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.   41 ,   No .   3 Ma r ch   20 2 6 ,   p p .   9 6 6 ~ 9 7 6   I SS N:  2 502 - 4 7 52 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijee cs .v 41 . i 3 . pp 966 - 9 7 6           966       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ee cs . ia esco r e. co m   Enha nced  pre dict io n of chronic  kid ney  disea se o nset  throug ma chine learning   techniqu es       Sa m uel J o hn   P a rr eño M a ri a   Cristine  J o y   Ant er   M a t h e ma t i c s Di v i s i o n ,   U n i v e r si t y   o f   M i n d a n a o ,   D i g o C o l l e g e ,   D i g o s   C i t y ,   P h i l i p p i n e s       Art icle  I nfo     AB S T RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ma y   1 0 ,   2 0 2 4   R ev is ed   No v   1 3 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   Dec   1 3 ,   2 0 2 5       Ch ro n ic  k i d n e y   d ise a se   (CKD is  a   g lo b a h e a lt h   c o n c e rn   t h a o ften   p ro g re ss e s silen tl y   to   se v e re   c o m p li c a ti o n s.  Th is st u d y   a ims   to   e n h a n c e   CKD   p re d ictio n   u si n g   m a c h in e   lea rn in g   m o d e ls:  su p p o rt  v e c to m a c h in e (S VM),   e x trem e   g ra d ien t   b o o st in g   (XG Bo o st),   k - n e a re st  n e ig h b o rs  (k - NN) ,   a n d   a   sta c k in g   m o d e l.   T h e   d a tas e t,   s o u rc e d   fro m   th e   UCI   m a c h in e   lea rn in g   re p o sit o r y ,   i n c lu d e c li n ica a n d   d e m o g ra p h ic  a tt rib u tes   fro m   2 0 0   p a ti e n ts.   Afte p re p r o c e ss in g ,   t h e   fi n a d a tas e c o m p rise d   1 6 1   sa m p les   a n d   1 4 3   fe a tu re s.  S VM  a c h iev e d   p e rfe c c las s ifi c a ti o n   p e rfo rm a n c e   wi th   1 0 0 %   a c c u ra c y ,   p re c isio n ,   a n d   re c a ll .   XG Bo o st  fo ll o we d   c l o se ly   wit h   a n   a c c u ra c y   o 9 7 . 4 4 %   a n d   a   k a p p a   sta ti stic  o 0 . 9 4 5 1 .   T h e   k - NN   m o d e d e li v e re d   stro n g   p e rfo rm a n c e ,   a c h iev i n g   9 2 . 3 1 %   a c c u ra c y .   T h e   sta c k in g   m o d e l   o u t p e rfo rm e d   al in d iv id u a l   m o d e ls,  a c h iev i n g   p e rfe c a c c u ra c y .   Th e   m o d e ls  d e m o n stra ted   h ig h   se n sit iv it y   a n d   sp e c ifi c it y ,   in d ica ti n g   th e ir   e ffe c ti v e n e ss   in   d isti n g u is h in g   CKD   fro m   n o n - C KD   c a s e s.  Th e se   fin d in g e m p h a siz e   th e   p o ten ti a o f   m a c h in e   lea rn i n g   i n   CKD   d iag n o sis.   Early   d e tec ti o n   c a n   lea d   t o   imp ro v e d   c li n ica o u tco m e b y   e n a b li n g   ti m e ly   in terv e n t io n a n d   p e rso n a li z e d   trea tme n stra teg i e s.  F u tu re   re se a rc h   sh o u l d   e m p h a siz e   c o m p re h e n siv e   fe a t u re   e n g in e e r in g   a n d   larg e r,   m o re   d iv e rse   d a tas e ts  to   imp ro v e   p re d icti v e   a c c u r a c y   a n d   g e n e ra li z a b il it y .   In c o r p o ra ti n g   m a c h in e   lea rn in g   m o d e ls  in   n e p h ro l o g y   c o u l d   sig n ifi c a n tl y   a d v a n c e   CKD   d e tec ti o n   a n d   m a n a g e m e n t.   K ey w o r d s :   C h r o n ic  k id n ey   d is ea s e   k - n ea r est n eig h b o r s   Ma ch in lear n in g   Stack in g   m o d el   Su p p o r v ec to r   m ac h in es   XGBo o s t   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 :   Sam u el  J o h n   Par r o   Ma th em atics Div is io n ,   Un iv er s ity   o f   Min d an a o ,   Dig o s   C o lleg e   Dig o s   C ity ,   Ph ilip p in es   E m ail:  s am u eljo h n _ p a r r en o @ u m in d an a o . ed u . p h       1.   I NT RO D UCT I O N   C h r o n ic  k id n ey   d is ea s ( C K D)   is   in cr ea s in g ly   r ec o g n ize d   as  g lo b al  p u b lic  h ea lth   co n ce r n ,   af f ec tin g   m illi o n s   o f   p eo p le  wo r ld wid e.   I s er v es  as  cr itica d eter m in an o f   p o o r   h ea lth   o u tco m es,  in clu d in g   p r em atu r m o r tality .   C KD  o f t en   p r o g r ess es  s ilen tly   an d   in s i d io u s ly ,   m ak in g   th id e n tific atio n   an d   tr ea tm en t   o f   its   ea r ly   s tag es  cr u cial  f o r   im p r o v in g   p atien o u tco m es.  I ts   co m p licatio n s   ca n   b s ev er e,   in cl u d in g   h y p er ten s io n ,   an em ia,   b o n d is ea s e,   an d   s ig n if ican tly   in c r ea s ed   r is k   o f   ca r d io v ascu lar   d is ea s es  an d   en d - s tag r en al  d is e ase,   n ec ess ita tin g   d ialy s is   o r   k id n ey   tr a n s p lan tatio n   [ 1] [ 3] .   T h p r ev alen ce   o f   C KD  is   n o tab ly   h ig h er   in   r eg io n s   with   lim ited   ac ce s s   to   p r im ar y   h ea lth   ca r an d   wh er ed u ca ti o n al  an d   ec o n o m ic  d is ad v an tag es  p r e v ail.   T h is   i s   p ar ticu lar ly   ev i d en in   r u r a ar e as  o f   d e v elo p in g   co u n tr ies  wh er m ed ical   r eso u r ce s   ar s ca r ce ,   an d   awa r en ess   ab o u th d is ea s i s   lac k in g   [ 4] [ 6] .   T h co m p lex ity   o f   C KD,   co m b in ed   with   its   asy m p to m atic  n atu r e   in   ea r ly   s tag es,  p o s es  s ig n if ican ch allen g es  f o r   h ea lth c ar s y s tem s ,   o f ten   r esu ltin g   in   d elay e d   d iag n o s es a n d   s u b o p tim al  m an a g em en t.   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       E n h a n ce d   p r ed ictio n   o f c h r o n i kid n ey   d is ea s o n s et  th r o u g h   ma ch in lea r n in g   …  ( S a mu el  Jo h n   P a r r o )   967   Mo d er n   h ea lth ca r e   h as   b eg u n   to   le v er ag e   ad v an ce m en ts   in   d ata  an aly tics   an d   m ac h in e   lear n in g   to   ad d r ess   th ch allen g es  ass o ci ated   with   ea r ly   d etec tio n   an d   o n g o in g   m an ag em e n o f   ch r o n ic  d is ea s es  l ik C KD.   Ma ch in lear n in g   o f f er s   p o wer f u to o ls   f o r   s if tin g   th r o u g h   lar g v o lu m es  o f   d ata  t o   d etec p atter n s   th at   m ay   in d icate   ea r l y   s tag es  o f   k id n ey   d is ea s e   [ 7] [ 8] .   T h ese  p atter n s ,   o f ten   im p er ce p tib le  to   h u m a n   an aly s ts ,   ca n   in clu d s u b tle  c h an g es   in   k id n ey   f u n c tio n   o v er   tim o r   co r r elatio n s   b etwe en   v a r io u s   r is k   f ac to r s   an d   th e   p r o g r ess io n   o f   C KD   [ 9] [ 10] Desp ite  s ig n if ican ad v an ce m en ts   in   m ac h in lear n in g   a p p licatio n s   f o r   C KD  p r ed ictio n ,   t h er r e m ain s   g ap   in   th im p lem en tatio n   o f   t h ese  tech n o lo g ies  in   r ea l - wo r ld   clin ical  s ettin g s ,   p ar ticu lar ly   in   u n d er - r eso u r ce d   ar ea s .   Ad d itio n ally ,   p r ev io u s   s tu d ies  h av o f ten   f o cu s ed   o n   s in g le  m o d els,  wh er ea s   o u r   ap p r o ac h   in te g r at es  m u ltip le  m o d els  an d   a   s tack in g   tec h n iq u e   to   p o te n tially   en h an ce   p r e d ictiv ac cu r ac y .   T h is   g a p   in   tec h n o lo g y   ap p licatio n   h ig h lig h ts   an   u r g en n ee d   f o r   m o r e   tar g eted   r esear ch   an d   d ev elo p m e n ef f o r ts   th at   ca n   b r in g   th e   b en e f its   o f   m ac h i n lear n in g   to   th e   f o r ef r o n o f   k i d n ey   d is ea s p r ev en tio n   an d   tr ea tm en t.  T o   th is   en d ,   o u r   r esear ch   f o cu s es  o n   th a p p licatio n   o f   s o p h is ticated   m ac h in e   lear n in g   alg o r ith m s   to   an al y z th r is k   f ac to r s   ass o ciate d   with   C KD.   B y   in teg r atin g   th ese  co m p u tatio n al  tech n iq u es,  we  aim   to   en h a n c th p r ed ictiv e   ac cu r ac y   o f   C KD  o n s et  an d   p r o g r ess io n ,   th er eb y   f ac ilit atin g   ea r lier   in t er v en tio n   an d   b etter   clin ical  o u tco m es.   T h m eth o d o lo g y   o f   o u r   r esea r ch   in v o lv es  th ap p licatio n   o f   f o u r   m ac h in lear n in g   m o d els:   s u p p o r v ec to r   m ac h in es  ( SVM) ,   ex tr em g r ad ien b o o s tin g   ( XGBo o s t) ,   k - n ea r est  n eig h b o r s   ( k - NN) ,   an d   s tack in g   m o d el .   E ac h   o f   th ese  m o d els  b r in g s   u n iq u e   s tr en g t h   in   h an d lin g   co m p lex ,   n o n lin ea r   r elatio n s h ip s   with in   lar g d atasets ,   wh ich   is   cr itical  in   ac cu r ately   m o d elin g   th m u ltifa ce ted   n atu r o f   C KD  r is k   f ac to r s .   Ou r   m eth o d o l o g y   in clu d es  a   r ig o r o u s   p r e p r o ce s s in g   p h ase  in v o lv in g   im p u tatio n   o f   m is s in g   v al u es,  o n e - h o t   en co d in g   o f   ca teg o r ical  f ea tu r es,  an d   r em o v al  o f   ze r o - v ar ia n ce   f ea tu r es.  Fo llo win g   th is ,   we  im p lem en ted   an d   o p tim ized   t h r ee   b ase  lear n e r s :   SVN,   XGBo o s t,  an d   k - NN.   F u r th er ,   we  im p lem en ted   GL M Net r an d o m   f o r est  ( R F) ,   a nd  XGBo o s t ,   an d   co m b in ed   th eir   o u tp u ts   u s in g   lo g is tic  r eg r ess io n - b ased   s tack i n g   m o d el.   SVM  h as   b ee n   ex ten s iv ely   ap p lied   in   m ed ical  d iag n o s tics   d u to   its   r o b u s tn ess   in   d ea lin g   with   h ig h - d im en s io n al  d ata  an d   its   ef f ec tiv en ess   in   b in ar y   class if icatio n   p r o b lem s   [ 1 1 ] [ 12] .   Fo r   in s tan ce ,   Po lat   et  a l.   [ 1 3 ]   d em o n s tr ated   th u s o f   SVM  to   ac cu r ate ly   class if y   s tag es  o f   k id n ey   d is ea s u s in g   clin ical  d ataset s ,   h ig h lig h tin g   its   s u p er io r   p er f o r m a n ce   o v er   o th er   m ac h in lear n in g   m o d els  in   ter m s   o f   p r ec is io n   an d   r ec all.   An o th er   s tu d y   b y   Xiao   et  a l.   [ 14]   ap p lied   SVM  to   d if f e r en tiate  b etwe en   C KD  p atien ts   an d   h ea lth y   co n tr o ls   with   h i g h   d eg r ee   o f   ac cu r ac y ,   u s in g   g e n etic  an d   lab o r ato r y   d ata.   Similar ly ,   Sin g h   et  a l.   [ 1 5 ]   em p l o y ed   S VM   to   ex p lo r th e   r elatio n s h ip   b etwe en   C KD  a n d   v ar io u s   d em o g r a p h ic  an d   b io ch em ical  m ar k er s ,   r esu lti n g   in   m o d el  th at   co u ld   p o ten tially   g u i d ea r ly   s cr ee n in g   e f f o r ts   in   clin ical  s ettin g s .   Ad d itio n ally ,   C h en   et  a l.   [ 16]   u tili ze d   SVM  to   an aly ze   u l tr aso u n d   im a g es  o f   th e   k id n ey ,   s u cc ess f u lly   id en tify in g   m o r p h o l o g ical  ch a n g es  ass o ciate d   with   ea r ly   s tag es  o f   C KD.   XGBo o s h as  g ain ed   p o p u lar ity   f o r   it s   ab ilit y   to   h an d le   v ar i o u s   ty p es  o f   d ata  a n d   its   ef f icien cy   in   p e r f o r m an ce   o n   lar g d atasets   [ 17] .   s tu d y   b y   R aih an   et  a l.   [ 18]   em p lo y e d   XGBo o s t to   id en tify   C KD  r is k   f ac to r s   f r o m   elec tr o n ic  h ea lth   r ec o r d s ,   ac h ie v in g   s ig n if ican im p r o v em en ts   in   p r ed ictio n   ac c u r ac y   co m p ar ed   t o   tr ad itio n al  m o d el s .   C h u ah   et  a l.   [ 19]   ap p lied   X GB o o s in   m u lti - ce n ter   s tu d y   to   f o r ec ast  r en al  f u n ctio n   d ec lin e   in   C KD  p atien ts ,   wh er th e   m o d el  o u tp er f o r m ed   co n v en tio n al   r is k   s co r in g   s y s tem s .   Mo r eo v er ,   Min ato   et  a l.   [ 2 0 ]   d em o n s tr ated   th e   ef f ec tiv en es s   o f   XGBo o s in   p r ed ictin g   th o u tco m es  o f   r en al   tr an s p lan tatio n ,   a n   ess en tial  asp ec o f   m an a g in g   ad v a n ce d   C KD.   Me an wh ile,   th k - NN  alg o r ith m   is   v alu e d   f o r   its   s im p licity   an d   ef f ec tiv e n ess ,   p ar ticu lar ly   in   s ce n ar io s   wh er th r elatio n s h ip   b etwe e n   v ar iab les  is   n o n - lin ea r   [ 21] .   Dev ik et  a l.   [ 22]   em p lo y ed   k - NN  to   class if y   C KD  s ev er ity   b ased   o n   b io ch em ical  an d   p h y s io lo g ical  p ar a m eter s   wit h   h ig h   ac cu r ac y ,   d em o n s tr atin g   th ef f ec tiv en ess   o f   th is   m ac h in lear n in g   tech n iq u i n   id en tif y in g   t h c o n d itio n s   s tag es.  Fu r t h er m o r e,   Ma h b o o b   et   a l.   [ 23]   p r esen ted   f r a m ewo r k   f o r   im p u tin g   m is s in g   v alu es  in   la r g C KD  d atasets   u s in g   - Nea r est  Neig h b o r s   ( k - NN) ,   - Me an s ,   an d   - Me d o id s   clu s ter in g   alg o r it h m s ,   d em o n s tr atin g   th at  k - NN  p r o v id e d   th m o s ac cu r ate  r esu lts ,   ac h ie v in g   a n   ac cu r ac y   o f   8 6 . 6 7 with   Dec is io n   T r ee   an d   7 5 . 2 5 with   RF ,   co m p a r ed   to   th o th er   al g o r ith m s .   I n   ad d itio n   to   th ese  m o d els,  we  ap p lied   s tack in g   m o d el,   wh ich   co m b in es  th p r ed ictio n s   o f   SVM,   XGBo o s t,  an d   k - NN  u s in g   a   lo g is tic  r eg r ess io n   m eta - lear n er   to   en h an ce   p r ed ictiv p er f o r m an ce .   r ec en t   s tu d y   by  Ma h ajan   et  a l.   [ 24]   h av h ig h lig h ted   th p o ten tial o f   en s em b le  lea r n in g   tech n iq u es  in   m ed ical  d iag n o s tics ,   y et  th eir   ap p licatio n   to   C KD  p r ed ictio n   r em ain s   u n d er ex p lo r e d .   Fu r th er m o r e,   co n f lictin g   f in d in g s   i n   th e   liter a tu r r e g ar d in g   t h e   ef f icac y   o f   d if f er en m ac h in lear n in g   m o d els  u n d er s co r t h n ee d   f o r   co m p r eh en s iv c o m p ar ativ an al y s es  lik o u r s .   Ou r   s tu d y   n o t   o n ly   ap p lies   th e s m o d els  b u t   also   cr itically   a s s es s es  th eir   p er f o r m an ce   i n   t h co n te x o f   C KD  p r e d ictio n .   W u tili ze   c o m p r e h en s iv d ataset  co m p r is in g   clin ical  an d   d em o g r ap h ic  v a r iab les  co llected   f r o m   p atie n ts   s u s p ec ted   o f   h av i n g   C KD.   T h ese  i n clu d e,   b u a r n o lim ited   t o ,   m ar k er s   o f   k id n e y   f u n ctio n   s u c h   as  s er u m   cr ea ti n in lev els,  u r ea ,   an d   h em o g lo b in   lev els ,   as  well  as  d em o g r ap h ic  f ac to r s   lik e   ag e   an d   ap p etite .   Ou r   an aly s is   aim s   to   d elin ea te  th e   s p ec if ic  co n tr ib u tio n s   o f   ea ch   f ac t o r   t o   th r is k   o f   C KD,   o f f er in g   in s ig h ts   in to   b o th   t h e   b io lo g ical  a n d   s o cial  d ete r m i n an ts   o f   k id n ey   h ea lth .   Fu r th er m o r e,   we   aim   to   b r id g t h tech n o lo g ical   g ap   in   p u b lic  h ea lth   a p p licatio n s   b y   d e m o n s tr atin g   th ef f ec tiv en ess   o f   m ac h i n lear n in g   i n   im p r o v i n g   C KD  d iag n o s is   an d   m an ag em e n t,   p ar ticu lar ly   in   r eso u r ce - lim ited   s ettin g s .   T h is   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.  41 ,   No .   3 Ma r ch   20 2 6 :   9 6 6 - 976   968   r esear ch   h as   s ig n if ican im p licatio n s   f o r   ea r ly   C KD  d iag n o s is ,   p ar ticu lar ly   in   s ettin g s   wit h   lim ited   h ea lth c ar e   r eso u r ce s .   B y   im p r o v in g   p r ed ictiv ac cu r ac y ,   o u r   ap p r o ac h   ca n   f ac ilit ate  tim ely   in ter v en tio n s   an d   p er s o n alize d   tr ea tm en s tr ateg ies,  u ltima tely   im p r o v in g   p atien o u tco m es  an d   r ed u ci n g   th b u r d en   o n   h ea lth ca r s y s tem s .   T h is   p ap er   is   s tr u ctu r e d   as  f o l lo w s th Me th o d   s ec tio n   p r o v id es  d etailed   s tep - by - s tep   d escr ip tio n   o f   th ex p er im e n tal  p r o ce d u r e ,   in clu d in g   p r ep r o ce s s in g   s tep s ,   m o d el  im p lem en tatio n ,   a n d   h y p er p ar a m eter   tu n in g .   T h R esu lts   an d   Dis c u s s io n   s ec tio n   p r esen ts   th f in d in g s   o f   o u r   s tu d y ,   c o m p ar e s   th em   with   p r ev io u s   r esear ch ,   an d   d is cu s s es  th im p licatio n s   an d   lim itatio n s   o f   o u r   wo r k .   Fin ally ,   t h C o n clu s io n   s u m m ar izes  o u r   k ey   co n tr ib u tio n s   a n d   s u g g ests   d ir ec tio n s   f o r   f u tu r r esear ch .     2.   M E T H O D     2 . 1 .     Da t a s et   a nd   s o f t wa re   I n   th is   s tu d y ,   we   u s ed   th e   r i s k   f ac to r   p r ed ictio n   o f   c h r o n i k id n e y   d is ea s d ataset  f r o m   th UC I   m ac h in lear n in g   r e p o s ito r y .   T h d ataset  c o n s is ts   o f   2 8   f ea tu r es  ( ex clu d in g   th e   class   attr ib u te)   a n d   co n tain s   2 0 0   in s tan ce s   with   to tal   o f   5 , 6 0 0   p atien d ata  p o in ts .   T a b le  1   s h o ws  th attr ib u tes  o f   th d ataset.   T h R   p r o g r a m m in g   s o f twar v er s io n   4 . 2 . 3   was u s ed   to   d o   all  th an aly s is   in   th is   p ap er .       T ab le  1 .   Data s et  s u m m ar y   A t t r i b u t e   D e scri p t i o n   A t t r i b u t e   D e scri p t i o n   B l o o d   p r e ss u r e   ( d i a st o l i c )   D i a st o l i c   b l o o d   p r e ss u r e   i n   mm   H g   H e mo g l o b i n   H e mo g l o b i n   l e v e l   i n   g / d L   B l o o d   p r e ss u r e   l i mi t   B l o o d   p r e ss u r e   l i mi t   ( c a t e g o r i c a l )   P a c k e d   c e l l   v o l u me   P a c k e d   c e l l   v o l u me  ( p e r c e n t a g e )   S p e c i f i c   g r a v i t y   U r i n e   sp e c i f i c   g r a v i t y ,   r a n g i n g   f r o m 1 . 0 0 5   t o   1 . 0 2 5   R e d   b l o o d   c e l l   c o u n t   R e d   b l o o d   c e l l   c o u n t   i n   m i l l i o n p e r   c u b i c   mm   A l b u mi n   P r o t e i n   l e v e l s   i n   u r i n e   W h i t e   b l o o d   c e l l   c o u n t   W h i t e   b l o o d   c e l l   c o u n t   i n   c e l l s   p e r   c u b i c   mm   R e d   b l o o d   c e l l s   P r e sen c e   o f   r e d   b l o o d   c e l l s i n   u r i n e   H y p e r t e n si o n   P r e sen c e   o f   h y p e r t e n si o n   S u g a r   S u g a r   l e v e l s   i n   u r i n e   D i a b e t e m e l l i t u s   P r e sen c e   o f   d i a b e t e s m e l l i t u s   P u c e l l   P r e sen c e   o f   p u s c e l l i n   u r i n e   C o r o n a r y   a r t e r y   d i s e a se   P r e sen c e   o f   c o r o n a r y   a r t e r y   d i sea se   P u c e l l   c l u mp s   P r e sen c e   o f   p u c e l l   c l u mp s   i n   u r i n e   A p p e t i t e   P a t i e n t s a p p e t i t e   B a c t e r i a   P r e sen c e   o f   b a c t e r i a   i n   u r i n e   P e d a l   e d e ma   P r e sen c e   o f   p e d a l   e d e ma   B l o o d   g l u c o s e   R a n d o m   R a n d o b l o o d   g l u c o se   l e v e l   i n   mg / d L   A n e m i a   P r e sen c e   o f   a n e mi a   B l o o d   u r e a   B l o o d   u r e a   l e v e l   i n   m g / d L   G l o m e r u l a r   f i l t r a t i o n   R a t e   Est i m a t e d   g l o mer u l a r   f i l t r a t i o n   r a t e   ( e G F R )   S o d i u m   S o d i u m l e v e l   i n   b l o o d   i n   mE q / L   S t a g e   C K D   st a g e   ( r a n g e s fr o m   s1   t o   s 5 )   S e r u c r e a t i n i n e   S e r u c r e a t i n i n e   l e v e l   i n   m g / d L   A f f e c t e d   B i n a r y   a t t r i b u t e   i n d i c a t i n g   i f   t h e   p a t i e n t   i s   a f f e c t e d   b y   C K D   P o t a ssi u m   P o t a ssi u l e v e l   i n   b l o o d   i n   mEq / L   A g e   A g e   o f   t h e   p a t i e n t   i n   y e a r s       2 . 2   Su pp o rt   v ec t o ma chine   SVM   is   s u p er v is ed   m ac h in lear n in g   m o d el  p r im a r ily   u s e d   f o r   class if icatio n   task s .   I aim s   to   f in d   an   o p tim al  h y p er p la n th at   s ep ar ates  d ata  p o in ts   o f   d i f f er en class es  with   th m ax im u m   m ar g in .   W h en   d ata   is   n o lin ea r ly   s ep a r ab le,   it  lev e r ag es  k er n el  tr ick   to   m ap   d ata  in to   h i g h er - d im en s io n al   s p ac e.   T h R ad ial   B asi s   Fu n ctio n   k er n el  is   p a r ticu lar ly   ef f ec tiv i n   ca p tu r in g   c o m p lex   p atter n s   [ 2 5 ] .   An   SVM  m o d el  with   an   R B F   k er n el  was  d ev elo p ed   u s in g   th e1 0 7 1   an d   ca r et   p ac k ag es.   T o   en s u r e   r o b u s tn ess   an d   r ep r o d u ci b ilit y ,   we  f o llo wed   m eticu lo u s   p r ep r o ce s s in g   p h ase,   wh ich   in clu d e d   im p u tin g   m is s in g   v alu es,  o n e - h o en c o d in g   ca te g o r ical  v ar iab les,  a n d   r em o v in g   ze r o - v ar ia n ce   f ea tu r es.  W th en   s p lit   th d ataset  in to   tr ain in g   an d   test in g   s ets,  en s u r in g   co n s is ten class   p r o p o r tio n s   th r o u g h   s tr atif ied   s am p lin g .   T h tr ain in g   s et  co m p r is ed   8 0 o f   th d ata,   wh ile  th e   r em ai n in g   2 0 f o r m ed   t h test   s et.   Nu m er ical  f ea tu r es  wer s ca led   to   en s u r c o n s is ten t p er f o r m an ce   ac r o s s   d if f er e n t m o d els.     Hy p er p ar a m eter s ,   in clu d in g     ( k er n el  wid th )   a n d     ( r eg u lar iza tio n ) ,   ar tu n ed   u s in g   g r id   s ea r ch .   T h s ea r ch   will  en co m p ass   r an g o f     v alu es   ( 0 . 0 0 1 ,   0 . 0 1 ,   0 . 1 ,   0 . 5 )   an d     v al u es  ( 2 2   to   2 9 ) .   T h tr ain C o n tr o f u n ctio n   is   u s ed   f o r   1 0 - f o ld   c r o s s - v alid atio n ,   an d   th tr ain   f u n ctio n   f r o m   t h ca r et   p ac k ag is   u s ed   to   b u ild   th m o d el.   Ma th em atica lly ,   SVM  s o lv es th f o llo win g   o p tim izatio n   p r o b lem :     min , 1 2 2 + = 1   ( 1 )     s u b ject  to     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       E n h a n ce d   p r ed ictio n   o f c h r o n i kid n ey   d is ea s o n s et  th r o u g h   ma ch in lea r n in g   …  ( S a mu el  Jo h n   P a r r o )   969   ( ( ) + ) 1 ,       0       wh er   is   th weig h v ec to r ,     is   th b ias  ter m ,   ( )   is   th n o n - l in ea r   m ap p in g   to   h ig h e r - d i m en s io n al  s p ac e,     is   th r eg u lar izatio n   p a r am eter ,   an d     ar s lack   v ar iab l es.   T o   f u r t h er   v ali d ate  th m o d e l,  we  co m p u te d   p er f o r m a n ce   m etr ics  s u ch   as  ac cu r ac y ,   s en s itiv ity ,   s p ec if icity ,   p r ec is io n ,   r ec all,   F1 - Sco r e,   an d   R OC   AU C .   Mo r eo v er ,   we  em p lo y ed   th p er m u tatio n   f ea tu r im p o r tan ce   tec h n iq u e   to   id e n tify   th m o s in f lu en tial  f ea tu r es  co n tr ib u tin g   to   th m o d el’ s   p r ed ictio n s .   T h is   ap p r o ac h   p r o v i d ed   i n s ig h ts   in to   th e   u n d er ly in g   d ata  p atte r n s   an d   v alid ated   th e   im p o r ta n ce   o f   k e y   clin ical   v ar iab les in   p r e d ictin g   C KD.     2 . 3   Ex t re m g r a dient  bo o s t ing   XGBo o s is   s ca lab le  m ac h in lear n in g   s y s tem   f o r   tr ee   b o o s tin g .   I im p lem e n ts   g r ad ien t - b o o s ted   d ec is io n   tr ee   alg o r ith m   with   s u p er io r   s p ee d   a n d   p er f o r m an ce .   XGBo o s s eq u en tially   b u ild s   s er ies  o f   d ec is io n   tr ee s   wh er ea ch   n ew  tr ee   attem p ts   to   co r r ec er r o r s   m ad b y   th p r ev io u s   tr ee s ,   r esu ltin g   in   r o b u s t   an d   ac cu r ate  p r ed ictiv m o d el  [ 26] .   An   XGBo o s m o d el  was   d ev elo p ed   u s in g   th XGBo o s t   p ac k ag e.   T o   en s u r th m o d el s   r o b u s tn ess   an d   r ep r o d u ci b ilit y ,   we  p er f o r m ed   m eticu lo u s   p r e p r o ce s s in g   s tep s ,   in clu d in g   im p u tin g   m is s in g   v alu es,  o n e - h o en co d in g   ca teg o r ical  v ar iab les,  an d   r em o v in g   ze r o - v ar ian ce   f ea tu r es.  W th en   s p lit  th d ataset  in to   tr ain in g   an d   test in g   s ets,  m ain tain in g   co n s is ten t c lass   p r o p o r t io n s   th r o u g h   s tr atif ied   s am p lin g .   T h tr ain in g   s et  co m p r is ed   8 0 o f   th d ata,   w h ile  th r em ain in g   2 0 f o r m e d   th e   test   s et.   Nu m er ical   f ea tu r es  wer s ca led   to   en h an ce   th m o d el s   p er f o r m an ce .   g r id   s ea r ch   was  co n d u cted   o v er   v a r io u s   co m b i n atio n s   o f   p ar am eter s   s u ch   as  n r o u n d s ,   eta,   m ax _ d ep th ,   g am m a,   co ls am p le_ b y tr ee ,   m in _ ch ild _ weig h t,  an d   s u b s am p le .   T h e   tr ain C o n tr o l   f u n ctio n   was u s ed   f o r   1 0 - f o ld   cr o s s - v alid atio n ,   an d   th tr ain   f u n ctio n   f r o m   th e   ca r et   p ac k ag was   u s ed   to   b u ild   th m o d el.   T h e   o b jectiv f u n ctio n   o f   XGBo o s t c an   b d e f in ed   as     ( ) = ( ̂ , ) + Ω ( ) = 1 = 1   ( 2 )     wh er   is   th lo s s   f u n ctio n ,     ̂   is   th p r ed icted   v alu e,     is   th tr u v alu e,   Ω   is   th r eg u lar izatio n   t er m ,   an d     is   th in d iv id u al  tr ee   m o d e l.   T h m o d el s   p er f o r m an ce   was  th en   ev alu ated   o n   th test   d ataset   an d   p er f o r m an ce   m etr ics  wer co m p u ted .   Ad d itio n ally ,   we  c o n d u cted   a   f ea tu r e   im p o r tan ce   an aly s is   to   id en tify   th m o s in f l u en tial  f ea tu r es  co n tr ib u tin g   to   th e   m o d el s   p r ed ictio n s .   T h is   was  ac h ie v ed   b y   p lo ttin g   t h e   f ea tu r im p o r tan ce ,   wh ic h   h ig h lig h ted   th k ey   v ar iab les d r iv in g   th m o d el s   ac cu r ac y .     2 . 4   K - n ea re s t   neig hb o rs   k - Nea r est  Neig h b o r s   is   n o n - p ar am etr ic,   in s tan ce - b ased   lea r n in g   m eth o d   u s ed   f o r   class if icatio n   an d   r eg r ess io n .   T h al g o r ith m   cla s s if ies  d ata  p o in b ased   o n   t h m ajo r ity   v o te  o f   th   n ea r e s n eig h b o r s .   T h ch o ice  o f     s ig n if ican tly   af f ec ts   th m o d el s   p er f o r m an ce ,   with   lo wer   v alu lead in g   to   m o r n o is e   s en s itiv ity   an d   h ig h e r   v alu p o ten tially   d ilu tin g   th d ec is io n   b o u n d ar ies  [ 27] .   T h k - NN  m o d el  was  d ev elo p ed   u s in g   t h ca r et   p ac k ag e.   T o   e n s u r th r o b u s tn ess   an d   r ep r o d u cib ilit y   o f   o u r   m o d el,   we  u n d er to o k   co m p r e h en s iv p r ep r o ce s s in g   s tep s .   T h is   in clu d ed   im p u tin g   m is s in g   v alu es,  o n e - h o t e n c o d in g   ca teg o r ical   v ar ia b les,  an d   r em o v in g   ze r o - v ar ian ce   f ea tu r es.  T h d ataset  wa s   s p lit  in to   tr ain in g   an d   test in g   s ets,  m ain tain in g   co n s is ten cl ass   p r o p o r tio n s   th r o u g h   s tr atif ied   s am p lin g .   T h e   tr ain in g   s et  co m p r is ed   8 0 o f   th d ata,   wh ile  th r em ain in g   2 0 f o r m ed   th test   s et.   Nu m er ical  f ea tu r es   wer s ca led   to   im p r o v m o d el   p er f o r m an ce .   g r id   s ea r ch   was  co n d u cte d   o v er   t h   p ar am eter   with   o d d   v alu es  r a n g in g   f r o m   1   to   3 0 .   T h tr ain C o n tr o l   f u n ctio n   was u s ed   f o r   1 0 - f o ld   cr o s s - v alid atio n ,   an d   th tr ain   f u n ctio n   f r o m   th e   ca r et   p ac k ag was   u s ed   to   b u ild   th m o d el.   k - NN  class if ies  n ew  d ata  p o in b ased   o n   th m ajo r ity   v o te  o f   th   n ea r est  n eig h b o r s :     ̂ = a r g ma x 1 ( = )   ( 3 )     wh er   is   th s et  o f     n ea r est  n eig h b o r s   an d   1   is   th i n d icato r   f u n ctio n .   T o   v alid ate  t h m o d el,   we   co m p u ted   t h p er f o r m an ce   m etr ics.  Ad d itio n ally ,   we  co n d u cted   f ea tu r im p o r tan ce   an al y s is   to   id en tify   th m o s t in f lu en tial f ea tu r es c o n tr ib u tin g   to   t h m o d el s   p r ed icti o n s .     2 . 5 .     St a ck ing   m o del   Stack in g   is   an   en s em b le  lea r n in g   tech n iq u th at   co m b i n es  m u ltip le  class if icatio n   m o d els  ( b ase  lear n er s )   to   im p r o v p r e d ictiv e   p er f o r m an ce   b y   lev er ag i n g   th s tr en g th s   o f   ea ch   m o d e l   [ 28 ] ,   [ 29] .   I n   th is   s tu d y ,   we  im p lem en ted   s tac k in g   m o d el  u s in g   th r ee   b ase  lear n er s g en er alize d   lin ea r   m o d el  ( GL MN et) ,   R F,   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.  41 ,   No .   3 Ma r ch   20 2 6 :   9 6 6 - 976   970   an d   XGBo o s t.  T h ese  b ase  lea r n er s   wer ch o s en   f o r   th eir   d i v er s s tr en g th s   in   h an d lin g   d if f er en d ata  p atter n s   an d   co m p lex ities .   T o   en s u r e   th r o b u s tn ess   an d   r e p r o d u cib ilit y   o f   o u r   m o d el,   we  u n d er to o k   c o m p r eh e n s iv e   p r ep r o ce s s in g   s tep s .   T h is   in c lu d ed   im p u tin g   m is s in g   v alu es,  o n e - h o en co d in g   ca teg o r ical  v ar iab les,  an d   r em o v in g   ze r o - v a r ian ce   f ea tu r es.  T h e   d ataset  was  th e n   s p lit  in to   tr ain in g   a n d   test in g   s ets,  m ain tain in g   co n s is ten class   p r o p o r tio n s   t h r o u g h   s tr at if ied   s am p lin g .   T h tr ain in g   s et  co m p r is ed   8 0 o f   th d ata,   wh ile  th r em ain in g   2 0 f o r m ed   th test   s et.   Nu m er ical  f ea tu r es  wer s ca led   to   im p r o v m o d e p er f o r m a n ce .   T h e   b ase  lear n er s   wer tr ain ed   u s in g   th tr ain   f u n ctio n   f r o m   th ca r et  p ac k ag with   1 0 - f o l d   cr o s s - v alid atio n   to   en s u r g en e r aliza b ilit y .   T h h y p er p a r am eter s   f o r   ea ch   b ase  l ea r n er   wer tu n ed   u s in g   g r i d   s ea r ch :     GL MN et:  R eg u lar ized   lo g is tic  r eg r ess io n   m o d el  tu n e d   f o r   o p tim al  lam b d an d   alp h v alu es.     RF : A n   en s em b le  o f   d ec is io n   t r ee s   tu n ed   f o r   th n u m b er   o f   tr ee s   an d   m ax im u m   f ea tu r es.     XGBo o s t:  Gr ad ien b o o s tin g   alg o r ith m   tu n ed   f o r   n r o u n d s ,   eta,   m ax _ d ep th ,   g am m a ,   co l s am p le_ b y tr ee ,   m in _ ch ild _ weig h t,  an d   s u b s a m p le.   Af ter   tr ain in g   th b ase  lear n e r s ,   p r ed ictio n s   wer m ad o n   th test   d ataset.   T h ese   p r ed i ctio n s   wer e   th en   co m b in e d   in to   n ew  d at aset,  wh ich   s er v ed   as  in p u f o r   th m eta - lear n er .   T h m eta - l ea r n er   was  tr ain ed   u s in g   lo g is tic  r eg r ess io n   with   1 0 - f o l d   cr o s s - v alid atio n ,   u s in g   th co m b in ed   p r ed ictio n s   f r o m   th b ase  lear n er s   to   m ak th f in al  class if i ca t i o n .   T h is   ap p r o ac h   allo wed   th m eta - lear n er   to   lear n   f r o m   th s tr en g th s   an d   wea k n ess es  o f   ea ch   b ase  lear n er ,   r esu ltin g   in   m o r r o b u s an d   ac cu r ate  p r ed ictiv m o d el.   Fig u r 1   p r esen ts   th d iag r am   o f   th e   p r o p o s ed   s t ac k in g   m o d el.           Fig u r 1 .   Pro p o s ed   s tack in g   m o d el  f lo wch a r t       2 . 6   M o del  perf o rma nce   m e t rics   T h p e r f o r m an ce   o f   ea ch   m o d el  was  ass ess ed   u s in g   s e v er al  ev al u atio n   m etr ics  to   p r o v id e   a   co m p r eh e n s iv an aly s is   o f   th e ir   p r ed ictiv ca p a b ilit ies.  T h f o llo win g   m etr ics  wer em p lo y ed   to   ev alu ate  th e   ef f ec tiv en ess   an d   r eliab ilit y   o f   th m o d els:   Acc u r ac y   m ea s u r es   th o v er al l c o r r ec tn ess   o f   th m o d el  a n d   is   ca lcu lated   as:     A c c ura c y :  +   +  +  +          ( 4 )     Pre cisi o n   ( p o s itiv p r ed ictiv v alu e )   in d icate s   th p r o p o r tio n   o f   p o s itiv p r ed ictio n s   th at  a r ac tu ally   co r r ec t:     Pr e c ision   ( pos   pr e d   va l ue ) :   +    ( 5 )     R ec all  ( s en s itiv ity )   r ef lects th e   p r o p o r tio n   o f   ac tu al  p o s itiv es th at  ar co r r ec tl y   id en tifie d   b y   th m o d el:     R e c a l l   ( s e n s it ivity ) :   +    ( 6 )     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       E n h a n ce d   p r ed ictio n   o f c h r o n i kid n ey   d is ea s o n s et  th r o u g h   ma ch in lea r n in g   …  ( S a mu el  Jo h n   P a r r o )   971   F 1   Sco r p r o v id es a   h ar m o n ic  m ea n   o f   p r ec is io n   an d   r ec all,   o f f er in g   b alan ce   b etwe en   th e   two   m etr ics:     F1   Score : 2 Pr ecis i o n Recal l Pr ecis i o n + Recal l   ( 7 )     wh er    ar tr u p o s itiv es,     ar tr u n eg ativ es,     ar f alse  p o s itiv es,  an d      ar f alse  n eg ativ es.  T h ese   m etr ics  co llectiv ely   o f f er   d etailed   v iew  o f   th m o d el s   p er f o r m a n ce ,   ad d r ess in g   v ar io u s   asp ec ts   o f   p r ed ictio n   ac cu r ac y   an d   er r o r   r ates.  E ac h   m etr ic  p r o v id es  u n iq u in s ig h ts   in to   d if f er en p er f o r m a n ce   asp ec ts ,   th er eb y   e n s u r in g   a   co m p r eh en s iv ev alu atio n   o f   th m o d els.       3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   T h in itial  d ataset  co n tain ed   2 0 0   s am p les  an d   2 8   f ea tu r es   r ep r esen tin g   clin ical  an d   d e m o g r ap h ic   attr ib u tes  r elev an to   ch r o n ic  k id n ey   d is ea s e.   Pre p r o ce s s in g   was  d o n to   th d ata  b ef o r im p lem en tin g   th m o d els.  Af ter   r ep lacin g   p lac eh o ld er   s tr in g s   with   NA  v al u es  an d   im p u tin g   m is s in g   n u m er ical  d ata  u s in g   m ed ian   im p u tatio n ,   t h d atas et  was  o n e - h o en co d ed   to   tr a n s f o r m   ca teg o r ical  f ea t u r es  in to   n u m e r ical  o n es.   Featu r es  with   ze r o   v ar ian ce   wer e   r em o v ed ,   as  th ey   d o   n o p r o v id an y   u s ef u in f o r m atio n   f o r   th m o d el  an d   ca n   lead   to   o v er f itti n g .     T h is   r esu lted   in   f in al  d ataset  o f   1 6 1   s am p les  an d   1 4 3   f ea tu r es,  w h ich   in clu d ed   o n e - h o en co d ed   a n d   n u m er ical  at tr ib u tes.  Af ter   p r e p r o ce s s in g ,   th d ataset  was  d iv id ed   in to   t r ain in g   an d   test in g   s ets  u s in g   s tr atif ied   s am p lin g   to   en s u r co n s is ten class   p r o p o r tio n s .   T h tr ain i n g   s et  co n t ain ed   1 2 9   s am p les,  wh ile  th test in g   s et  h a d   3 2   s a m p les.  Nu m er ical  f ea tu r es  in   th tr ain in g   an d   test in g   s ets  we r s ca led   to   en s u r e   co n s is ten t p er f o r m a n ce   ac r o s s   d if f er en m ac h in lear n in g   m o d els.   T h SVM   m o d el  was  im p lem en ted   u s in g   th s v m R ad ial   m eth o d   in   th ca r et   p ac k a g e.   G r id   s ea r ch   was  u s ed   to   tu n th e   h y p er p a r am eter s     an d   .   T h e   b est  co m b in atio n   o f   p ar am eter s   was  f o u n d   to   b = 0 . 01   an d   = 4 .   T h e   SVM  m o d el  ac h iev ed   an   ac c u r ac y   o f   1 0 0 %,   in d ic atin g   th at  it  co r r ec tly   class if ied   all  test   s am p les.  T h Kap p s tati s tic   o f   1   s ig n if ies  p er f ec ag r ee m e n b etwe en   p r ed icted   an d   ac tu al  class e s .   T h h ig h   s en s itiv ity   ( 1 . 0 0 0 )   an d   s p ec if icity   ( 1 . 0 0 0 )   d em o n s tr ate  th at  th m o d el  ca n   ac cu r ately   d is tin g u is h   b etwe en   C KD  an d   n o n - C KD  s am p les .   Ad d itio n ally ,   th p o s itiv p r ed ictiv v a lu ( 1 . 0 0 0 )   a n d   n eg ativ p r ed ictiv v alu ( 1 . 0 0 0 )   co n f ir m   th m o d el s   r eliab ilit y   in   id en tif y in g   b o t h   C KD - p o s itiv an d   C KD - n eg ativ ca s es.   T ab le  2   p r esen ts   th ev alu atio n   m etr ics o f   th SVM  m o d el.       T ab le  2 .   E v alu atio n   m et r ics o f   th SVM  m o d el   M e t r i c   V a l u e   A c c u r a c y   1 . 0 0 0 0   9 5 c o n f i d e n c e   i n t e r v a l   ( 0 . 9 0 9 7 , 1 )   N o   i n f o r m a t i o n   r a t e   0 . 6 4 1 0   K a p p a   1 . 0 0 0 0   S e n s i t i v i t y   1 . 0 0 0 0   S p e c i f i c i t y   1 . 0 0 0 0   P o si t i v e   p r e d i c t i v e   v a l u e   1 . 0 0 0 0   N e g a t i v e   p r e d i c t i v e   v a l u e   1 . 0 0 0 0   P r e v a l e n c e   0 . 6 4 1 0   D e t e c t i o n   r a t e   0 . 6 4 1 0   D e t e c t i o n   p r e v a l e n c e   0 . 6 4 1 0   B a l a n c e d   a c c u r a c y   1 . 0 0 0 0       T h XGBo o s m o d el  was  im p lem en ted   u s in g   t h x g b T r ee   m eth o d   in   th ca r et   p ac k a g e.   Gr id   s ea r ch   an d   cr o s s - v alid atio n   wer u s ed   to   tu n e   th f o llo win g   h y p er p ar am eter s n r o u n d s ,   m ax _ d ep th ,   eta,   g am m a,   co ls am p le_ b y tr ee ,   m in _ c h ild _ weig h t,  an d   s u b s am p le .   T h b est p ar am eter   co m b i n atio n   is   s h o wn   in   T a b le  3 .       T ab le  3 .   XGBo o s t b est p ar am e ter s   P a r a me t e r   V a l u e   n r o u n d   50   max _ d e p t h   3   e t a   0 . 0 1   g a mm a   0   c o l sam p l e _ b y t r e e   0 . 5   mi n _ c h i l d _ w e i g h t   1   su b s a m p l e   0 . 5   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.  41 ,   No .   3 Ma r ch   20 2 6 :   9 6 6 - 976   972   As  p r esen ted   in   T a b le  4 ,   th XGBo o s m o d el  ex h ib ited   s tr o n g   class if icatio n   p e r f o r m an c e,   ac h iev in g   an   ac cu r ac y   of   9 7 . 4 4 with   k ap p a   s tatis tic  o f   0 . 9 4 5 1 ,   s ig n if y in g   ex ce llen t   ag r ee m e n b etwe en   p r e d icted   an d   ac tu al  class if icatio n s .   T h e   m o d el s   s en s itiv ity   ( 0 . 9 6 0 0 )   an d   s p ec if icity   ( 1 . 0 0 0 0 )   d em o n s tr ate  its   ab ilit y   to   d is tin g u is h   b etwe en   C KD  an d   n o n - C KD  s am p les  ef f ec tiv ely .   T h p o s itiv p r ed ictiv v alu ( 1 . 0 0 0 0 )   an d   n eg ativ p r ed ictiv e   v alu e   ( 0 . 9 3 3 3 )   co n f ir m   th e   m o d el s   r eliab ilit y   in   id e n tify in g   C KD - p o s itiv a n d   C KD - n eg ativ ca s es.       T ab le  4 .   E v alu atio n   m et r ics o f   th XGBo o s t   m o d el   M e t r i c   V a l u e   A c c u r a c y   0 . 9 7 4 4   9 5 c o n f i d e n c e   i n t e r v a l   ( 0 . 8 6 5 2 ,   0 . 9 9 9 4 )   N o   i n f o r m a t i o n   r a t e   0 . 6 4 1 0   K a p p a   0 . 9 4 5 1   S e n s i t i v i t y   0 . 9 6 0 0   S p e c i f i c i t y   1 . 0 0 0 0   P o si t i v e   p r e d i c t i v e   v a l u e   1 . 0 0 0 0   N e g a t i v e   p r e d i c t i v e   v a l u e   1 . 0 0 0 0   P r e v a l e n c e   0 . 6 4 1 0   D e t e c t i o n   r a t e   0 . 6 1 5 4   D e t e c t i o n   p r e v a l e n c e   0 . 6 1 5 4   B a l a n c e d   a c c u r a c y   0 . 9 8 0 0       T h k - NN   m o d el  was  im p le m en ted   u s in g   th k - NN   m eth o d   in   th ca r et   p ac k a g e.   Gr id   s ea r ch   was   u s ed   to   f in d   th o p tim al  v alu e   f o r   .   T h b est  p ar am eter   f o u n d   is   = 21 .   T h k - NN  m o d el  was  th en   tr ain ed   with   th o p tim al    v alu e,   an d   p r ed ictio n s   wer e   m ad e   o n   t h test   d ata.   T ab le  5   p r o v i d e s   th p er f o r m an ce   m etr ics.  T h k - NN  m o d el  ac h iev ed   s tr o n g   o v er all  p er f o r m an ce ,   with   an   ac cu r ac y   o f   9 2 . 3 1 an d   k ap p a   s tatis t ic  o f   0 . 8 4 0 4 ,   in d icatin g   s u b s tan tial  ag r ee m en b etwe en   p r ed ictio n s   an d   ac tu al  lab els.  T h m o d el s en s itiv ity   ( 0 . 8 8 0 0 )   an d   s p ec if icity   ( 1 . 0 0 0 0 )   r ef lect  its   ef f ec t iv en es s   in   id e n tify in g   C KD  a n d   n o n - C KD  ca s es.   T h p o s itiv p r e d ictiv v alu ( 1 . 0 0 0 0 )   a n d   n eg ativ p r ed icti v v alu ( 0 . 8 2 3 5 )   h ig h lig h th m o d el s   ab ilit y   to   p r ed ict  C KD  ac cu r ately   wh ile  m in im izin g   f alse  n eg ativ es.  T h b alan ce d   ac cu r ac y   o f   0 . 9 4 0 0   f u r th er   d em o n s tr ates th m o d el s   r o b u s t c lass if icatio n   ab ilit y .       T ab le  5 .   E v alu atio n   m et r ics o f   th k - NN   m o d el   M e t r i c   V a l u e   A c c u r a c y   0 . 9 7 4 4   9 5 c o n f i d e n c e   i n t e r v a l   ( 0 . 8 6 5 2 ,   0 . 9 9 9 4 )   N o   i n f o r m a t i o n   r a t e   0 . 6 4 1 0   K a p p a   0 . 9 4 5 1   S e n s i t i v i t y   0 . 9 6 0 0   S p e c i f i c i t y   1 . 0 0 0 0   P o si t i v e   p r e d i c t i v e   v a l u e   1 . 0 0 0 0   N e g a t i v e   p r e d i c t i v e   v a l u e   1 . 0 0 0 0   P r e v a l e n c e   0 . 6 4 1 0   D e t e c t i o n   r a t e   0 . 6 1 5 4   D e t e c t i o n   p r e v a l e n c e   0 . 6 1 5 4   B a l a n c e d   a c c u r a c y   0 . 9 8 0 0       T h s tack in g   m o d el  was  im p lem en ted   to   lev e r ag th s tr en g th s   o f   m u ltip le  b ase  lear n er s GL MN et,   R F,  an d   XGBo o s t.  T h b ase  l ea r n er s   wer tr ain ed   u s in g   th tr ain   f u n ctio n   f r o m   th ca r e t   p ac k ag with   1 0 - f o ld   cr o s s - v alid atio n .   Af ter   tr ain in g ,   p r ed ictio n s   f r o m   th b ase  lear n er s   wer co m b in ed   in to   n ew  d ataset,   wh ich   s er v ed   as in p u t f o r   th m eta - lear n er ,   l o g is tic  r eg r ess io n   m o d el  tr ain ed   with   1 0 - f o ld   cr o s s - v alid atio n .   T h s tack in g   m o d el  ac h iev ed   an   im p r ess iv p er f o r m an ce   o n   th test   d ataset,   with   an   a cc u r ac y   o f   1 0 0 %.  T h c o n f u s io n   m atr ix   s h o wed   p er f ec a g r ee m en b et wee n   p r ed icted   a n d   ac tu al  cla s s es,  with   Kap p s tatis t ic  o f   1 ,   in d icatin g   n o   d if f er en ce   b etwe en   t h o b s er v ed   ag r ee m en a n d   p er f ec t   ag r ee m en t.  T h h ig h   s en s itiv ity   ( 1 . 0 0 0 )   an d   s p ec if i city   ( 1 . 0 0 0 )   d em o n s tr ate  th e   m o d el s   ef f ec tiv e n ess   in   co r r e ctly   id en tify in g   C KD  an d   n o n - C KD  ca s es.  Ad d itio n ally ,   th p r ec is io n   ( 1 . 0 0 0 ) ,   r ec all  ( 1 . 0 0 0 ) ,   F1 - Sco r ( 1 . 0 0 0 ) ,   an d   R OC   AUC   ( 1 . 0 0 0 )   m etr ics  h ig h lig h th e   m o d el s   r o b u s tn ess   an d   r eliab i lity .   T ab le  6   p r esen ts   th o t h er   ev alu atio n   m etr ics  o f   th s tack in g   m o d el.       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       E n h a n ce d   p r ed ictio n   o f c h r o n i kid n ey   d is ea s o n s et  th r o u g h   ma ch in lea r n in g   …  ( S a mu el  Jo h n   P a r r o )   973   T ab le  6 .   E v alu atio n   m et r ics o f   th s tack in g   m o d el   M e t r i c   V a l u e   A c c u r a c y   1 . 0 0 0 0   9 5 c o n f i d e n c e   i n t e r v a l   ( 0 . 9 0 9 7 1 . 0 0 0 0 )   N o   i n f o r m a t i o n   r a t e   0 . 6 4 1 0   K a p p a   1 . 0 0 0 0   S e n s i t i v i t y   1 . 0 0 0 0   S p e c i f i c i t y   1 . 0 0 0 0   P o si t i v e   p r e d i c t i v e   v a l u e   1 . 0 0 0 0   N e g a t i v e   p r e d i c t i v e   v a l u e   1 . 0 0 0 0   P r e v a l e n c e   0 . 6 4 1 0   D e t e c t i o n   r a t e   0 . 6 410   D e t e c t i o n   p r e v a l e n ce   0 . 6 410   B a l a n c e d   a c c u r a c y   1 . 0 0 0 0       -     C o m p ar ativ An al y s is   T ab le  7   s u m m ar izes  th co m p ar ativ an aly s is   o f   th m o d e ls   u s ed   in   th is   s tu d y .   T h SVM  m o d el  ac h iev ed   p er f ec s co r es   ac r o s s   all  m etr ics,  wh ile  th XG B o o s m o d el  d em o n s tr ated   h i g h   p r ec is io n   an d   r ec all   v alu es,  m is class if y in g   o n l y   o n s am p le.   T h k - NN  m o d el  ex h ib ited   s lig h tly   lo wer   r ec all   co m p a r ed   t o   SVM  an d   XGBo o s t,  lead in g   to   a   r ed u ce d   F1 - s co r e.   Fin ally ,   th Sta ck in g   m o d el  ac h iev e d   p er f ec p er f o r m an ce .   Fig u r 2   p r o v id es  v is u aliza tio n   o f   f ea tu r im p o r tan ce   f o r   th XGBo o s m o d el.   I is   r ev ea led   th at  alb u m in   ( p r o tein   le v els   in   u r i n e) ,   t h p r esen ce   o f   d iab etes  m ellitu s ,   u r in e   s p ec if ic  g r av it y ,   an d   h y p e r ten s io n   ar s ig n if ican r is k   f ac to r s   f o r   C KD.   On   th o th er   h an d ,   b lo o d   u r ea   an d   r a n d o m   b lo o d   g lu co s ar e   less   s ig n if ican r is k   f ac to r s   f o r   C KD.   T h f ea tu r es  f o u n d   in   th XGBo o s m o d el  wer s im il ar   to   th o s id en tifie d   b y   th e   SVM,   k - NN,   a n d   s tack in g   m o d els,  Fig u r e   1   is   s u f f icien t,  an d   we  will  n o t   s h o th r esu lts   o f   f ea tu r e   im p o r tan ce   f o r   th e   o th er   m o d e ls .       T ab le  7 .   C o m p a r ativ a n aly s is   o f   m o d els   A t t r i b u t e   S V M   X G B o o st   k - NN   S t a c k i n g   m o d e l   P r e c i s i o n   1 . 0 0 0   0 . 9 7 4 4   0 . 9 2 3 1   1 . 0 0 0   R e c a l l   1 . 0 0 0   0 . 9 6 0 0   0 . 8 8 0 0   1 . 0 0 0   F1 - sc o r e   1 . 0 0 0   0 . 9 8 0 0   0 . 9 3 6   1 . 0 0 0           Fig u r 2 .   Featu r e   im p o r ta n ce   f r o m   XGBo o s t   m o d el   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.  41 ,   No .   3 Ma r ch   20 2 6 :   9 6 6 - 976   974   T h r esu lts   d em o n s tr ate  th e f f icac y   o f   v a r io u s   m ac h in le ar n in g   m o d els  in   p r e d ictin g   C KD.   T h e   SVM  m o d el  ac h iev ed   p er f e ct  class if icatio n   p er f o r m an c e,   r ef lectin g   its   r o b u s tn ess   in   h an d lin g   h ig h - d im en s io n al  d ata .   T h e   XGBo o s m o d el  also   p er f o r m ed   ex c ellen tly ,   s h o wca s in g   its   ab ilit y   to   h an d le   co m p le x   d ata  p atter n s   an d   in ter ac tio n s .   Alth o u g h   th k - NN  m o d el  h a d   s lig h tly   lo wer   p er f o r m an ce   co m p ar ed   to   SVM   an d   XGBo o s t,  it st ill s h o wed   s tr o n g   p r ed ictiv ca p ab ilit ies,  esp ec ially   in   id en tify in g   C KD - p o s itiv ca s es.   T h s tack in g   m o d el,   wh ich   c o m b in ed   th p r ed ictio n s   f r o m   GL MN et,   R F,  an d   XG B o o s u s in g   lo g is tic  r eg r ess io n   m eta - lear n er ,   also   h as  p er f ec p er f o r m an ce .   T h is   h ig h lig h ts   th s tr en g th   o f   en s em b le   lear n in g   tech n iq u es in   lev er ag in g   th s tr en g th s   o f   m u ltip le  m o d el s   to   im p r o v o v er all  p r e d ictiv p er f o r m an ce .   T h p er f ec ac cu r ac y ,   s en s itiv ity ,   an d   s p ec if icity   ac h iev ed   b y   th s tack in g   m o d el  d em o n s tr ate  its   p o ten tial  as   r eliab le  to o l f o r   C KD  p r ed ic tio n .   T h h ig h   ac c u r ac y   a n d   r elia b ilit y   o f   th m ac h i n lear n in g   m o d els ,   p ar ticu lar ly   t h s tack in g   m o d el,   s u g g est  th at  th ese  tech n iq u es   ca n   b e   ef f ec tiv el y   u s ed   in   c lin ical  s ettin g s   to   p r ed ict  C K o n s et.   E ar ly   an d   ac cu r ate  p r ed ictio n   o f   C KD  ca n   f ac ilit ate  tim ely   in ter v en tio n s ,   p e r s o n alize d   tr ea tm en s tr ateg ies,  an d   u ltima tely   im p r o v p atien o u t co m es.  T h in teg r atio n   o f   m a ch in lear n in g   m o d els  in   h ea lt h ca r ca n   also   h elp   in   r eso u r ce - lim ited   s ettin g s   b y   p r o v i d in g   d ec is io n   s u p p o r t to   h ea lth ca r p r o f ess io n als.   Ou r   f in d in g s   ar co n s is ten with   p r ev io u s   s tu d ies  th at  h av d em o n s tr ate d   th p o ten tial  o f   m ac h in lear n in g   i n   C KD  p r e d ictio n .   Fo r   in s tan ce ,   Po lat  et   a l.   [ 1 3 ]   an d   Sin g h   et  a l.   [ 1 5 ]   h ig h li g h ted   t h s u p er i o r   p er f o r m an ce   o f   SVM  in   C KD  class if icatio n .   Ho wev er ,   o u r   SVM  m o d el  p er f o r m s   b ett er ,   ac h iev in g   h ig h e r   ac cu r ac y   co m p a r ed   to   th eir   m o d els,  wh ich   r ep o r ted   ac cu r ac ies  o f   9 7 . 7 5 an d   9 2 %,  r esp ec tiv ely Similar ly ,   R aih an   et  a l.   [ 1 8 ]   a n d   C h u ah   et  a l.   [ 1 9 ]   d em o n s tr ated   th e f f icac y   o f   XGBo o s in   p r e d ictin g   C KD  an d   r en al   f u n ctio n   d ec lin e,   r esp ec tiv ely .   W h en   co m p ar ed   t o   th p er f o r m an ce   o f   t h eir   m o d els,  th XGBo o s m o d el  o f   R aih an   et  a l.   [ 1 8 ]   p er f o r m ed   b etter   with   an   ac cu r ac y   o f   9 9 . 1 6 %   co m p a r ed   to   o u r   9 7 . 4 4 %.  Ho wev er ,   o u r   m o d el  p e r f o r m ed   b etter   th an   t h at  o f   C h u ah   et  a l.   [ 1 9 ] ,   wh o s XGBo o s m o d el  h a d   an   ac cu r ac y   o f   9 3 . 9 %.   Ou r   s tu d y   ex ten d s   th ese  f in d in g s   b y   in c o r p o r atin g   s tack in g   m o d el  th at   co m b i n es  m u ltip le  b ase  lear n er s   to   ac h iev h ig h er   p r ed ictiv a cc u r ac y .   T h ef f icac y   o f   o u r   s tack in g   m o d el  is   s im ilar   to   th s tu d y   b y   B h ag y alax m i   an d   Dwa r ak an at h   [ 3 0 ] ,   wh ic h   s h o wed   th at  co m b in in g   th s tr en g th s   o f   d if f e r en m o d els,  s u ch   as  in   h y b r id   m o d els,  im p r o v es  p er f o r m an ce .   I n   th e   s tu d y ,   h y b r id   C NN - L R   m o d el  o u tp er f o r m ed   o th er   class if ier s   in   b r ain   tu m o r   d etec tio n ,   h ig h lig h tin g   th ef f ec tiv en ess   o f   lev er a g in g   m u ltip le  alg o r ith m s .   Similar ly ,   o u r   s tack in g   m o d el's  s u p er io r   p er f o r m a n ce   u n d er s co r es  th ad v an tag o f   i n teg r atin g   d if f er e n m ac h in lear n in g   tech n iq u es  to   en h an ce   p r ed ictiv ca p ab ilit ies.   T h is   s u p er io r   p er f o r m an c is   also   s im ilar   to   th p er f o r m an ce s   o f   h y b r id   m o d els  f o u n d   in   th s tu d ies  o f   Gu p ta  an d   Sh a r m [ 3 1 ] ,   wh o   d ev elo p e d   h y b r id   C NN  an d   L STM   m o d el  f o r   h ea r d is ea s p r ed ictio n ,   an d   u s ed   h y b r id   C NN  an d   f u zz y   k er n el  K - m ed o id s   m o d el  f o r   lu n g   ca n ce r   d etec tio n .   T h ese  s tu d ies  co llectiv ely   d em o n s tr ate  th at  m o d els   wh ich   co m b in e   v ar io u s   m ac h in lear n i n g   tech n iq u es,  o f f er   e n h an ce d   ac cu r ac y   an d   r eliab ilit y   in   m ed ical  d iag n o s is .   k ey   s tr en g th   o f   th is   s tu d y   is   th r ig o r o u s   p r e p r o ce s s in g   an d   co m p r e h en s iv ev alu atio n   o f   m u ltip le  m ac h in lear n in g   m o d els,  i n clu d in g   t h u s o f   a   s tack in g   m o d el.   T h h ig h   p er f o r m a n ce   o f   th m o d els  em p h asizes  th im p o r tan ce   o f   th o r o u g h   d ata  p r ep r o ce s s in g   an d   h y p er p ar am eter   tu n in g .   H o wev er ,   th e   s tu d y   h as  s o m lim itatio n s .   T h d at aset  u s ed   wa s   r elativ ely   s m all   an d   m ay   n o f u lly   ca p tu r th d iv er s ity   o f   C KD   p atien ts .   Ad d itio n ally ,   th m o d els  wer ev alu ated   o n   s in g le  d ataset,   an d   th eir   g en er aliza b ilit y   to   o th e r   p o p u latio n s   n ee d s   to   b e   test ed .   Fu tu r r esear ch   s h o u ld   i n co r p o r ate  lar g er ,   m o r d iv e r s d ata s ets  an d   ex p lo r e   r ea l - wo r ld   clin ical  d ata   to   v alid ate  th m o d els  f u r th er .   Ad d itio n a lly ,   in v esti g atin g   o t h er   ad v a n ce d   m ac h in lear n in g   tech n iq u es  co u ld   p r o v id e   f u r th er   in s ig h ts .   I n te g r atin g   t h ese  m o d els  in to   cli n ical  p r ac tice  i n v o lv es   d ev el o p in g   u s er - f r ien d ly   d ec is io n   s u p p o r s y s tem s   f o r   h ea lth ca r e   p r o f ess io n als  an d   co n d u ctin g   p ilo t   s tu d i es  in   clin ical  s ettin g s   to   ass es s   th eir   im p ac o n   C KD  d iag n o s is   an d   m an ag em e n t,  en s u r in g   p r ac tical  ap p licab ilit y   an d   ef f ec tiv en ess   in   r ea l - wo r ld   s ce n ar io s .       4.   CO NCLU SI O N     T h is   s tu d y   h ig h lig h ted   th e   ef f icac y   o f   SVM ,   E x tr e m Gr ad i en B o o s tin g ,   - Nea r est  Neig h b o r s ,   an d   Stack in g   Mo d el   i n   p r e d ictin g   th o n s et  o f   c h r o n ic  k id n ey   d is ea s e.   T h SVM  m o d el   ac h iev ed   p er f ec t   class if icatio n   p er f o r m a n ce   with   1 0 0 ac cu r ac y ,   p r ec is io n ,   a n d   r ec all,   wh ile  XGBo o s clo s ely   f o llo wed   w ith   an   ac cu r ac y   o f   9 7 . 4 4 an d   k ap p o f   0 . 9 4 5 1 .   T h k - NN  m o d el  also   d eliv er e d   s tr o n g   p er f o r m a n ce   with   an   ac cu r ac y   o f   9 2 . 3 1 %.   T h s tack in g   m o d el,   wh ich   lev er ag ed   th s tr en g th s   o f   m u lti p le  b ase  lear n er s ,   o u tp er f o r m ed   all  in d iv id u al  m o d els,  ac h iev in g   p er f ec t   ac cu r ac y   an d   d e m o n s tr atin g   its   p o t en tial  as  r eliab le  to o f o r   C KD  p r ed ictio n .   T h e s r esu lts   em p h asize  th s ig n if ican p o ten tial  o f   m ac h in l ea r n in g   m o d els  i n   h ea lth ca r e,   p ar ticu lar ly   f o r   ea r ly   d etec tio n   an d   d iag n o s is   o f   C KD.   Acc u r ate  an d   tim ely   p r ed icti o n   ca n   lead   to   im p r o v e d   clin ical  o u tco m es  b y   en ab li n g   ea r lier   i n ter v en ti o n s   an d   p er s o n alize d   tr ea tm en s tr ateg ies.  T h e   in teg r atio n   o f   m ac h i n lear n in g   m o d els  in   h ea lth ca r ca n   also   h elp   in   r eso u r ce - lim ited   s e ttin g s   b y   p r o v id in g   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       E n h a n ce d   p r ed ictio n   o f c h r o n i kid n ey   d is ea s o n s et  th r o u g h   ma ch in lea r n in g   …  ( S a mu el  Jo h n   P a r r o )   975   d ec is io n   s u p p o r to   h ea lth ca r e   p r o f ess io n als.   T h s u cc ess   o f   th ese  m o d els  in   h an d lin g   th co m p lex ,   n o n lin ea r   r elatio n s h ip s   in h er en in   C KD   d atasets   s u g g ests   th at   f u r th er   in teg r atio n   o f   m ac h in lear n i n g   in to   n ep h r o lo g y   co u ld   s u b s tan tially   en h an ce   p r ed ictiv ca p a b ilit ies.   Ho wev er ,   th s tu d y   h as  s o m e   lim itatio n s ,   s u ch   as  th e   r elativ ely   s m all  d ataset  an d   its   lim ited   d iv er s ity ,   wh ich   m ay   af f ec th g en er aliza b ilit y   o f   t h f in d in g s .   Fu tu r e   r esear ch   s h o u ld   em p h asize  th in clu s io n   o f   m o r e   co m p r eh en s iv clin ical  f ea tu r es,  im p r o v ed   d ata  c o llect io n   m eth o d s ,   an d   f ea tu r en g in ee r in g   to   b o ls ter   p r ed ictiv ac c u r ac y .   Ad d itio n ally ,   ex p a n d in g   m o d el  tr ain in g   to   lar g er   an d   m o r d iv er s d atasets   wo u ld   im p r o v th g en e r aliza b ilit y   o f   th ese  f in d in g s ,   u ltima tely   aid in g   in   th e   g lo b al  f ig h t a g ain s t CKD a n d   im p r o v in g   p atien t o u tco m es.   B y   ad d r ess in g   th ese  f u tu r r esear ch   d ir ec tio n s ,   th e   p r ac tical  ap p licab ilit y   an d   im p ac o f   m ac h in lear n in g   m o d els  in   n ep h r o lo g y   ca n   b s ig n if ican tly   en h an ce d ,   co n tr ib u tin g   to   b etter   h ea lth   o u tco m es f o r   C KD  p atien ts   g lo b ally .       RE F E R E NC E S   [ 1]   A .   S a n y a o l u   e t   a l . ,   E p i d e m i o l o g y   a n d   m a n a g e me n t   o f   c h r o n i c   r e n a l   f a i l u r e :   a   g l o b a l   p u b l i c   h e a l t h   p r o b l e m,   Bi o s t a t i st i c a n d   Ep i d e m i o l o g y   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l ,   v o l .   1 ,   n o .   1 ,   p p .   1 1 1 6 ,   2 0 1 8 .   [ 2]   J.  C .   L v   a n d   L.   X .   Z h a n g ,   P r e v a l e n c e   a n d   d i se a se   b u r d e n   o f   c h r o n i c   k i d n e y   d i se a se ,”  Ad v a n c e i n   Ex p e r i m e n t a l   M e d i c i n e   a n d   Bi o l o g y ,   v o l .   1 1 6 5 ,   p p .   3 1 5 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 981 - 13 - 8 8 7 1 - 2 _ 1 .   [ 3]   A .   F r a n c i e t   a l . ,   C h r o n i c   k i d n e y   d i sea se   a n d   t h e   g l o b a l   p u b l i c   h e a l t h   a g e n d a :   a n   i n t e r n a t i o n a l   c o n se n s u s,     N a t u r e   R e v i e w N e p h r o l o g y ,   v o l .   2 0 ,   n o .   7 ,   p p .   4 7 3 4 8 5 ,   Ju l .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 3 8 / s 4 1 5 8 1 - 0 2 4 - 0 0 8 2 0 - 6.   [ 4]   D .   R u c k e r   e t   a l . ,   Q u a l i t y   o f   c a r e   a n d   m o r t a l i t y   a r e   w o r s e   i n   c h r o n i c   k i d n e y   d i s e a se   p a t i e n t s   l i v i n g   i n   r e m o t e   a r e a s ,     K i d n e y   I n t e r n a t i o n a l ,   v o l .   7 9 ,   n o .   2 ,   p p .   2 1 0 2 1 7 ,   2 0 1 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 3 8 / k i . 2 0 1 0 . 3 7 6 .   [ 5]   F .   F .   K a z e ,   D .   T .   M e t o ,   M .   P .   H a l l e ,   J .   N g o g a n g ,   a n d   A .   P .   K e n g n e ,   P r e v a l e n c e   a n d   d e t e r m i n a n t o f   c h r o n i c   k i d n e y   d i s e a s e   i n   r u r a l   a n d   u r b a n   C a m e r o o n i a n s :   A   c r o ss - s e c t i o n a l   s t u d y ,   B M C   N e p h r o l o g y ,   v o l .   1 6 ,   n o .   1 ,   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 8 6 / s 1 2 8 8 2 - 015 - 0111 - 8.   [ 6]   E.   S .   W i j e w i c k r a m a   e t   a l . ,   P r e v a l e n c e   o f   C K D   o f   u n k n o w n   e t i o l o g y   a n d   i t p o t e n t i a l   r i s k   f a c t o r s   i n   a   r u r a l   p o p u l a t i o n   i n   S r i   La n k a ,   K i d n e y   I n t e r n a t i o n a l   Re p o rt s ,   v o l .   7 ,   n o .   1 0 ,   p p .   2 3 0 3 2 3 0 7 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e k i r . 2 0 2 2 . 0 7 . 0 1 2 .   [ 7]   S .   C h i n t a l a ,   T h e   r o l e   o f   a i   i n   p r e d i c t i n g   a n d   m a n a g i n g   c h r o n i c   d i s e a s e s ,”  I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   N e w   M e d i a   S t u d i e ( I J N M S ) v o l .   7 ,   n o .   2 ,   p p .   1 6 2 2 ,   2 0 2 0 .   [ 8]   K .   S i n g h a n i a   a n d   A .   R e d d y ,   I mp r o v i n g   p r e v e n t a t i v e   c a r e   a n d   h e a l t h   o u t c o mes   f o r   p a t i e n t s   w i t h   c h r o n i c   d i sea s e u si n g   b i g   d a t a - d r i v e n   i n si g h t a n d   p r e d i c t i v e   m o d e l i n g ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   A p p l i e d   H e a l t h   C a re  A n a l y t i c s ,   v o l .   9 ,   n o .   2 ,   p p .   1 1 4 ,   2 0 2 4 ,   [ O n l i n e ] .   A v a i l a b l e :   h t t p s: / / n o r i sl a b . c o m/ i n d e x . p h p / I JA H A / a r t i c l e / v i e w / 6 0   [ 9]   L.   K .   P a t h a k   a n d   P .   Jh a ,   A p p l i c a t i o n   o f   ma c h i n e   l e a r n i n g   i n   c h r o n i c   k i d n e y   d i s e a s e   r i s k   p r e d i c t i o n   u si n g   e l e c t r o n i c   h e a l t h   r e c o r d ( EH R ) ,   i n   I n   A p p l i c a t i o n s   o f   Bi g   D a t a   i n   L a r g e - a n d   S m a ll - S c a l e   S y st e m s ,   I G I   G l o b a l   S c i e n t i f i c   P u b l i s h i n g ,   2 0 2 1 ,   p p .   2 1 3 233 ,   d o i :   1 0 . 4 0 1 8 / 9 7 8 - 1 - 7 9 9 8 - 6 6 7 3 - 2 . c h 0 1 4 .   [ 10]   M .   M .   A h sa n ,   S .   A .   L u n a ,   a n d   Z.   S i d d i q u e ,   M a c h i n e - l e a r n i n g - b a se d   d i s e a se   d i a g n o si s :   a   c o mp r e h e n s i v e   r e v i e w ,   H e a l t h c a r e   ( S w i t zer l a n d ) ,   v o l .   1 0 ,   n o .   3 ,   p .   5 4 1 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / h e a l t h c a r e 1 0 0 3 0 5 4 1 .   [ 11]   R .   A z i z ,   C .   K .   V e r m a ,   a n d   N .   S r i v a s t a v a ,   A r t i f i c i a l   n e u r a l   n e t w o r k   c l a ss i f i c a t i o n   o f   h i g h   d i m e n s i o n a l   d a t a   w i t h   n o v e l   o p t i m i z a t i o n   a p p r o a c h   o f   d i m e n s i o n   r e d u c t i o n ,   A n n a l o f   D a t a   S c i e n c e ,   v o l .   5 ,   n o .   4 ,   p p .   6 1 5 6 3 5 ,   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 4 0 7 4 5 - 018 - 0155 - 2.   [ 12]   A .   K a l a n t a r i ,   A .   K a msi n ,   S .   S h a ms h i r b a n d ,   A .   G a n i ,   H .   A l i n e j a d - R o k n y ,   a n d   A .   T.   C h r o n o p o u l o s ,   C o mp u t a t i o n a l   i n t e l l i g e n c e   a p p r o a c h e s   f o r   c l a ssi f i c a t i o n   o f   m e d i c a l   d a t a :   S t a t e - of - t h e - a r t ,   f u t u r e   c h a l l e n g e s   a n d   r e s e a r c h   d i r e c t i o n s ,   N e u ro c o m p u t i n g   v o l .   2 7 6 ,   p p .   2 2 2 ,   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . n e u c o m . 2 0 1 7 . 0 1 . 1 2 6 .   [ 13]   H .   P o l a t ,   H .   D .   M e h r ,   a n d   A .   C e t i n ,   D i a g n o s i o f   c h r o n i c   k i d n e y   d i s e a s e   b a se d   o n   s u p p o r t   v e c t o r   m a c h i n e   b y   f e a t u r e   s e l e c t i o n   met h o d s,   J o u r n a l   o f   Me d i c a l   S y st e m s ,   v o l .   4 1 ,   n o .   4 ,   p p .   1 1 1 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 0 9 1 6 - 0 1 7 - 0 7 0 3 - x.   [ 14]   J.  X i a o   e t   a l . ,   C o mp a r i s o n   a n d   d e v e l o p m e n t   o f   mac h i n e   l e a r n i n g   t o o l i n   t h e   p r e d i 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  p r o g r e ss i o n ,   J o u rn a l   o f   T r a n sl a t i o n a l   M e d i c i n e ,   v o l .   1 7 ,   n o .   1 ,   p .   1 1 9 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 8 6 / s1 2 9 6 7 - 019 - 1 8 6 0 - 0.   [ 15]   V .   S i n g h ,   V .   K .   A sar i ,   a n d   R .   R a j a se k a r a n ,   A   d e e p   n e u r a l   n e t w o r k   f o r   e a r l y   d e t e c t i o n   a n d   p r e d i c t i o n   o f   c h r o n i c   k i d n e y   d i se a s e ,   D i a g n o s t i c s ,   v o l .   1 2 ,   n o .   1 ,   p .   1 1 6 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / d i a g n o st i c s 1 2 0 1 0 1 1 6 .   [ 16]   C .   J .   C h e n ,   T .   W .   P a i ,   H .   H .   H s u ,   C .   H .   Le e ,   K .   S .   C h e n ,   a n d   Y .   C .   C h e n ,   P r e d i 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   st a g e s   b y   r e n a u l t r a s o u n d   i m a g i n g ,   En t e r p r i se  I n f o r m a t i o n   S y s t e m s ,   v o l .   1 4 ,   n o .   2 ,   p p .   1 7 8 1 9 5 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 0 / 1 7 5 1 7 5 7 5 . 2 0 1 9 . 1 5 9 7 3 8 6 .   [ 17]   A .   A s s e l m a n ,   M .   K h a l d i ,   a n d   S .   A a m m o u ,   E n h a n c i n g   t h e   p r e d i c t i o n   o f   s t u d e n t   p e r f o r m a n c e   b a s e d   o n   t h e   m a c h i n e   l e a r n i n g   X G B o o s t   a l g o r i t h m ,   I n t e r a c t i v e   L e a r n i n g   E n v i r o n m e n t s ,   v o l .   3 1 ,   n o .   6 ,   p p .   3 3 6 0 3 3 7 9 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 0 / 1 0 4 9 4 8 2 0 . 2 0 2 1 . 1 9 2 8 2 3 5 .   [ 18]   M .   J.   R a i h a n ,   M .   A .   M .   K h a n ,   S .   H .   K e e ,   a n d   A .   A l   N a h i d ,   D e t e c t i o n   o f   t h e   c h r o n i c   k i d n e y   d i se a se   u s i n g   X G B o o s t   c l a ssi f i e r   a n e x p l a i n i n g   t h e   i n f l u e n c e   o f   t h e   a t t r i b u t e o n   t h e   mo d e l   u s i n g   S H A P ,   S c i e n t i f i c   R e p o r t s ,   v o l .   1 3 ,   n o .   1 ,   p .   6 2 6 3 ,   2 0 2 3 ,     d o i :   1 0 . 1 0 3 8 / s 4 1 5 9 8 - 023 - 3 3 5 2 5 - 0.   [ 19]   A .   C h u a h   e t   a l . ,   M a c h i n e   l e a r n i n g   i mp r o v e u p o n   c l i n i c i a n s’   p r e d i c t i o n   o f   e n d   s t a g e   k i d n e y   d i s e a se ,”  Fro n t i e rs  i n   M e d i c i n e   v o l .   9 ,   p .   8 3 7 2 3 2 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 8 9 / f med . 2 0 2 2 . 8 3 7 2 3 2 .   [ 20]   A .   C .   d o S .   M i n a t o   e t   a l . ,   M a c h i n e   l e a r n i n g   mo d e l   t o   p r e d i c t   g r a f t   r e j e c t i o n   a f t e r   k i d n e y   t r a n s p l a n t a t i o n ,”  i n   T ra n s p l a n t a t i o n   Pro c e e d i n g s 2 0 2 3 v o l .   5 5 ,   n o .   9 ,   p p .   2 0 5 8 2 0 6 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . t r a n s p r o c e e d . 2 0 2 3 . 0 7 . 0 2 1 .   [ 21]   S .   Z h a n g ,   D .   C h e n g ,   Z.   D e n g ,   M .   Z o n g ,   a n d   X .   D e n g ,   A   n o v e l   k N N   a l g o r i t h m   w i t h   d a t a - d r i v e n   k   p a r a met e r   c o m p u t a t i o n ,   Pa t t e r n   Re c o g n i t i o n   L e t t e rs ,   v o l .   1 0 9 ,   p p .   4 4 5 4 ,   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . p a t r e c . 2 0 1 7 . 0 9 . 0 3 6 .   [ 22]   R .   D e v i k a ,   S .   V .   A v i l a l a ,   a n d   V .   S u b r a ma n i y a sw a m y ,   C o m p a r a t i v e   st u d y   o f   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 sea s e   p r e d i c t i o n   u si n g   n a i v e   b a y e s,   K N N   a n d   r a n d o m   f o r e st ,   i n   Pro 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 r e n c e   o n   C o m p u t i n g   Me t h o d o l o g i e s   a n d   C o m m u n i c a t i o n ,   I C C M C   2 0 1 9 ,   2 0 1 9 ,   p p .   6 7 9 6 8 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C C M C . 2 0 1 9 . 8 8 1 9 6 5 4 .   [ 23]   T.   M a h b o o b ,   A .   I j a z ,   A .   S h a h z a d ,   a n d   M .   K a l s o o m,  H a n d l i n g   m i ssi n g   v a l u e i n   c h r o n i c   k i d n e y   d i se a se  d a t a se t u si n g   K N N ,   k - mea n a n d   k - me d o i d s   a l g o r i t h ms ,   i n   I C O S S T   2 0 1 8   -   2 0 1 8   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   O p e n   S o u rce   S y s t e m s   a n d   T e c h n o l o g i e s,   Pro c e e d i n g s ,   2 0 1 8 ,   p p .   7 6 81 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C O S S T. 2 0 1 8 . 8 6 3 2 1 7 9 .   [ 24]   P .   M a h a j a n ,   S .   U d d i n ,   F .   H a j a t i ,   a n d   M .   A .   M o n i ,   E n se mb l e   l e a r n i n g   f o r   d i s e a se   p r e d i c t i o n :   a   r e v i e w ,   H e a l t h c a re  ( S w i t zer l a n d ) v o l .   1 1 ,   n o .   1 2 ,   p .   1 8 0 8 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / h e a l t h c a r e 1 1 1 2 1 8 0 8 .   [ 25]   C. - X .   D e n g ,   L. - X .   X u ,   a n d   S .   L i ,   C l a ssi f i c a t i o n   o f   s u p p o r t   v e c t o r   mac h i n e   a n d   r e g r e ssi o n   a l g o r i t h m ,   N e w   A d v a n c e s   i n   M a c h i n e   L e a r n i n g ,   2 0 1 0 ,   d o i :   1 0 . 5 7 7 2 / 9 3 9 2 .   [ 26]   T.   C h e n   a n d   C .   G u e s t r i n ,   X G B o o s t :   A   sca l a b l e   t r e e   b o o st i n g   sy s t e m ,   i n   Pr o c e e d i n g o f   t h e   AC S I G K D D   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   K n o w l e d g e   D i s c o v e r y   a n d   D a t a   Mi n i n g ,   2 0 1 6 ,   p p .   7 8 5 7 9 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 4 5 / 2 9 3 9 6 7 2 . 2 9 3 9 7 8 5 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.