   an d   lin ea r   d is cr im in an t  an aly s is   ( L DA)   ex h ib it  th e  h ig h est  ac cu r ac y   o f   7 6 . 1 7 %,  with   th e  v o tin g   cl ass if ier   ac h iev in g   a  m ar g in ally   s u p er i o r   AUC  o f   8 4 . 5 7 %  co m p ar ed   to   L DA ’ s   8 4 . 2 1 %.  T h is   s u g g ests   th at  w h ile  b o th   m o d els  ar e  clo s ely   m atch ed   in   ter m s   o f   o v er all  ac cu r ac y ,   th e  v o tin g   class if ier   m ay   p o s s es s   an   im p r o v e d   tr ad e - o f f   b etwe en   tr u e  +v e   r ate  an d   f alse + v e  r ate  ( + v e  p o s itiv e) .           Fig u r e  4 .   ML  a l g o r ith m s :  p e r f o r m an ce   a n aly s is       I n   ter m s   o f   s p ee d ,   L DA  is   th e  f astes t  m o d el  with   a   tr ain in g   tim e  o f   o n ly   0 . 0 3   s ec o n d s ,   an   o r d er   o f   m ag n itu d e   q u ic k er   t h an   th e  LR   m o d el,   w h ich ,   d esp ite  its   c o m p ar ab le   ac cu r a cy   a n d   AUC,  is   th e  s lo west  at   1 . 1 3 1   s ec o n d s .   T h e   ad a  b o o s t,   g r ad ien t  b o o st   ( GB   c lass if ier ) ,   an d   RF   class if ier   s h o w  a  b alan ce d   p er f o r m a n ce   ac r o s s   all  m etr ics,  with   r elativ ely   h i g h   ac cu r ac y ,   AUC,  a n d   F1 - s co r e s ,   s h o win g   a   g o o d   b alan ce   b etwe en   r ec all  an d   p r ec is io n .   I t  is   n o t ab le  th at  th e  C atB o o s t  c lass if ier ,   wh ile  n o t  t h e  to p   p er f o r m er   in   ac c u r ac y   o r   AUC,  r eq u ir es  th e  lo n g est  tr ain in g   tim e  at  o v e r   2   s ec o n d s .   T h is   m ig h t  b e  a  co n s id er atio n   f o r   r ea l - tim e   ap p licatio n s   wh er e  m o d el  in f er en ce   s p ee d   is   cr itical.   T h e  g r ad ien t  b o o s tin g   class if ier   ( GB C )   an d   lig h t   g r ad ien t  b o o s tin g   m ac h in e   ( L GB M)   p r esen t  h ig h   F1 - s co r e s   an d   AUC,  wh ich   s ig n if ies  a  s tr o n g   ab ilit y   t o   h an d le  b o th   class es  ef f ec tiv ely ,   d esp ite  a  s lig h t  tr ad e - o f f   in   ter m s   o f   tr ain in g   tim e  f o r   L GB M.   NB ,   d esp ite  it s   s im p licity ,   s h o ws  co m m e n d ab le  p er f o r m an ce ,   esp ec ially   c o n s id er in g   its   v er y   s h o r t  tr ain i n g   tim e,   wh ich   co u ld   m ak e  it  an   attr ac tiv e  o p tio n   f o r   v e r y   lar g e  d atasets   o r   in i tial  b aselin e  m o d elin g .   Fig u r es   5   an d   6   p r esen t   co n f u s io n   m atr ices  f o r   th e  s tack in g   class if ier   an d   th e  v o tin g   class if ier .   Fig u r e   7   r ep r esen ts   th e  r ec eiv er   o p er atin g   ch ar ac ter is tic  ( R OC )   cu r v e  c o m p ar is o n   f o r   v a r i o u s   ML   m o d els.  T h e   R OC   cu r v e  is   a   g r ap h ical  r ep r esen tatio n   th at  s h o ws h o w   well  a  b in ar y   class if ier   p er f o r m s   as its   d ec is io n   th r esh o ld   ch an g es.   Per f ec t  p r ed ictio n   is   r ep r esen ted   b y   a n   AUC  o f   1 . 0 ,   wh ile  a  0 . 5   v al u e  o f   AUC  s u g g ests   n o   d is cr im in ativ e  p o wer ,   eq u i v alen t  to   r an d o m   g u ess in g .   T h e   RF   an d   ex tr a  tr ee s   m o d els  ex h ib it  ex ce p tio n al   p er f o r m an ce   with   AUCs   o f   0 . 9 8 ,   in d icatin g   th ey   ar e  ex c ellen t  at  d is tin g u is h in g   b etwe en   th e  two   class e s .   XGBo o s t  also   o u tp er f o r m s   with   an   AUC  o f   0 . 9 7 .   T h e  v o t in g   class if ier ,   en s em b le ,   an d   GB C   s h o w  s tr o n g   p er f o r m an ce   with   AUCs   o f   0 . 9 5 .   T h e  s tack in g   class if ier   an d   th e   d ec is io n   tr ee   d is p lay   r o b u s t  d is cr im in atio n   ab ilit ies  with   AUC s   o f   0 . 9 3   a n d   0 . 9 4 ,   r esp ec tiv ely .   Ov er all ,   th e  g r ap h   in d icate s   th at  en s e m b le  m eth o d s   an d   tr ee - b ased   m o d els  ten d   to   o u t p er f o r m   s im p ler   m o d els  in   te r m s   o f   R OC   AUC,  s u g g esti n g   th at   th ey   m ay   b e   m o r e  s u itab le  f o r   th is   p ar ticu lar   class if icatio n   ta s k .   Fig u r es  8   an d   9   s h o w  th e  th r esh o ld   p lo t  f o r   v o tin g   an d   s tack in g   class if ier .   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       S yn erg is tic  en s emb le  cla s s ific a tio n   fr a mewo r k:   u tili z in g   a   s o ft v o tin g   a l g o r ith m  …  ( B h a n u   P r a ka s h   Lo h a n i )   1951         Fig u r e   5 .   C o n f u s io n   m atr i x   f o r   s tack in g     Fig u r e  6 .   C o n f u s io n   m atr i x   f o r   v o tin g   class if ier           Fig u r e  7 .   R OC   cu r v e  f o r   v a r io u s   ML   m o d els             Fig u r e  8 .   T h r esh o ld   p lo t f o r   s tack in g   class if ier     Fig u r e  9 .   T h r esh o ld   p lo t f o r   v o tin g   class if ier   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In d o n esian   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci ,  Vo l.  3 7 ,   No .   3 ,  Ma r ch   20 2 5 :   1 94 5 - 1 95 3   1952   6.   CO NCLU SI O N   T h is   r esear ch   wo r k   s h o wca s ed   th e  p o wer f u l  ef f ec tiv e n ess   o f   en s em b le  ML   m eth o d s   in   th e  ea r ly   d etec tio n   an d   d iag n o s is   f o r   DM ,   s p ec if ically   with in   t h e  Pima   I n d ian   f em ale   p o p u lati o n .   O u r   m eticu lo u s   ev alu atio n   o f   s ev er al  en s em b l e  m o d els,  in clu d in g   s tack in g   an d   v o tin g ,   o n   a  r ich   d ataset  f r o m   th e  Natio n al  I n s titu te  o f   Diab etes  a n d   Dig e s tiv e  an d   Kid n ey   Dis ea s es,  h a s   y ield ed   s ig n if ica n t  in s ig h ts .   Am o n g   t h e  m o d els  ass es s ed ,   th e  v o tin g   class if ier ,   wh ich   co m b in es  p r o b a b ilit y   e s tim ates  f r o m   v ar io u s   alg o r ith m s ,   em er g ed   as  th e  s u p er io r   m o d el  i n   ter m s   o f   R OC   AUC,  h ig h lig h tin g   its   r o b u s tn ess   in   p r ed ictin g   d ia b etes.  Ad d itio n ally ,   t h e   r esu lts   ad v o ca te  f o r   th e  im p o r tan ce   o f   d ata  p r ep r o ce s s in g ,   as  it  f o r m s   th e  f o u n d atio n   f o r   t h e  s u cc ess f u l  ap p licatio n   o f   co m p lex   m o d els.  Alth o u g h   th is   r esear ch   wo r k   h as m ad e  s ig n if ican t c o n tr ib u tio n s   to   th e  f ield   o f   m ed ical  d iag n o s tics ,   f u r th er   r esear ch   is   war r an ted .   I n v esti g atin g   th e  s ca lab ilit y   o f   th e   m o d els  in   lar g er   a n d   m o r e  d iv e r s e  p o p u latio n s ,   as  well  as  ex p lo r in g   th e  in teg r atio n   o f   a d d itio n al  p r e d ictiv e  v ar iab les,  co u ld   en h an ce   th e   m o d els ’   d ia g n o s t ic  ac cu r ac y .   Mo r eo v e r ,   an al y zin g   th e  im p lem e n tatio n   o f   th ese  m o d els  in   r ea l - wo r ld   clin ical  e n v ir o n m en ts   c o u ld   o f f er   p r ac tical  i n s ig h ts   in to   th eir   u tili ty   an d   im p ac t o n   h ea lth ca r e  o u tc o m es  f o r   d ia b etic  p atien ts .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   Q .   Zo u ,   K .   Q u ,   Y .   L u o ,   D .   Y i n ,   Y .   Ju ,   a n d   H .   Ta n g ,   “ P r e d i c t i n g   d i a b e t e s  m e l l i t u s  w i t h   m a c h i n e   l e a r n i n g   t e c h n i q u e s, ”   Fr o n t i e rs   i n   G e n e t i c s ,   v o l .   9 ,   N o v .   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 3 3 8 9 / f g e n e . 2 0 1 8 . 0 0 5 1 5 .   [ 2 ]   A .   H u s a i n   a n d   M .   H .   K h a n ,   “ E a r l y   d i a b e t e s  p r e d i c t i o n   u s i n g   v o t i n g   b a s e d   e n sem b l e   l e a r n i n g , ”   i n   C o m m u n i c a t i o n s   i n   C o m p u t e r   a n d   I n f o rm a t i o n   S c i e n c e ,   v o l .   9 0 5 ,   S p r i n g e r   S i n g a p o r e ,   2 0 1 8 ,   p p .   9 5 – 1 0 3 .   [ 3 ]   M .   O .   O l u s a n y a ,   R .   E.   O g u n sa k i n ,   M .   G h a i ,   a n d   M .   A .   A d e l e k e ,   “ A c c u r a c y   o f   ma c h i n e   l e a r n i n g   c l a ss i f i c a t i o n   m o d e l s   f o r   t h e   p r e d i c t i o n   o f   t y p e   2   d i a b e t e s   me l l i t u s :   a   sy s t e m a t i c   su r v e y   a n d   met a - a n a l y si s  a p p r o a c h , ”   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   En v i r o n m e n t a l   Re se a rc h   a n d   P u b l i c   H e a l t h ,   v o l .   1 9 ,   n o .   2 1 ,   p .   1 4 2 8 0 ,   N o v .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / i j e r p h 1 9 2 1 1 4 2 8 0 .   [ 4 ]   K .   V .   B a l a j i   a n d   R .   S u g u mar,   “ A   c o m p r e h e n si v e   r e v i e w   o f   d i a b e t e s   mel l i t u s   e x p o s u r e   a n d   p r e d i c t i o n   u s i n g   d e e p   l e a r n i n g   t e c h n i q u e s, ”   i n   2 0 2 2   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   D a t a   S c i e n c e ,   A g e n t s  a n d   Art i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e ,   I C D S AAI  2 0 2 2 ,   D e c .   2 0 2 2 ,     p p .   1 – 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C D S A A I 5 5 4 3 3 . 2 0 2 2 . 1 0 0 2 8 8 3 2 .   [ 5 ]   O .   A b e ,   O .   O b e ,   O .   B o y i n b o d e ,   a n d   O .   B i o d u n ,   “ C l a ss i f i e r   a l g o r i t h ms  a n d   e n sem b l e   m o d e l s  f o r   d i a b e t e s  m e l l i t u s  p r e d i c t i o n :     a   r e v i e w , ”   I n t e rn a t i o n a l   J o u r n a l   o f   A d v a n c e d   T re n d s   i n   C o m p u t e r   S c i e n c e   a n d   En g i n e e r i n g ,   v o l .   1 0 ,   n o .   1 ,   p p .   4 3 0 – 4 3 9 ,     F e b .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 3 0 5 3 4 / i j a t c s e / 2 0 2 1 / 6 4 1 0 1 2 0 2 1 .   [ 6 ]   A .   H u ssa i n   a n d   S .   N a a z ,   “ P r e d i c t i o n   o f   d i a b e t e s m e l l i t u s :   C o m p a r a t i v e   s t u d y   o f   v a r i o u s ma c h i n e   l e a r n i n g   m o d e l s , ”   i n   A d v a n c e s  i n   I n t e l l i g e n t   S y s t e m s   a n d   C o m p u t i n g ,   v o l .   1 1 6 6 ,   S p r i n g e r   S i n g a p o r e ,   2 0 2 1 ,   p p .   1 0 3 – 1 1 5 .   [ 7 ]   M .   P h o n g y i n g   a n d   S .   H i r i o t e ,   “ D i a b e t e s   c l a ss i f i c a t i o n   u si n g   m a c h i n e   l e a r n i n g   t e c h n i q u e s, ”   C o m p u t a t i o n ,   v o l .   1 1 ,   n o .   5 ,   p .   9 6 ,   M a y   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / c o m p u t a t i o n 1 1 0 5 0 0 9 6 .   [ 8 ]   R .   G a n g u l y   a n d   D .   S i n g h ,   “ A   c o m p a r a t i v e   a n a l y si s   t o   p r e d i c t   d i a b e t e s   u si n g   c l a ssi f i c a t i o n   a l g o r i t h ms, ”   i n   L e c t u re   N o t e s   i n   El e c t r i c a l   En g i n e e r i n g ,   v o l .   1 0 3 7   LN EE,   S p r i n g e r   N a t u r e   S i n g a p o r e ,   2 0 2 3 ,   p p .   2 7 1 – 2 8 2 .   [ 9 ]   M .   Y i ,   “ R e s e a r c h   o n   m a c h i n e   l e a r n i n g   c l a ssi f i c a t i o n   a l g o r i t h m s  f o r   d i a b e t e s  d a t a , ”   i n   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   A l g o ri t h m s,   Mi c r o c h i p s   a n d   N e t w o rk  Ap p l i c a t i o n s ,   M a y   2 0 2 2 ,   p .   7 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 1 7 / 1 2 . 2 6 3 6 5 2 6 .   [ 1 0 ]   B .   S .   M u r t h y   a n d   J .   S r i l a t h a ,   “ C o m p a r a t i v e   a n a l y si s   o n   d i a b e t e s   d a t a se t   u s i n g   m a c h i n e   l e a r n i n g   a l g o r i t h ms , ”   i n   P ro c e e d i n g s  o f   t h e   6 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   C o m m u n i c a t i o n   a n d   E l e c t r o n i c s  S y st e m s ,   I C C ES   2 0 2 1 ,   Ju l .   2 0 2 1 ,   p p .   1 4 1 6 – 1 4 2 2 ,     d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C C ES5 1 3 5 0 . 2 0 2 1 . 9 4 8 8 9 5 4 .   [ 1 1 ]   L.   I smai l   a n d   H .   M a t e r w a l a ,   “ I D M P F :   i n t e l l i g e n t   d i a b e t e s  mel l i t u s  p r e d i c t i o n   f r a m e w o r k   u si n g   m a c h i n e   l e a r n i n g , ”     Ap p l i e d   C o m p u t i n g   a n d   I n f o rm a t i c s ,   J u n .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 8 / a c i - 10 - 2 0 2 0 - 0 0 9 4 .   [ 1 2 ]   S .   A r u k o n d a   a n d   R .   C h e r u k u ,   “ A   n o v e l   s t a c k i n g   f r a mew o r k   w i t h   P S O   o p t i m i z e d   S V M   f o r   e f f e c t i v e   d i sea s e   c l a ssi f i c a t i o n , ”   J o u rn a l   o f   I n t e l l i g e n t   a n d   F u zzy   S y st e m s ,   v o l .   4 5 ,   n o .   3 ,   p p .   4 1 0 5 – 4 1 2 3 ,   A u g .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 2 3 3 / JI F S - 2 3 2 2 6 8 .   [ 1 3 ]   M .   K .   H a sa n ,   M .   A .   A l a m,  D .   D a s,   E.   H o s sai n ,   a n d   M .   H a sa n ,   “ D i a b e t e s  p r e d i c t i o n   u s i n g   e n s e mb l i n g   o f   d i f f e r e n t   m a c h i n e   l e a r n i n g   c l a ss i f i e r s , ”   I E EE  Ac c e ss ,   v o l .   8 ,   p p .   7 6 5 1 6 – 7 6 5 3 1 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 0 . 2 9 8 9 8 5 7 .   [ 1 4 ]   G .   T.   R e d d y   e t   a l . ,   “ A n   e n sem b l e   b a se d   m a c h i n e   l e a r n i n g   m o d e l   f o r   d i a b e t i c   r e t i n o p a t h y   c l a ss i f i c a t i o n , ”   i n   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   Em e r g i n g   T re n d s  i n   I n f o rm a t i o n   T e c h n o l o g y   a n d   E n g i n e e r i n g ,   i c - ETI T E  2 0 2 0 ,   F e b .   2 0 2 0 ,   p p .   1 – 6 ,     d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / i c - E TI TE4 7 9 0 3 . 2 0 2 0 . 2 3 5 .   [ 1 5 ]   J .   V i d y a ,   S .  T .   J a i n ,   S .   B o o si ,   H .  C .   B h a n u j y o t h i ,   C .   Tu k k o j i ,   “ P r o g n o si s o f   d i a b e t e s  m e l l i t u s u s i n g   m a c h i n e   l e a r n i n g   t e c h n i q u e s,”   T u rk i sh   J o u r n a l   o f   C o m p u t e r  a n d   Ma t h e m a t i c s   E d u c a t i o n   ( T U RC O M AT) ,   v o l .   1 2 ,   n o .   5 ,   p p .   8 3 6 – 8 4 1 ,   2 0 2 1 ,   [ O n l i n e ] .   A v a i l a b l e :   h t t p s : / / t u r c o ma t . o r g / i n d e x . p h p / t u r k b i l mat / a r t i c l e / v i e w / 1 4 9 1 .   [ 1 6 ]   M .   M .   H a ssa n ,   M .   A .   M .   B i l l a h ,   M .   M .   R a h m a n ,   S .   Za m a n ,   M .   M .   H .   S h a k i l ,   a n d   J.   H .   A n g o n ,   “   Ea r l y   p r e d i c t i v e   a n a l y t i c s  i n   h e a l t h c a r e   f o r   d i a b e t e s  p r e d i c t i o n   u si n g   m a c h i n e   l e a r n i n g   a p p r o a c h , ”   Ju l .   2 0 2 1 ,     d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C C C N T 5 1 5 2 5 . 2 0 2 1 . 9 5 7 9 7 9 9 .   [ 1 7 ]   M .   F .   U .   B h u i y a n ,   M .   T.   R a h m a n ,   M .   A .   A n i k ,   a n d   M .   K h a n ,   “ A   f r a m e w o r k   f o r   T y p e - I I   d i a b e t e s  p r e d i c t i o n   u s i n g   m a c h i n e   l e a r n i n g   a p p r o a c h e s,”   i n   2 0 2 1   1 2 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   C o m p u t i n g   C o m m u n i c a t i o n   a n d   N e t w o r k i n g   T e c h n o l o g i e s ,   I C C C N T   2 0 2 1 ,   Ju l .   2 0 2 1 ,   p p .   1 – 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C C C N T 5 1 5 2 5 . 2 0 2 1 . 9 5 8 0 1 5 8 .   [ 1 8 ]   V .   D e e p a k ,   P .   S r i v i d d h y a ,   M .   M u t h u mari,   R .   S h a mel i ,   a n d   S .   N .   D e v i ,   “ I d e n t i f y i n g   l e t h a l   e f f e c t s   a n d   r i s k   l e v e l   u si n g   a n   i mp r o v e d   c l a ss i f i c a t i o n   t e c h n i q u e , ”   i n   Pr o c e e d i n g s  o f   t h e   3 r d   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   I n v e n t i v e   R e se a rc h   i n   C o m p u t i n g   A p p l i c a t i o n s,   I C I RC A   2 0 2 1 ,   S e p .   2 0 2 1 ,   p p .   7 6 1 – 7 6 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C I R C A 5 1 5 3 2 . 2 0 2 1 . 9 5 4 4 7 0 8 .   [ 1 9 ]   A .   N .   S o n i ,   “ D i a b e t e s  me l l i t u s  p r e d i c t i o n   u s i n g   e n s e mb l e   m a c h i n e   l e a r n i n g   t e c h n i q u e s , ”   S S RN   E l e c t r o n i c   J o u r n a l ,   2 0 2 0 ,     d o i :   1 0 . 2 1 3 9 / s sr n . 3 6 4 2 8 7 7 .   [ 2 0 ]   M .   S .   S a t u ,   S .   T.   A t i k ,   a n d   M .   A .   M o n i ,   “ A   n o v e l   h y b r i d   m a c h i n e   l e a r n i n g   m o d e l   t o     p r e d i c t   d i a b e t e s   m e l l i t u s , ”   i n   Pr o c e e d i n g s   o f   I n t e r n a t i o n a l   J o i n t   C o n f e re n c e   o n   C o m p u t a t i o n a l   I n t e l l i g e n c e ,   S p r i n g e r   S i n g a p o r e ,   2 0 2 0 ,   p p .   4 5 3 – 4 6 5 .   [ 2 1 ]   L.   M a l v i y a ,   S .   M a l ,   P .   L a l w a n i ,   a n d   J.  S .   C h a d h a ,   “ D i a b e t e s  c l a ssi f i c a t i o n   u si n g   ma c h i n e   l e a r n i n g   a n d   d e e p   l e a r n i n g   mo d e l s, ”     i n   L e c t u r e   N o t e s   i n   E l e c t r i c a l   En g i n e e ri n g ,   v o l .   7 9 6 ,   S p r i n g e r   S i n g a p o r e ,   2 0 2 1 ,   p p .   4 8 7 – 5 0 3 .   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       S yn erg is tic  en s emb le  cla s s ific a tio n   fr a mewo r k:   u tili z in g   a   s o ft v o tin g   a l g o r ith m  …  ( B h a n u   P r a ka s h   Lo h a n i )   1953   [ 2 2 ]   S .   K .   R e d d y ,   T .   K r i s h n a v e n i ,   G .   N i k i t h a ,   a n d   E.   V i j a y k a n t h ,   “ D i a b e t e s   p r e d i c t i o n   u s i n g   d i f f e r e n t   m a c h i n e   l e a r n i n g   a l g o r i t h ms, ”    i n   Pr o c e e d i n g s  o f   t h e   3 rd   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   I n v e n t i v e   Re s e a r c h   i n   C o m p u t i n g   A p p l i c a t i o n s,  I C I R C A  2 0 2 1 ,   S e p .   2 0 2 1 ,   p p .   1 2 6 1 – 1 2 6 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C I R C A 5 1 5 3 2 . 2 0 2 1 . 9 5 4 4 5 9 3 .   [ 2 3 ]   U .   D a s,  A .   Y .   S r i z o n ,   M .   A .   I sl a m ,   D .   S .   T o n m o y ,   a n d   M .   A . - M .   H a s a n ,   “ P r o g n o s t i c   b i o mar k e r s  i d e n t i f i c a t i o n   f o r   d i a b e t e s   p r e d i c t i o n   b y   u t i l i z i n g   mac h i n e   l e a r n i n g   c l a ss i f i e r s,”   i n   2 0 2 0   2 n d   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   S u st a i n a b l e   T e c h n o l o g i e s   f o r   I n d u st r y   4 . 0 ,   S T I   2 0 2 0 ,   D e c .   2 0 2 0 ,   p p .   1 – 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / S TI 5 0 7 6 4 . 2 0 2 0 . 9 3 5 0 4 9 8 .   [ 2 4 ]   M .   A .   U d d i n   e t   a l . ,   “ M a c h i n e   l e a r n i n g   b a s e d   d i a b e t e s  d e t e c t i o n   m o d e l   f o r   f a l se  n e g a t i v e   r e d u c t i o n , ”   B i o m e d i c a l   Ma t e r i a l s  a n d   D e v i c e s ,   v o l .   2 ,   n o .   1 ,   p p .   4 2 7 – 4 4 3 ,   J u n .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 4 4 1 7 4 - 0 2 3 - 0 0 1 0 4 - w.   [ 2 5 ]   J.  A b d o l l a h i   a n d   S .   A r e f ,   “ E a r l y   p r e d i c t i o n   o f   d i a b e t e s  u si n g   f e a t u r e   s e l e c t i o n   a n d   m a c h i n e   l e a r n i n g   a l g o r i t h ms,”   S N   C o m p u t e r   S c i e n c e ,   v o l .   5 ,   n o .   2 ,   J a n .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 4 2 9 7 9 - 0 2 3 - 0 2 5 4 5 - y.       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS       Bh a n u   Pra k a sh   Lo h a n i           is   a   re se a rc h   s c h o lar   in   t h e   C o m p u ter   S c ien c e   a n d   En g i n e e rin g   De p a rtme n t  a t  G a lg o ti a s  Un i v e rsity ,   G re a ter  No id a .   He   h o l d s  b o th   M . Tec h .   a n d   B. Tec h .   in   Co m p u ter  S c ien c e   a n d   En g i n e e rin g .   Wi t h   1 6   y e a rs  o f   e x p e rien c e   in   a c a d e m ia  a n d   re se a rc h ,   h is  re se a rc h   in tere sts   in c lu d e   d a ta  a n a ly ti c s,  m a c h i n e   lea rn in g ,   a n d   h e a lt h c a re   in fo rm a ti o n   s y ste m s.  He   is  a   m e m b e r  o f  IE EE   a n d   h a s  a u t h o re d   m o re   th a n   2 6   p u b li c a ti o n s.     He   c a n   b e   c o n tac ted   a t  e m a il :  b h a n u p lo h a n i@g m a il . c o m .       Dr .   Ar v in d   Da g u r           i s   c u r r e n t l y   a   p r o f e s s o r   i n   t h e   C o m p u t e r   S c i e n c e   a n d   E n g i n e e r i n g   D e p a r t m e n t   a t   G a l g o t i a s   U n i v e rs i t y ,   G r e a t e r   N o i d a .   Hi s   r e s e a r c h   i n t e re s t s  i n c l u d e   m a c h i n e   le a r n i n g ,   A I   a p p l i c a t i o n s ,   d a t a   m i n i n g ,   a n d   d a t a   a n a l y t ic s .   He   h a s   a u t h o r e d   o r   c o - a u t h o r e d   o v e r   7 5   p u b l i c a t i o n s ,   w i t h   a n   H - i n d e x   o f   1 5   a n d   m o r e   t h a n   5 0 0   c i t a t i o n s .   D r .   D a g u r   h a s   o r g a n i z e d   v a r i o u s   c o n f e r e n c e s ,   se m i n a r s ,   a n d   w o r k s h o p s   a t   t h e   u n i v e r s i t y   l e v e l .   He   i s   a   m e m b e r   o f   I E E E   a n d   A C M .   H e   c a n   b e   c o n t a c t e d   a t   e m a i l :   a r v i n d . d a g u r @ g a l g o t i a s u n i v e r s i t y . e d u . i n .       Dr .   Dhi r e n d r a   K u m a r   S h u k la           is  a   d isti n g u ish e d   a c a d e m ic  a n d   re se a rc h e r  in   Co m p u ter   S c ien c e   a n d   E n g in e e ri n g   with   o v e r  a   d e c a d e   o f   e x p e rien c e   in   tea c h in g   a n d   re se a rc h   a c ro ss   v a rio u s  p re stig i o u s  i n stit u ti o n s.   Cu rre n t ly ,   h e   se rv e s  a s  a n   a ss o c iate   p ro fe ss o r  a t  t h e   S c h o o l  o f  Co m p u ter  S c ien c e   a n d   En g in e e rin g ,   G a lg o ti a s  Un iv e r sity .   Dr.  S h u k la ’ s  re se a rc h   in tere sts  a re   d e e p ly   ro o ted   in   c l o u d   c o m p u ti n g ,   m a c h i n e   lea rn in g   m o d e ls  a n d   AI.   Dr.  S h u k la   h a s  o rg a n ize d   v a rio u s  c o n fe re n c e s  a n d   se m in a rs  a t  t h e   u n i v e rsit y   lev e l.   He   is  a   m e m b e r  o f   IEE E  a n d   CS I.   He   c a n   b e   c o n tac ted   a t  e m a il :  d h iren d ra . s h u k la@ g a lg o ti a su n i v e rs it y . e d u . i n .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.