I nte rna t io na l J o urna l o f   I nfo rm a t ics a nd   Co m m un ica t io n T ec hn o lo g y   ( I J - I CT )   Vo l. 10 ,   No . 3 Dec em b e r   2 0 2 1 ,   p p .   225 ~ 230   I SS N:  2252 - 8 7 7 6 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /iji ct. v 10 i 3 . p p 225 - 2 3 0           225       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ict. ia esco r e. co m   H ea rt  disea se pre diction mo del  wit k - nea res neig h bo a lg o rithm       T s eha y   Adm a s s u A s s eg ie   De p a rtme n o Co m p u ter  S c ien c e ,   Co ll e g e   o Na tu ra l   a n d   Co m p u ta ti o n a S c ien c e ,   In j ib a ra   Un i v e rsit y ,   I n ji b a ra ,   E th i o p ia       Art icle  I nfo     AB S T RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J an   1 2 ,   2 0 21   R ev is ed Au g   2 0 ,   2 0 21   Acc ep ted   Sep   2 ,   2 0 21       In   th is  stu d y ,   th e   a u th o p ro p o s e d   k - n e a re st  n e ig h b o r   (KN N)  b a se d   h e a rt  d ise a se   p re d ictio n   m o d e l.   T h e   a u t h o c o n d u c ted   a n   e x p e rime n to   e v a lu a te  th e   p e rfo rm a n c e   o th e   p ro p o se d   m o d e l.   M o re o v e r,   th e   re su l o t h e   e x p e rime n tal  e v a lu a ti o n   o t h e   p re d icti v e   p e rfo rm a n c e   o t h e   p r o p o se d   m o d e is  a n a ly z e d .   To   c o n d u c t h e   stu d y ,   th e   a u t h o o b tain e d   h e a rt  d ise a se   d a ta  fro m   Ka g g le  m a c h in e   lea rn in g   d a ta  re p o sito r y .   Th e   d a tas e c o n sists   o 1 0 2 5   o b se r v a ti o n o f   wh ich   4 9 9   o 4 8 . 6 8 %   is  h e a rt  d i se a se   n e g a ti v e   a n d   5 2 6   o r   5 1 . 3 2 %   is   h e a rt   d ise a se   p o siti v e .   F in a ll y ,   t h e   p e rf o rm a n c e   o KN a lg o rit h m   is  a n a ly z e d   o n   th e   tes se t.   Th e   re su lt   o p e rfo rm a n c e   a n a ly sis  o n   t h e   e x p e rime n tal   re su lt o n   th e   Ka g g le  h e a rt  d ise a se   d a ta  re p o sito r y   sh o ws   t h a th e   a c c u ra c y   o th e   KN is 9 1 . 9 9 % .   K ey w o r d s :   Au to m ated   d iag n o s is   Dis ea s p r ed ictio n     Hea r t d is ea s p r ed ictio n   KNN  class if ier   KNN  m o d el   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 :   T s eh ay   Ad m ass u   Ass eg ie   Dep ar tm en t o f   C o m p u ter   Scie n ce ,   C o lleg o f   Natu r al  an d   C o m p u tatio n al  Scien ce ,   I n jib ar a   Un iv er s ity   I n jib ar a,   P.O. B : 4 0 ,   E t h io p ia   E m ail: tseh ay ad m ass u 2 0 0 6 @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   Hea r d is ea s i s   co n d itio n   in   wh ich   wax y   s u b s tan ce   is   f o r m ed   in   th co r o n ar y   ar t er ies.  T h is   ac cu m u latio n   o f   p lag u e   wax y   s u b s tan ce   in   th e   ar ter ies  m ak es  th b lo o d   p u m p in g   p r o ce s s   to   s lo d o w n   an d   ev en tu ally   ca u s es  d ea th   if   n o [ 1 ] .   Hea r d is ea s is   o n e   o f   th ca u s es  o f   d is ea s an d   m o r tality   am o n g   th e   p o p u latio n   o f   th wo r ld .   Pre d i ctio n   o f   ca r d io v ascu lar   d is ea s is   r eg ar d ed   as  o n o f   th m o s im p o r tan r esear ch   ar ea s   in   clin ical  d ata  an aly s is .   No d ay ,   t h am o u n o f   d ata  in   th h ea lth ca r e   ce n ter s   is   lar g e.   Ma ch in lear n i n g   alg o r ith m s   ar wid ely   u s ed   i n   o b ject  r ec o g n itio n   a n d   d is e ase  d iag n o s is   [ 2 ] .   I n   d is ea s d iag n o s is   m ac h in e   lear n in g   al g o r ith m   tu r n s   lar g co llectio n   o f   h ea lth ca r e   d ata s et  in to   in f o r m atio n   th at  ca n   a s s is to   m ak e   b etter   d ec is io n s   an d   p r ed ictio n s .   Pre d ictio n   o f   d is ea s an d   d ev elo p in g   m ac h in e - b ased   d iag n o s tics   s y s tem s   is   o n o f   th g o als  o f   m ac h in lear n in g   r esear ch   th at  g ain ed   im p o r tan ce   in   th m ed ical  r esear ch   f iel d   in   s u p p o r o f   th e   h ea lth   ex p er ts   h e r b y   im p r o v in g   th p r ec is io n   a n d   ac cu r ac y   in   d ec is io n   m ak in g   p r o ce s s   d u r in g   th id en tific atio n   an d   d iag n o s is   o f   d is ea s e   [ 3 ] - 15]   On th m ajo r   p r o b lem   in   h ea r d is ea s d iag n o s is   is   th er r o r   d u r in g   d iag n o s is   p r o ce s s .   T h ese  er r o r s   o cc u r   d u e   to   lack   o f   ex p er ien c ed   s p ec ialis ts   in   th m e d ical  f i eld   to   ac c u r ately   an d   p r ec is el y   id en tif y   th e   h ea r t   d is ea s e.   L iter atu r s u r v ey   [ 1 ] - [ 2 5 ] ,   s h o ws  th at  th h ea r d is ea s i s   s ti ll  s er io u s   i s s u wh ich   n ee d s   f u r th e r   r esear ch   wo r k s   in   o r d e r   to   ad d r ess   th m o r tality   r ate  ca u s ed   b y   th d is ea s e.   I n   th is   r esear ch ,   we  p r o p o s ed   h ea r t   d is ea s p r ed ictio n   m o d el   b y   e m p lo y in g   k - n ea r est  n eig h b o r   ( KNN)   alg o r ith m   to   an d   th is   r esear ch   is   aim ed   to   an s wer   th f o llo win g   q u esti o n s i )   W h at  is   th e   r ig h d is tan ce   m ea s u r e   th at  p r o d u ce s   th e   o p tim al  ac cu r ac y   f o r   th KNN  o n   h ea r t   d is ea s p r e d ictio n i i)   W h at  is   th p er f o r m an ce   o f   KNN  alg o r ith m   o n   p r ed ictio n   o f   h ea r t   d is ea s e?   iii )   W h at   i s   th ef f ec o f   th v alu e   o f   n eig h b o r s   o n   th p r ed ictiv ac cu r ac y   o f   KNN  o n   h ea r d is ea s e   p r ed ictio n ?   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 7 6   I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l Vo l.  10 ,   No .   2 ,   Dec em b er   20 2 1 225 2 3 0   226   2.   RE L AT E D   WO RK   Nu m er o u s   r esear ch   w o r k s   h a v b ee n   c o n d u cted   wh ich   h as  f o cu s   o n   h ea r d is ea s id en ti f icatio n   b y   em p lo y in g   m ac h in e - lear n i n g   a lg o r ith m s .   T h r esear c h   wo r k s   ap p lied   d if f e r en m ac h in e   lear n in g   al g o r ith m s   t o   d ev elo p   p r ed ictio n   m o d el   f o r   class if icatio n   o f   th e   h ea r d is ea s e.   So m o f   th p r e v io u s   r esear ch   wo r k s   o n   h ea r t   d is ea s p r ed ictio n   ar e   d is cu s s ed   in   th is   s ec tio n .   Ga v h an e   et  a l [ 4 ] ,   Naïv e   B ay es,  d ec is io n   tr ee   an d   r a n d o m   f o r est alg o r ith m s   ar ap p lie d   to   C lev elan d   h ea r t d is ea s d ataset.   T h p r ed ictiv p er f o r m a n c o f   th alg o r ith m s   is   ev alu ated   o n   th e   test   d ataset  an d   r an d o m   f o r est  alg o r ith m   o u tp er f o r m e d   th an   t h d ec is io n   tr ee   an d   Naïv e   B ay es a lg o r ith m .   Hasan   et  a l .   [ 5 ] ,   Gau s s ian   Na ïv B ay es  alg o r ith m   is   ap p lie d   to   an   o n lin Un iv er s ity   o f   C alif o r n ia,   I r v in ( UC I )   h ea r d is ea s d at r ep o s ito r y .   T h al g o r ith m   is   ev alu ated   ag ain s th e   p r ed ictiv ac cu r ac y   a n d   t h e   ex p er im en tal  a n aly s is   o f   r esu lt  s h o ws  th at  th h i g h est  ac c u r ac y   ac h iev ed   b y   th Gau s s ian   Naïv B ay es  o n   p r ed ictio n   o f   th h ea r t d is ea s is   8 4 . 0 5 %.   Am b ek ar   an d   Ph aln ik ar   [ 6 ] ,   co m p ar ativ e   an aly s is   o n   th e   p r ed ictiv p er f o r m a n ce   o f   m ac h i n lear n i n g   alg o r ith m s ,   s u ch   as  Gau s s ian   Naïv B ay es,  L o g is tic  r eg r ess io n ,   r a n d o m   f o r est  an d   KNN  is   co n d u cted   h ea r t   d is ea s d ataset.   T h co m p ar is o n   r esu lt  s h o ws  th at  l o g is tic  r eg r ess io n   o u tp er f o r m e d   th o t h er   alg o r ith m s   with   b etter   ac cu r ac y   o n   p r ed ictio n .     Pawlo v s k y   [ 7 ] ,   h ea r d is ea s p r ed ictio n   m o d el  is   p r o p o s ed   b y   em p l o y in g   co n v o lu tio n al  n eu r al   n etwo r k   ( C NN) .   T h ac cu r ac y   o f   th p r o p o s ed   h ea r d is ea s p r ed ictio n   m o d el  is   ev alu ated   o n   test   d ataset  an d   th an aly s is   o f   th r esu lt  s h o w s   th at  th C NN  alg o r ith m   ac h i ev ed   p r ed ictio n   ac c u r ac y   o f   6 5 %.  Zu n a id i   et  a l.   [ 8 ] ,   KNN  is   ap p lied   to   h ea r d is ea s o b s er v atio n s   co llect ed   f r o m   W is co n s in .   T h au t h o r s   co m p ar ed   t h e   p er f o r m an ce   o f   lin ea r   an d   n o n - lin ea r   s u p p o r v ec to r   m ac h i n e.   T h r esu lt  o f   p er f o r m an ce   an aly s is   s h o ws  th at   th KNN   h as p r ed ictiv ac cu r ac y   o f   8 4 . 8 % o n   th h ea r t d is e ase  class if icat io n   p r o b lem .     J o th et  a l.  [ 9 ] ,   co m p ar ativ e   s tu d y   o n   m ac h in lear n in g   alg o r ith m s   n am ely ,   d ec is io n   tr e e,   r an d o m   f o r est  an d   m u lti - lay er   p er ce p ti o n   is   co n d u cted   o n   t h W is co n s in   h ea r d is ea s d ata  r e p o s ito r y .   T h alg o r ith m s   ar ev alu ated   ag ain s th eir   ac cu r ac y   o n   h ea r d is ea s p r ed ictio n   an d   th r esu lt  s h o ws  th at  m u lti - lay er   p er ce p tio n ,   n eu r al  n etwo r k   is   b etter   o n   p r e d ictio n   o f   th e   h ea r t   d is ea s e.   J ab b ar   et   a l .   [ 1 0 ] ,   s u p p o r v ec t o r   m ac h in e   is   ap p lied   to   th h ea r d is ea s d ata  r ep o s ito r y   to   d ev elo p   h ea r d is ea s p r ed ictio n   m o d el.   T h au t h o r s   ap p lied   f ea tu r e   s elec tio n   to   im p r o v th p r ed i ctio n   p er f o r m an ce   o f   th p r o p o s ed   m o d el  an d   r esu lt  s h o ws  th at  th m o d el  h as  ac cu r ac y   o f   5 6 . 1 6 %.    Ass eg ie  et  a l.   [ 1 1 ] ,   Naïv B ay es  is   em p lo y ed   to   W i s co n s in   h ea r d is ea s d ata  r ep o s ito r y   to   p r ed ict  a   h ea r d is ea s e.   T h m a x im u m   p r ed ictio n   ac c u r ac y   ac h ie v ed   b y   u s in g   th is   m o d el   is   8 7 %.   p r ed ictio n   ac cu r ac y   o f   8 7 is   ac ce p ta b le  in   m ac h in lear n in g   a n d   p r ed ictio n   s y s tem   an d   h en ce ,   Naïv B ay es   m o d el   is   b etter   in   p er f o r m an ce   an d   p r ed ictio n   o f   h ea r t d is ea s e .       3.   RE S E ARCH   M E T H O D   I n   th is   r esear ch ,   t h r esear ch e r   co llected   h ea r d is ea s d ata  f r o m   Kag g le  d ata  r e p o s ito r y   f o r   tr ain in g   an d   test in g   t h p r o p o s ed   KNN   m o d el.   Fo r   im p lem en tatio n   a n d   e x p er im en tal   test in g ,   th e   r e s ea r ch er   em p l o y ed   Py th o n   3 . 7   p r o g r am m in g   lan g u ag e.   s tatis tical  m eth o d   th at  is   Pear s o n s   co r r elatio n   an aly s is   an d   d ata  v is u aliza tio n   as  well   as  f ea tu r e   r elatio n s h ip   m ea s u r es  ar em p lo y ed   f o r   id e n tific atio n   an d   in t er p r etatio n   o f   h ea r t   d is ea s d ata  r ep o s ito r y   to   f in d   o u th r elatio n s h ip   b etwe en   th class   an d   th f ea tu r es   i n   o b s er v atio n s .   T o   d ev elo p   h ea r d is ea s p r ed ictio n ,   m o d el  th r esear ch er   e m p l o y ed   KNN  alg o r ith m .   Fig u r 1   d em o s n tr ates  h ea r t   d is ea s d is tr ib u tio n   in   th d ata s s et .           Fig u r 1 Hea r d is ea s p atien t a n d   n o n - p atien t c lass   d is tr ib u tio n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l   I SS N:  2252 - 8 7 7 6       Hea r t d is ea s p r ed ictio n   mo d el  w ith   k - n ea r est n eig h b o r   a lg o r ith m   ( Ts eh a A d ma s s u   A s s eg ie )   227   3 . 1 .     Da t a s et   des cr iptio   I n   th is   s tu d y ,   Ka g g le  b r ea s ca n ce r   d ata  r ep o s ito r y   u s ed   in   th is   s tu d y   co n s is ts   o f   1 0 2 5   o b s er v atio n s   an d   1 3   f ea tu r es.  Am o n g   th e   1 0 2 5   o b s er v atio n s ,   4 9 9   o r   4 8 . 6 8 ar h ea r d is ea s n eg ativ an d   5 2 6   o r   5 1 . 3 2 %   ar h ea r t   d is ea s p o s itiv e.   T h d ataset  h as  n o   m is s in g   f ea t u r v al u es.  T ab le  1   s u m m a r iz es   th d etails  o f   th f ea tu r es  o f   h ea r d is ea s d ataset.   T h d ataset  o b s er v atio n s   u s ed   in   tr ain in g   is   8 0 an d   in   test in g   2 0 o f   th d ataset  is   u s ed .   T ab le  1   d em o n s tr ates  h ea r d is ea s d ataset  f ea tu r es  em p lo y ed   f o r   tr ain in g   a n d   test in g   th KNN  m o d el.   Fig u r 2   s h o ws  th e   d is tr ib u ti o n   o f   h ea r d is ea s p atien ts   ag ain s n o n   p atien class   f o r   d if f er e n s lo p p in g   co n d itio n s   s u c h   as  s u p   s lo p i n g ,   d o wn   s lo p p i n g   an d   f lat.   As  d e m o n s tr ated   in   th e   Fi g u r e   2 ,   th e   n u m b er   o f   p atien ts   is   h ig h er   wh en   t h p atien t ST - T   wav e   is   u p   s lo p in g .       T ab le  1 .   T h Kag g le   h ea r t d is ea s d ata  r ep o s ito r y   f ea tu r es d escr ip tio n   N o .   F e a t u r e   D e scri p t i o n   1   Ag e   Th e   a g e   o f   a   p e r s o n   2   CP   C h e st   p a i n t   ( 1 =   t y p i c a l   a n g i n a 2 =   a t y p i c a l   a n g i n a ,   3 =   n o n - a n g i n a   p a i n ,   4 =   a s y m p t o t i c )   3   tres tb p s   R e st i n g   b l o o d   p r e ss u r e   4   Ch o l   S e r u c h o l e st e r o l   i n   mg / d l   5   fb s   F a st i n g   b l o o d   su g a r   6   re ste c g   R e st i n g   e l e c t r o c a r d i o g r a p h i c   r e s u l t s ( v a l u e 0 ,   1,   2)   7   t h a l a c h   M a x i m u m   h e a r t   r a t e   a c h i e v e d   8   e x a n g   E x e r c i s e   i n d u c e d   a n g i n a   ( 1 =   y e s ,   0 =   n o )   9   O l d p e a k   S d e p r e ssi o n   i n d u c e d   b y   e x e r c i se   r e l a t i v e   t o   r e s t   10   slo p e   T h e   sl o p e   o f   t h e   p e a k   e x e r c i se  S se g men t   11   ca   N u mb e r   o f   ma j o r   v e sse l s (0 - 3 )   c o l o r e d   b y   f l u o r o sc o p y   12   Th a l   T h a l a ss e m i a   ( 3 =   n o r m a l ,   6 =   f i x e d   d e f e c t ,   7 =   r e v e r s i b l e   d e f e c t )   13   targ e t   C l a s s l a b e l   ( 1 =   p a t i e n t ,   0 =   n o t   p a t i e n t )           Fig u r 2 Slo p e   v s   h ea r d is ea s p o s itiv an d   n eg ativ class       3 . 2 .     F e a t ure  co rr ela t io n mo del   T h au th o r   h as   em p lo y ed   Pear s o n s   co r r elatio n   an aly s is   f o r   v is u aliza tio n   o f   th r elatio n s h i p   b etwe en   ea ch   f ea tu r e.   T h is   h elp s   to   id e n tify   th e   f ea tu r e   th at  is   s tr o n g l y   r elate d   to   th e   class   f ea tu r i n   th d ata   r ep o s ito r y .   T h Pear s o n s   co r r elatio n   m atr ix   f o r   ea c h   f ea tu r e   o f   th e   b r ea s t   ca n ce r   d ataset  is   s h o wn   in   F ig u r 3 .   As  illu s tr ated   in   F ig u r e   3 ,   s o m e   o f   th f ea t u r es  ar e   h ig h l y   c o r r elate d .   Fo r   in s tan ce ,   ag a n d   to tal  r esti n g   b lo o d   p r ess u r es   ( tr estb p s )   h as  c o r r elatio n   v al u 0 . 2 7 .   Similar ity   c h o lest er o is   h ig h ly   co r r elate d   to   ag with   co r r elatio n   co ef f icien 0 . 2 2 .   I n   a d d itio n ,   n u m b er   o f   m ajo r   v ess els  h as  h ig h   co r r elatio n   with   ag with   co r r elatio n   co ef f icien t   o f   0 . 2 5 .   Slo p an d   m ax im u m   h ea r r ate  ac h ie v ed   h as  h ig h   c o r r elatio n   v alu o f   0 . 4 .   I n   co n t r ast,  f ea tu r es  s u ch   as  r est in g   elec tr o ca r d io g r am   a n d   ex er cise - in d u ce d   an g in a   h as n eg ativ co r r elatio n   v alu with   ag f ea tu r e.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 7 6   I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l Vo l.  10 ,   No .   2 ,   Dec em b er   20 2 1 225 2 3 0   228       Fig u r 3 Hea r d is ea s f ea tu r e   co r r elatio n   m atr ix       4.   RE SU L T   AND  DI SCUS SI O N   I n   th is   s ec tio n ,   th e x p er im e n tal   test   r esu lts   o n   th e   p r o p o s ed   m o d el   ar e   e x p lain ed .   T h e   p r ed ictiv e   p er f o r m an ce   o f   d ec is io n   tr ee   an d   ad a p tiv b o o s tin g   alg o r i th m   is   an aly ze d   b y   em p lo y in g   th p er f o r m a n ce   m etr ics s u ch   as a cc u r ac y   an d   co n f u s io n   m at r ix   alo n g   with   lear n in g   cu r v o f   th alg o r ith m s .   T ab le  2   illu s tr ates   th ac cu r ac y   o f   th e   p r o p o s ed   KNN  m o d el  o n   f iv r an d o m   te s ts .   As  d em o n s tr ated   in   T a b le  1 ,   t h h ig h est  ac cu r ac y   s co r o n   f iv r a n d o m   test   is   9 2 . 6 8 %   with   av er a g e   ac cu r ac y   o f   x %.  T h p r ed ictiv p er f o r m an ce   o f   th p r o p o s e d   m o d el  is   ex p e r im en ted   o n   t h tr ain in g   s et.   T h e   p r ed ict iv ac cu r ac y   o f   th p r o p o s ed   m o d el  is   s h o wn   in   Fig u r 4 .       T ab le  2 .   Acc u r ac y   o f   KNN   Ex p e r i m e n t a l   t e s t   A c c u r a c y   i n   %   1   9 1 . 7 0   2   8 9 . 2 6   3   9 6 . 0 9   4   9 0 . 2 4   5   9 2 . 6 8           Fig u r 4 Hea r d is ea s f ea tu r e   co r r elatio n   m atr ix       4 . 1 .     Co nfusi o n m a t rix   co n f u s io n   m atr ix   is   m ea s u r th p r ed ictiv p er f o r m an c o f   th e   p r o p o s ed   m o d els  in   ter m s   o f   th e   n u m b er   o f   c o r r ec an d   in co r r ec p r ed ictio n s   o n   th test   s et  b y   th d ec is io n   tr ee   an d   ad a p tiv b o o s tin g   alg o r ith m .   T h co n f u s io n   m atr i x   o f   t h d ec is io n   tr ee   an d   a d ap tiv b o o s tin g   alg o r ith m   is   s h o wn   in   Fig u r 5.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l   I SS N:  2252 - 8 7 7 6       Hea r t d is ea s p r ed ictio n   mo d el  w ith   k - n ea r est n eig h b o r   a lg o r ith m   ( Ts eh a A d ma s s u   A s s eg ie )   229   4 . 2 .     T ra ini ng   a nd   t est  a cc ur a cy   v s   k - v a lues   L ea r n in g   cu r v es  o f   th e   p r o p o s ed   m o d el   s h o ws  th e   p e r f o r m an ce   o f   t h m o d el   o n   tr ain in g   s et  f o r   d if f er en t   k - v alu es  as  d em o n s tr ated   in   Fig u r 6 .   T h Fig u r 6   d em o n s tr ates  th t r ain in g   an d   t est  s et  ac cu r ac y   o n   th y - a x is   ag ain s th k - n ei g h b o r s   o n   th y - ax is .   T h wo r s p e r f o r m a n ce   o f   th e   m o d el  is   ap p r o x im ately   7 2 . 2 5 %,  wh ich   is   s til ac ce p tab le.   An d   th m o d el’ s   b est  p er f o r m a n c is   at  1   n eig h b o r   ( = 1 )   an d   d r o p s   with   h ig h er   v alu es o f   n ei g h b o r s .           Fig u r 5 C o n f u s io n   m atr i x   o f   KNN  m o d el   Fig u r 6 v alu v s   ac cu r ac y   f o r   KNN  m o d el       5.   CO NCLU SI O N   I n   th is   r esear ch ,   au th o r   p r o p o s ed   KNN   b ased   m o d el   f o r   h ea r d is ea s p r ed ictio n   b y   u s in g   d ataset  o b tain ed   f r o m   Kag g le  m ac h in lear n in g   d ata  r e p o s ito r y .   T h p r o p o s ed   m o d el  s o lv es  th p r o b lem   o f   b iased   class if icatio n   o n   im b ala n ce d   o b s er v atio n   b y   n o n - en s em b le   a lg o r ith m   t h r o u g h   en s em b le   class if ier   n am ely   th e   ad ap tiv b o o s tin g .   T h e   p r e d ictiv p er f o r m an ce   o f   th p r o p o s ed   m o d el  is   ev alu ated   b y   e m p lo y in g   d if f e r en t   p er f o r m an ce   m etr ics  s u ch   as  ac cu r ac y   an d   c o n f u s io n   m atr ix   o n   th test   s et.   T h r esu lt  o f   p er f o r m a n ce   an aly s is   s h o ws  th at  th ad a p tiv b o o s tin g   alg o r ith m   h as  b etter   p e r f o r m an ce   th an   th d ec is io n   tr ee .   Hen ce ,   th a d ap tiv e   b o o s tin g   al g o r ith m   is   b etter   class if ier   f o r   im b alan ce d   o b s er v atio n s   wh er e   th u s o f   n o n - en s em b le  alg o r it h m   s u ch   as  d ec is io n   tr ee ,   r esu lts   i n   b iased   p r ed ictio n   t o war d s   th m ajo r ity   class   y ield in g   b et ter   p er f o r m an ce   o n   p r ed ictio n   o f   th m ajo r ity   clas s   an d   p o o r   p e r f o r m an ce   o n   th e   m in o r ity   class .       ACK NO WL E DG E M E NT S   T h au th o r   wo u l d   lik to   th an k   I n jib ar Un iv er s ity   f o r   p r o v i d in g   an   in ter n et  an d   lab o r ato r y   f ac ilit ates  f o r   co n d u ctin g   th is   wo r k .       RE F E R E NC E S   [1 ]   A.  M .   Yu so f,   N .   A.  M .   G h a n i,   K.  A.  M .   G h a n i,   a n d   K.  I.   M .   G h a n i,   p re d ictiv e   m o d e f o p re d ict io n   o h e a rt  su r g e ry   p ro c e d u re ,   I n d o n e sia n   J o u rn a o El e c trica En g in e e rin g   a n d   Co m p u ter   S c ien c e ,   v o l .   1 5 ,   n o .   3 ,   p p .   1 6 1 5 1 6 2 0 ,   S e p .   2 0 1 9 ,   d o i:   1 0 . 1 1 5 9 1 /i jee c s.v 1 5 . i 3 . p p 1 6 1 5 - 1 6 2 0 .   [2 ]   T.   S u re sh ,   T .   A.   As se g ie,  S .   Ra jk u m a r,   a n d   N.  K.   Ku m a r,   A h y b ri d   a p p ro a c h   to   m e d ica d e c isio n - m a k in g d iag n o sis   o h e a rt  d ise a se   with   m a c h in e - l e a rn in g   m o d e l,   In ter n a ti o n a J o u rn a o El e c trica a n d   Co m p u ter   En g i n e e rin g   (IJ ECE ) ,   v o l.   1 2 ,   n o .   2 ,   p p .   1 8 3 1 1 8 3 8 ,   A p r.   2 0 2 2 ,   d o i:   1 0 . 1 1 5 9 1 /i j e c e . v 1 2 i 2 . p p 1 8 3 1 - 1 8 3 8 .   [3 ]   A.  A.  Hu ss e in ,   Im p ro v e   th e   p e r fo rm a n c e   o K - m e a n b y   u si n g   g e n e ti c   a lg o r it h m   fo c las sifica ti o n   h e a rt  a tt a c k ,   In ter n a t io n a J o u rn a o El e c trica a n d   C o mp u ter   En g i n e e rin g   (I J ECE ) ,   v o l.   8 ,   n o .   2 ,   p .   1 2 5 6 ,   Ap r.   2 0 1 8 ,   d o i:   1 0 . 1 1 5 9 1 /i jec e . v 8 i2 . p p 1 2 5 6 - 1 2 6 1 .   [4 ]   A.  G a v h a n e ,   G .   Ko k k u la,   I.   P a n d y a ,   a n d   K.  De v a d k a r,   P re d icti o n   o He a rt  Dise a se   Us in g   M a c h in e   Lea rn in g ,   M a r.   2 0 1 8 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 / ice c a . 2 0 1 8 . 8 4 7 4 9 2 2 .   [5 ]   S .   M .   M .   Ha sa n ,   M .   A.  M a m u n ,   M .   P .   Ud d in ,   a n d   M .   A.  H o ss a in ,   Co m p a ra ti v e   a n a ly sis  o c las sifica ti o n   a p p r o a c h e fo h e a rt  d ise a se   p re d ictio n ,   i n   In ter n a t io n a l   Co n fer e n c e   o n   C o mp u ter ,   C o mm u n ica ti o n ,   Ch e mic a l,   M a ter ia l   a n d   El e c tro n ic E n g i n e e rin g ,   IC4 M E2   2 0 1 8 ,   F e b .   2 0 1 8 ,   p p .   1 4 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /IC 4 M E 2 . 2 0 1 8 . 8 4 6 5 5 9 4 .   [6 ]   S .   Am b e k a r   a n d   R.   P h a ln i k a r,   Di se a se   risk   p re d icti o n   b y   u sin g   c o n v o l u ti o n a n e u ra l   n e two r k ,   in   Pr o c e e d in g s   -   2 0 1 8   4 th   I n ter n a ti o n a C o n fer e n c e   o n   Co mp u t in g ,   Co mm u n ica ti o n   Co n t ro a n d   A u to m a ti o n ,   ICCUB EA   2 0 1 8 ,   Au g .   2 0 1 8 ,   p p .   1 5 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /ICCUBEA. 2 0 1 8 . 8 6 9 7 4 2 3 .   [7 ]   A.  P .   P a wlo v s k y ,   An   e n se m b le  b a se d   o n   d istan c e fo r   a   k NN   m e th o d   f o h e a rt  d ise a se   d iag n o sis,”   in   In ter n a ti o n a Co n fer e n c e   o n   El e c tro n ics ,   In fo r ma ti o n   a n d   Co mm u n ica t io n ,   ICE IC  2 0 1 8 ,   Ja n .   2 0 1 8 ,   v o l .   2 0 1 8 - J a n u a ,   p p .   1 4 ,   d o i:   1 0 . 2 3 9 1 9 /E LINF OCO M . 2 0 1 8 . 8 3 3 0 5 7 0 .   [8 ]   W.   H.   A.   W.   Z u n a i d i,   R.   D.  R .   S a e d u d i n ,   Z.   A.   S h a h ,   S .   Ka sim ,   C .   S e n   S e a h ,   a n d   M .   Ab d u r o h m a n ,   P e rfo rm a n c e s   An a ly sis  o f   He a rt  Dise a se   Da tas e u sin g   Diffe re n t   Da ta  M in in g   Cl a ss ifi c a ti o n s,”   In ter n a ti o n a J o u r n a o n   Ad v a n c e d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 7 6   I n t J I n f   &   C o m m u n   T ec h n o l Vo l.  10 ,   No .   2 ,   Dec em b er   20 2 1 225 2 3 0   230   S c ien c e ,   En g in e e rin g   a n d   In f o rm a ti o n   T e c h n o l o g y ,   v o l.   8 ,   n o .   6 ,   p .   2 6 7 7 ,   De c .   2 0 1 8 ,   d o i:   1 0 . 1 8 5 1 7 / i jas e it . 8 . 6 . 5 0 4 2 .   [9 ]   N.  Jo th i ,   W.   H u sa in ,   N.  A .   Ra sh i d ,   a n d   S .   M .   S y e d - M o h a m a d ,   F e a tu re   se lec ti o n   m e th o d   u si n g   g e n e ti c   a lg o rit h m   fo r   m e d ica d a tas e t,   In ter n a ti o n a J o u rn a l   o n   A d v a n c e d   S c ie n c e ,   En g in e e rin g   a n d   I n fo rm a ti o n   T e c h n o lo g y ,   v o l .   9 ,   n o .   6 ,   p p .   1 9 0 7 1 9 1 2 ,   De c .   2 0 1 9 ,   d o i 1 0 . 1 8 5 1 7 /i jas e it . 9 . 6 . 1 0 2 2 6 .   [1 0 ]   M .   A.  Ja b b a a n d   S .   S a m re e n ,   He a rt  d ise a se   p re d ictio n   sy ste m   b a se d   o n   h id d e n   n a ï v e   b a y e s   c las sifier,”  Oc t.   2 0 1 6 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /cim c a . 2 0 1 6 . 8 0 5 3 2 6 1 .   [1 1 ]   T.   A.  As se g ie,  a   S u p p o rt  Ve c to M a c h in e   Ba se d   He a rt  Dise a se   P re d ictio n ,   J o u rn a o f   S o ft wa re   En g in e e rin g   &   In telli g e n S y ste ms   Iss n   2 5 1 8 - 8 7 3 9 ,   v o l.   4 ,   n o .   3 ,   p p .   1 1 1 1 1 6 ,   2 0 1 9 .   [1 2 ]   T.   A.  As se g ie  a n d   P .   S .   Na ir,   Th e   p e rfo rm a n c e   o d if fe re n m a c h in e   lea rn in g   m o d e ls  o n   d ia b e tes   p re d ictio n ,   In ter n a t io n a J o u rn a o S c ien ti fi c   a n d   T e c h n o l o g y   Res e a rc h ,   v o l.   9 ,   n o .   1 ,   p p .   2 4 9 1 2 4 9 4 ,   2 0 2 0 .   [1 3 ]   T.   A.  As se g ie,  S .   J.  S u sh m a ,   a n d   S .   C .   P ra sa n n a ,   Weig h ted   d e c isio n   tr e e   m o d e fo b re a st  c a n c e d e tec ti o n ,   T e c h n o l o g y   re p o rts o Ka n sa u n i v e rs it y ,   v o l.   6 2 ,   n o .   3 ,   2 0 2 0 .   [1 4 ]   S .   J.  S u sh m a ,   T.   A.  As se g ie,  D.  C.   Vin u t h a ,   a n d   S .   P a d m a sh re e ,   An   imp ro v e d   fe a tu re   se lec ti o n   a p p r o a c h   fo c h ro n ic   h e a rt  d ise a se   d e tec ti o n ,   Bu ll e ti n   o E lec trica E n g i n e e rin g   a n d   I n f o rm a ti c s ,   v o l .   1 0 ,   n o .   6 ,   p p .   3 5 0 1 3 5 0 6 ,   De c .   2 0 2 1 ,   d o i:   1 0 . 1 1 5 9 1 /ee i. v 1 0 i6 . 3 0 0 1 .   [1 5 ]   K.  Wan g   e t   a l. ,   In terp re tab le  p re d ictio n   o f   3 - y e a a ll - c a u se   m o rtali ty   i n   p a ti e n ts  wit h   h e a rt  fa il u re   c a u se d   b y   c o r o n a ry   h e a rt  d is e a se   b a se d   o n   m a c h in e   le a rn in g   a n d   ( S HA P ) ,   C o mp u ter i n   B io l o g y   a n d   M e d icin e ,   v o l.   1 3 7 ,   p .   1 0 4 8 1 3 ,   Oc t.   2 0 2 1 ,   d o i:   1 0 . 1 0 1 6 / j. c o m p b io m e d . 2 0 2 1 . 1 0 4 8 1 3 .   [1 6 ]   K.  Bu d h o l iy a ,   S .   K.  S h ri v a sta v a ,   a n d   V.   S h a rm a ,   An   o p t imiz e d   XG Bo o st  b a se d   d iag n o st ic  sy st e m   fo e ffe c ti v e   p re d ictio n   o f   h e a rt  d ise a se ,   J o u r n a l   o f   Ki n g   S a u d   U n ive rs it y - Co mp u ter   a n d   I n fo rm a ti o n   S c ien c e s ,   Oc t.   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j. jk s u c i. 2 0 2 0 . 1 0 . 0 1 3 .   [1 7 ]   P .   K.   A n o o j,   Cli n ica d e c isio n   s u p p o rt  s y ste m Risk   le v e p re d ict io n   o h e a rt  d ise a se   u sin g   we ig h t e d   fu z z y   r u les ,   J o u rn a o Kin g   S a u d   U n ive rs it y - Co mp u ter   a n d   In fo rm a t io n   S c ie n c e s ,   v o l .   2 4 ,   n o .   1 ,   p p .   2 7 4 0 ,   Ja n .   2 0 1 2 ,   d o i:   1 0 . 1 0 1 6 / j. jk s u c i. 2 0 1 1 . 0 9 . 0 0 2 .   [1 8 ]   K.  Ba h a n i,   M .   M o u ja b b ir,   a n d   M .   Ra m d a n i,   An   a c c u ra te  fu z z y   r u le - b a se d   c las sifica ti o n   sy ste m fo h e a rt  d ise a se   d iag n o sis,”   S c ien ti fi c   Af ric a n ,   v o l .   1 4 ,   p .   e 0 1 0 1 9 ,   No v .   2 0 2 1 ,   d o i:   1 0 . 1 0 1 6 /j . sc iaf.2 0 2 1 . e 0 1 0 1 9 .   [1 9 ]   S .   P .   P a tr o ,   G .   S .   Na y a k ,   a n d   N.  P a d h y ,   He a rt  d ise a se   p re d icti o n   b y   u si n g   n o v e o p ti m iza ti o n   a l g o ri t h m su p e rv ise d   lea rn in g   p r o sp e c ti v e ,   In fo rm a t ics   in   M e d icin e   U n lo c k e d ,   v o l .   2 6 ,   p .   1 0 0 6 9 6 ,   2 0 2 1 ,   d o i:   1 0 . 1 0 1 6 /j . i m u . 2 0 2 1 . 1 0 0 6 9 6 .   [2 0 ]   T.   A.   As se g ie,  S .   J.   S u s h m a ,   B.   G .   Bh a v y a ,   a n d   S .   P a d m a sh re e ,   Co rre latio n   An a ly sis   fo r   De term in i n g   Eff e c ti v e   Da ta  in   M a c h i n e   Lea rn in g De tec ti o n   o He a rt  F a il u re ,   Co mp u ter   S c ien c e ,   v o l.   2 ,   n o .   3 ,   A p r.   2 0 2 1 ,   d o i 1 0 . 1 0 0 7 /s 4 2 9 7 9 - 021 - 0 0 6 1 7 - 5.   [2 1 ]   T.   R.   S .   M a ry   a n d   S .   S e b a stia n ,   P re d ictin g   He a rt  Ai lme n i n   P a ti e n ts  wit h   Va r y in g   n u m b e r   o f   F e a t u re u si n g   Da ta  M in i n g   Tec h n i q u e s,”   In ter n a ti o n a J o u rn a o f   El e c trica a n d   Co m p u ter   E n g i n e e rin g   (IJ ECE ) ,   v o l.   9 ,   n o .   4 ,   p .   2 6 7 5 ,   Au g .   2 0 1 9 ,   d o i:   1 0 . 1 1 5 9 1 /i jec e . v 9 i4 . p p 2 6 7 5 - 2 6 8 1 .   [2 2 ]   T.   A.  As se g ie,  An   o p ti m ize d   K - Ne a re st  Ne ig h b o b a se d   b re a st  c a n c e d e tec ti o n ,   J o u rn a o f   Ro b o t ics   a n d   C o n tr o l   (J RC) ,   v o l.   2 ,   n o .   3 ,   2 0 2 1 ,   d o i:   1 0 . 1 8 1 9 6 /j rc . 2 3 6 3 .   [2 3 ]   Y.  K.  S in g h ,   N.  S in h a ,   a n d   S .   K.  S in g h ,   He a rt  Dise a se   P re d ictio n   S y ste m   Us in g   Ra n d o m   F o re st ,   in   Co mm u n ica ti o n s   in   Co m p u ter   a n d   In fo rm a t io n   S c i e n c e ,   S p ri n g e S in g a p o re ,   2 0 1 7 ,   p p .   6 1 3 6 2 3 .   [2 4 ]   M .   P a a n d   S .   P a rij a ,   P re d icti o n   o He a rt  Dise a s e u sin g   Ra n d o m   F o re st,”  J o u rn a o P h y sic s:  Co n fer e n c e   S e rie s v o l.   1 8 1 7 ,   n o .   1 ,   p .   1 2 0 0 9 ,   M a r.   2 0 2 1 ,   d o i:   1 0 . 1 0 8 8 /1 7 4 2 - 6 5 9 6 / 1 8 1 7 /1 / 0 1 2 0 0 9 .   [2 5 ]   L.   Ali   e a l. ,   F e a tu re - Driv e n   De c isio n   S u p p o rt   S y ste m   fo r   He a rt  F a il u re   P re d ict io n   Ba se d   o n   χ 2   S tatisti c a M o d e l   a n d   G a u ss ian   Na iv e   Ba y e s ,   Co m p u t a ti o n a a n d   M a th e ma ti c a M e t h o d s   in   M e d ici n e ,   v o l.   2 0 1 9 ,   p p .   1 8 ,   No v .   2 0 1 9 ,   d o i:   1 0 . 1 1 5 5 /2 0 1 9 / 6 3 1 4 3 2 8 .       B I O G RAP H O F   AUTHO R       Tse h a y   Ad m a ss u   As se g ie   re c e iv e d   h is  f irst  d e g re e   in   Co m p u ter  S c ien c e   fr o m   Dill a   Un iv e rsity ,   Et h i o p ia,   in   2 0 1 3 .   He   h a a lso   M a ste d e g re e   in   Co m p u ter  S c ien c e   fro m   An d h r a   Un iv e rsity ,   In d ia,  in   2 0 1 6 .   He   is  c u rre n tl y   Co m p u ter  S c ien c e   re se a r c h e wo rk in g   a Lec tu re d   in   De p a rtme n o C o m p u ter  S c ien c e ,   In ji b a ra   Un i v e rsity ,   Et h i o p ia.  His   m a in   re se a rc h   in tere sts  fo c u s   o n   M a c h in e   lea rn in g ,   M e d ica d a ta   An a ly sis   a n d   Da ta  M in i n g .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il tse h a y a d m a ss u 2 0 0 6 @ g m a il . c o m   .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.