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.  1 5 ,   No .   3 Sep tem b er   20 2 6 ,   p p .   1 2 2 6 ~ 1 2 3 7   I SS N:  2252 - 8 7 7 6 DOI 1 0 . 1 1 5 9 1 /iji ct . v 1 5 i 3 . pp 1 2 2 6 - 1 2 3 7           1226       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ict. ia esco r e. co m   Neura l ne twork - b a sed dia g no sis  of  type 2   dia bet es    using   a irido lo g y  appro a ch       Ala a   Abdu lk a re em   Ahm ed 1 ,   M o ha m m a d T a riq Y a s ee n 1 ,2   1 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   En g i n e e r i n g ,   C o l l e g e   o f   En g i n e e r i n g ,   U n i v e r s i t y   o f   M o su l ,   M o su l ,   I r a q   2 D e p a r t me n t   o f   C o mm u n i c a t i o n a n d   I n t e l l i g e n t   D i g i t a l   S y s t e ms   En g i n e e r i n g ,   C o l l e g e   o f   E n g i n e e r i n g ,   U n i v e r si t y   o f   M o s u l ,   M o s u l ,   I r a q       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ma r   8 ,   2 0 2 5   R ev is ed   Feb   1 4 ,   2 0 2 6   Acc ep ted   Ma y   2 1 ,   2 0 2 6       Th e   g r o win g   g l o b a l   o c c u rre n c e   o ty p e   2   d iab e tes   re q u ires   t h e   d e v e lo p m e n t   o n o n - in v a siv e   a n d   e ffe c ti v e   d iag n o stic   m e th o d s.   Th is   wo r k   p ro p o se a   n o v e a p p r o a c h   to   d e tec ti n g   ty p e   2   d iab e tes   u si n g   ir id o lo g y   a n d   m a c h in e   lea rn in g   ( M L)  tec h n iq u e s.  By   a n a ly z in g   th e   ir is  o t h e   rig h e y e ,   a   sin g le   re g io n   o in tere st  (ROI)  c o rre sp o n d i n g   t o   th e   h e a d   o t h e   p a n c re a is  re c o g n ize d   fo fe a tu re   e x trac ti o n .   to tal  o 1 1 2   sta ti stica a n d   tex tu re   fe a tu re a re   e x trac ted   u sin g   g ra y - lev e c o - o c c u rre n c e   m a tri x   (G LCM a n d   d isc re te  wa v e let  tran sfo rm   (DWT a lg o rit h m s.  F iv e   n e u ra n e two rk   (NN )   m o d e ls -   n a rr o w,  m e d i u m ,   wid e ,   b i - lay e re d ,   a n d   tr i - lay e re d   a re   d e p lo y e d   to   c las sify   h e a lt h y   a n d   d ia b e ti c   p e o p le.  Th e   m o d e ls  a re   train e d   a n d   a ss e ss e d   u sin g   a   ra n g e   o k - fo l d   v a l u e s (2   t o   2 0 t o   o p ti m ize   p e rfo rm a n c e .   T h e   h i g h e s t   c las sifica ti o n   a c c u ra c y   o 8 3 . 2 %   wa re a c h e d   u sin g   t h e   n a rr o n e u ra l   n e two rk   (NN N)  m o d e a 7 - fo l d   c ro ss - v a li d a ti o n .   T h is  wo r k   e x h i b it s   th e   p o ten ti a o iri d o lo g y - b a se d   M a p p ro a c h e fo n o n - in v a siv e   d iab e tes   d iag n o sis,  p ro v id i n g   a   p r o m isin g   su b stit u te t o   trad it i o n a l   b l o o d   tes t s.   K ey w o r d s :   B io m ed ical  im ag in g   Dis ea s p r ed ictio n   I r id o lo g y   I r is   class if icatio n   Ma ch in lear n in g   Neu r al  n etwo r k   No n - in v asiv d ia g n o s is   T y p 2   d iab etes   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 :   Mo h am m ad   T ar iq   Yaseen   Dep ar tm en t o f   C o m m u n icatio n s   an d   I n tellig e n t D ig ital Sy s tem s   E n g in ee r in g C o lleg o f   E n g in ee r in g   Un iv er s ity   o f   Mo s u l   Mo s u l,  I r aq   E m ail:  m ty aseen @ u o m o s u l.e d u . iq       1.   I NT RO D UCT I O N   D iab etes  is   d is ea s th at  is   p r ev alen t   wo r ld wid a n d   it s   p r ev alen ce   c o n tin u es  to   r i s d u to   u n h ea lth y   life s ty le  ch a n g es  o f   u n h ea lth y   d iet  an d   lac k   o f   e x er cise   [ 1 ] ,   wh ich   c o n s titu tes  s ig n if ican b u r d en   o n   h ea lth   ca r s y s tem s   an d   p u b lic  h ea lth .   I ts   co m p licatio n s   p o s r is k   to   h u m an   h ea lt h   as  it  m ay   ca u s e   k id n ey   f ailu r e,   h ea r attac k s ,   a m p u tatio n   o f   th lo wer   lim b s ,   r etin o p ath y   a n d   s tr o k e   [ 2 ]   Di ab etes  is   ch r o n ic   m etab o lic  d is ea s th at  o cc u r s   as  r esu lt  o f   d ec r ea s ed   in s u li n   ef f ec tiv en ess   o r   t h in ab ilit y   o f   th e   p a n cr ea s   to   s ec r ete  in s u lin   p r o p er ly ,   wh ic h   p o s es  r is k   to   th b o d y ' s   o r g an s   [ 1 ] .   T h h o r m o n in s u li n   is   r esp o n s ib le  f o r   f ac ilit atin g   th ab s o r p tio n   o f   g lu co s in to   th b o d y ' s   ce ll s ,   w h ich   in   tu r n   is   r esp o n s ib le  f o r   g en er atin g   e n er g y .   T h d e f icien cy   i n   in s u lin   s ec r etio n   in   th b o d y   lead s   t o   an   i n cr ea s in   t h lev el   o f   g lu c o s in   th e   b lo o d   as  r esu lt  o f   th ese  ce lls   n o ab s o r b in g   g lu co s e.   T h is   m ak es  th h u m an   b o d y   f ac ch allen g es  in   p r o d u cin g   o r   u s in g   in s u lin ,   wh ich   lead s   to   d if f icu l ty   co n tr o llin g   g lu c o s e   [ 2 ] .   T h k n o wn   ty p es  o f   d iab etes  ar ty p e   1   d iab etes,  t y p e   2   d i ab etes,  an d   g estatio n al  d iab et es.  T y p e   2   d iab etes    k n o w n   as  n o n - in s u lin - d ep en d en d iab etes   [ 3 ] ,   is   t h e   m o s co m m o n   in   th w o r ld .   I o cc u r s   as   r esu lt  o f   wea k   in s u lin   p r o d u ctio n   a n d   s ec r etio n   f r o m   t h b eta  ce ll s   o f   t h p an cr ea s   i n   a d d itio n   t o   in s u lin   r esis tan ce   in   th p er ip h e r al  tis s u es.  T h o cc u r r e n ce   o f   ty p 2   is   lin k ed   to   ch an g in   life s ty le  f r o m   an   u n h ea lth y   d iet.   T h in cr e ased   r is k   o f   d e v elo p in g   th is   t y p i n cr ea s es  as  a   r e s u lt  o f   i n cr ea s ed   i n tak o f   h i g h - ca lo r ie   f o o d s   in   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       N eu r a l n etw o r k - b a s ed   d ia g n o s is   o typ e   2   d ia b etes   u s in g   an  ir id o lo g a p p r o a ch   ( A la a   A b d u lka r ee A h med )   1227   lar g q u an titi es,  lack   o f   e x e r cise,  o b esit y ,   h ig h   b lo o d   p r ess u r e,   h y p e r lip id em ia,   h ea r t   d is ea s e,   ag in g ,   in   ad d itio n   to   f am ily   h is to r y   o f   p r ed is p o s itio n   to   d ia b etes  as  well  as  r ac ( s u ch   as  Asi an ,   Af r ican ,   etc. )   [ 1 ]   T h s ev er ity   o f   s y m p to m s   o f   ty p 2   d iab etes  v ar ies  d ep en d i n g   o n   th co n d itio n   an d   d u r at io n   o f   in f ec tio n ,   as  p eo p le  with   ea r ly   d iab etes  m ay   n o s h o o b v io u s   s y m p to m s   [ 3 ] So m etim es,  d iab etics  av o id   u s in g   n ee d les  to   ch ec k   th eir   b lo o d   s u g ar   lev els ,   wh ich   ca n   lead   to   m o r co m p lex   h ea lth   p r o b lem s .   B etwe en   3 . 5 an d   1 0 o f   th p o p u latio n   s u f f er s   f r o m   a n x iety   ab o u n ee d les,  k n o wn   as  n ee d le  p h o b ia.   T h e r ef o r e ,   ir id o lo g y   is   th m o s s u itab le  ch o ice  f o r   th ese  p eo p le   [ 4 ] .   I r id o l o g y   k n o w n   as  i r i d o d ia g n o s is   o r   i r i d ia g n o s is   [ 5 ] I r i d o l o g y   is   a   s ci e n ce   t h at   h as  g ain e d   wi d atte n t io n   r e ce n tl y   b ec a u s e   it   is   a   n o n - i n v asi v m e t h o d   o f   d i a g n o s i n g   d is e ases   t h r o u g h   th e   i r is .   I t   is   d i a g n o s t ic   ap p r o ac h   t o   d is e ases   c o n s i d e r e d   a   co m p le m e n t ar y   an d   a lt er n a ti v e   m e d ic in e   s ci e n ce   th at   li n k s   ir is   tis s u e   wea k n ess es ,   f r a ct u r es,   p att e r n s ,   a n d   c o l o r s ,   w h i c h   p r o v i d e   c lu es   t o   th h e alt h   o f   h u m a n   o r g a n s ,   b y   o b s er v i n g   ch an g es  i n   th te x t u r e,   c o l o r   an d   s tr u c tu r o f   s p ec if ic   a r e a s   in   t h e   i r is ,   w h i ch   r e p r ese n ts   r e f l ec t i o n   o f   t h e   h e alt h   s t at u s   o f   an   o r g a n   i n   t h e   b o d y ,   as   s i g n s   a p p e ar   in   t h e   i r is   tis s u es   l o n g   b ef o r e   th e   s y m p to m s   o f   t h e   d is ea s e   ap p e ar   i n   t h e   b o d y ,   w h ic h   m a k es i r is   d ia g n o s is   u s e f u l   f o r   d i a g n o s i n g   p r o b le m s   in   t h e   b o d y   o r g an s   [ 6 ] ,   [ 7 ] .   I r id o lo g is ts   wo r k   to   m atch   t h ir is   ch ar with   th eir   in te r p r et atio n s   o f   d is ea s es.  T h ir is   ch ar ac co r d in g   to   B er n ar d   J en s en ' s   class if icat io n   is   d iv is io n   o f   th s u r f ac o f   th ir is   in to   8 0   to   9 0   r eg io n s ,   ea ch   r ep r esen tin g   an   o r g an   o f   th b o d y   [ 8 ] .   T h lo ca tio n s   o f   th ese  o r g an s   in   th lef an d   r ig h ir is   co r r esp o n d   to   th eir   lo ca tio n s   in   th b o d y   [ 9 ] ,   as  s h o wn   in   Fig u r 1   [ 8 ] .   Ac co r d in g   to   th e   m o d er n   i r is   ch a r t,  d iab etes  ca n   b e   d iag n o s ed   b y   th r ee   r e g io n s   o f   in ter est  ( R OI s )   in   th r ig h an d   lef ir is   ac co r d in g   to   th an ato m y   o f   t h e   p an cr ea s ,   wh ich   c o n s is ts   o f   th h ea d ,   b o d y   an d   tail.  I n   t h r i g h ir is ,   th er is   o n R OI   r ep r e s en tin g   th h ea d   o f   th p an cr ea s   i n   th r eg io n   b etwe en   7   an d   8   o ' clo ck .   As  f o r   t h lef ir is ,   th e r ar e   two   R OI s ,   th f ir s t   r ep r esen tin g   th b o d y   o f   th p an cr ea s   in   th r eg io n   b etwe en   7   an d   8   o ' clo ck ,   an d   th s ec o n d   r ep r esen tin g   th tail o f   th p an c r ea s   in   th r e g i o n   b etwe en   4   an d   5   o ' clo ck   [ 7 ] .   T h er ef o r e,   r esear ch   is   b ein g   co n d u cte d   to   d e v elo p   a   n o n - in v asiv a n d   im m e d iate  ir is - b ased   d iag n o s tic  s y s tem   f o r   t y p e   2   d iab etes  th at  d o es   n o t   p o s a   r i s k   o f   co n tam in atio n   o f   th e x am in atio n   to o ls   an d   s av es  tim an d   ef f o r in   v is itin g   h ea lth   ce n ter s .   I n   ad d itio n ,   it  is   in ex p en s iv a n d   u s ef u f o r   ea r ly   d etec tio n   o f   ty p 2   d iab etes,  wh o s s y m p to m s   m ay   ap p ea r   late.    Usi n g   ar tific ial  in tellig en ce   ( AI )   alg o r ith m s   co m m o n l y   u s ed   in   m ed ical  ap p licatio n s ,   i n clu d in g   d is ea s es d iag n o s is .   T h er ar e   m an y   wo r k s   th at  d i ag n o s d ia b etes  in   d i f f er en t   r e g io n   o f   i n ter est  ( R OI ) ,   an d   in   ad d itio n   t o   th d if f er e n ce   in   t h n u m b er   a n d   ty p e   o f   ex tr ac ted   f ea tu r es,  as  well  as  th d i f f er en ce   in   cla s s if icatio n   m eth o d s   u s in g   d if f er e n ty p es  o f   AI   alg o r ith m s ,   wh eth er   f o r   d ee p   lea r n in g   ( DL )   o r   m ac h in lear n in g   ( ML ) ,   th er s o m e   wo r k s   th at  d ea lt with   d if f er en t   ty p es o f   n e u r al  n etwo r k   ( NN)   alg o r ith m s .     Hu s s ein   et  a l.   [ 8 ]   u s ed   ir id o lo g y   an d   A I   tech n iq u e   to   d iag n o s e   k id n e y   d is ea s u s in g     ad ap tiv n eu r o - f u zz y   i n f er en c s y s tem   ( ANFI S)  wh ich   co m b in es  f u zz y   s y s tem   with   NN.   E ig h f ea tu r es  wer e   ex tr ac ted   f r o m   ea c h   R OI   f o r   b o th   th r i g h an d   lef e y es  an d   th ese  f ea tu r es  ar e n er g y   an d   en tr o p y   f o r   s in g le - lev el  wav elet  ec o m p o s itio n   a n aly s is .   T h ev alu atio n   was  c o n d u cte d   o n   two   g r o u p s .   T h e   f ir s g r o u p   was  1 7 2   p eo p le  s u f f er in g   f r o m   ch r o n ic   k id n e y   f ailu r e   an d   th s ec o n d   g r o u p   was  1 6 8   p eo p le  with o u k id n ey   d is ea s e.   T h d ia g n o s tic  ac cu r ac y   o f   th f ir s g r o u p   s u f f e r in g   f r o m   k id n ey   f ailu r e   was  8 2 %,  w h ile  th s ec o n d   g r o u p   with o u t k id n e y   d is ea s was 9 3 %,  with   1 0 - f o l d   cr o s s   v alid ati o n .           Fig u r 1 .   I r is   ch ar t f o r   r ig h t a n d   lef ir is es   [ 8 ]   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.  1 5 ,   No .   3 Sep tem b er   20 2 6 :   1 2 2 6 - 1 2 3 7   1228   B an z a n d   X u e   [ 1 0 ]   u s e d   i r i d o lo g y   wit h   c o m p u t er   v is i o n   to   d ia g n o s e   d ia b e tes .   Usi n g   f ee d - f o r wa r d   b a ck p r o p ag ati o n   n e u r al  n etw o r k   f o r   cl ass if ic ati o n   a n d   t r ai n i n g   L ev en b er g - Ma r q u a r d b ac k p r o p a g at io n   th at   u p d ates   t h e   n etw o r k   w ei g h t   a n d   b ias .   Fea tu r es  we r e   e x t r ac t e d   u s in g   p r in ci p a c o m p o n e n t   a n al y s is   ( PC A )   f r o m   th e   R O I   in   t h e   r i g h ey lo ca t e d   b e twe e n   0 1 : 4 5   t o   0 2 : 1 5   o ' cl o c k .   8 0 0   p e o p le   we r class if i e d ,   4 0 0   o f   t h e m   we r e   h e alt h y   a n d   4 0 0   w e r e   d ia b e ti c.   8   p eo p l e   we r e   t este d   a n d   wer e   f o u n d   t o   h a v e   d ia b etes   an d   w h e n   t h e y   we r e   co n f i r m ed   a f t er   i n s u li n   test in g ,   t h e y   we r e   c o n f ir m e d   t o   h a v e   t y p e   2   d ia b e tes .   Sam an an d   Ag ar wal   [ 1 1 ]   u s ed   ir id o lo g y   with   AI   alg o r ith m s   to   d iag n o s d iab etes.  3   R OI   wer u s ed   f o r   p an cr ea tic  r eg i o n s   in   th r ig h ir is   b etwe en   3 6 ' - 3 9 '   an d   i n   th lef ir is   b etwe en   3 8 ' - 4 1 '   an d   2 1 ' - 2 4 '   with   6 0   d eg r ee s   ir is   d iv id in g .   6 3   f e atu r es  wer ex tr ac ted   f r o m   e ac h   R OI ,   7   f e atu r es  ( Me an   I n ten s ity ,   Stan d ar d   Dev iatio n ,   E n tr o p y ,   C o n tr ast,  C o r r elatio n ,   E n er g y   an d   Ho m o g en eity )   d ir ec tly   f r o m   th R OI   an d   f r o m   ea ch   o f   th eig h -   3 d is cr ete  wav ef o r m   tr an s f o r m s .   C lass if icat io n   was  d o n o n   2 0 0   in d iv i d u als,  1 0 0   o f   t h em   wer e   h ea lth y   an d   1 0 0   wer e   d iab etic .   T h class if icatio n   p r o ce s s   was  d o n u s in g   6   t y p es  o f   ML   alg o r ith m s ,   o n o f   wh ich   is   NN,   wh ich   h ad   class if icatio n   ac cu r ac y   was  6 7 . 2 9 an d   ar ea   u n d er   th cu r v ( AUC)  was  0 . 6 7   with   10 - f o l d   cr o s s - v alid atio n .   Sam an an d   Ag ar wal   [ 7 ]   u s ed   ir id o lo g y   to   d etec ty p 2   d iab etes  u s in g   6   ty p es  o f   ML   alg o r ith m s   f o r   class if icatio n ;   o n o f   th ese   c lass if ier s   is   NN  class if ier .   Usi n g   im ag e   d ata   o f   3 3 8   p eo p le,   1 5 8   im ag es  o f   h ea lth y   in d iv id u als ,   a n d   1 8 0   i m ag es  o f   p eo p le  with   d iab ete s .   T h r ee   R OI   wer e   u s ed ,   tw o   r eg io n s   o f   th e   lef t   ey b etwe en   7 - 8   o ' clo ck   an d   4 - 5   o ' clo ck   an d   o n r e g io n   o f   th r ig h t e y b etwe en   7 - 8   o ' clo ck ,   an d   1 8 0   f ea tu r es  wer ex tr ac ted ,   co n s is tin g   o f   4   f ir s t - o r d er   s tatis tics   f ea tu r es  an d   4   tex tu r f ea tu r es  f r o m   th g r ay - le v el    co - o cc u r r en ce   m a tr ix   ( GL C M) ,   ex tr ac ted   f r o m   th 2 w av ef o r m s   o f   th f o u r   d ec o m p o s itio n s ,   an d   f o r   all  p o s s ib le  co m b in atio n s   o f   th ese  d ec o m p o s itio n s   f r o m   th R OI .   T h e   h ig h est  ac cu r ac y   o b tain ed   b y   NN   class if ier   ty p o n ly   was 6 7 . 2 9 % a t 1 0 - f o ld   f o r   5 0   f ea tu r es b y   t - test   f ea tu r s elec tio n   m eth o d .     C ar r er an d   Ma y [ 1 2 ]   u s ed   ir id o lo g y   to   d etec g astro in t esti n al  d is ea s es  u s in g   4   ty p e s   o f   ML   alg o r ith m s   to   class if y   1 0 0   e y im ag es.  On o f   th class if ier s   u s ed   is   NN  class if ier   wh ich   s h o wed   8 3 %   ac cu r ac y   b y   ex tr ac tin g   6   f ea tu r es  f r o m   th R OI .   R ac h m a n   a n d   B asar i   [ 1 3 ]   t h ey   u s ed   ir id o lo g y   to   d etec h ig h   ch o lest er o lev els  u s in g   th b a ck - p r o p ag atio n   n eu r al  n etwo r k   alg o r ith m   to   class if y   3 0   e y e   im ag es,  1 0   im ag es  o f   p eo p le   with   h i g h   ch o lest er o an d   2 0   im a g es  o f   h e alth y   p eo p le.   Fo u r   s tatis tical  f ea tu r es  ar e   ex tr ac ted   f r o m   th GL C o f   th R OI .   T h cl ass if icatio n   ac cu r ac y   o f   t h p r o p o s ed   s y s tem   was 9 6 . 6 7 %.   Yo h a n n es  et  a l .   [ 1 4 ]   u s e d   i r i d o l o g y   t o   d e te ct  h e ar d is e ase   u s i n g   b ac k   p r o p ag ati o n   n e u r al  n et wo r k   alg o r it h m   to   class if y   1 1 0   e y e   i m a g es ,   5 5   i m a g e s   o f   h e alt h y   i n d i v i d u als   a n d   5 5   i m a g es   o f   i n d i v i d u als   wi th   h e ar t   d is e ase .   PC A   a n d   C an n y   e d g ar e   u s e d   to   e x tr ac f ea t u r es   f r o m   th e   R OI .   T h cl ass if ic ati o n   ac cu r a c y   was   9 5 . 4 5 u s i n g   5 0   h i d d e n   n eu r o n s ,   0 . 0 1   f o r   e r r o r   li m it ,   5 0   PC a n d   0 . 3   Si g m a   f o r   C an n y   e d g e   d et ec t io n .   Hid ay an ti   et  a l.   [ 1 5 ]   u s ed   ir i d o lo g y   t o   d etec u p p er   s to m a ch   d is o r d er s   u s in g   th b ac k - p r o p ag atio n   n eu r al  n etwo r k   alg o r ith m   to   c lass if y   2 0   p air s   o f   ey im ag es,  1 0   p air s   o f   h ea lth y   p e o p le  a n d   1 0   p air s   o f   ey e   im ag es o f   p e o p le  with   u p p er   s to m ac h   d is o r d er s .   T h s y s tem ' s   d iag n o s is   ac cu r ac y   was 5 5 % .   Fer n an d ez - Gr a n d o n   et  a l.   [ 1 6 ]   u s ed   ir id o lo g y   to   d etec d iab e tes  u s in g   th ex tr em lear n in g   m ac h in ( E L M)   alg o r ith m ,   wh ich   is   s in g le  lay er   f ee d f o r wa r d   n e u r al   n etwo r k   ( SLFN)   lear n i n g   alg o r ith m ,   with   Ad am   ( ad ap tiv m o m en t )   o p tim izatio n   with   2 5 6   n e u r o n s   in   t h h i d d en   lay er ,   lear n in g   r ate   0 . 0 1 ,   an d   b atch   s ize  1 2 8   u s in g   R eL ac tiv atio n   f u n cti o n ,   to   class if y   im ag es  o f   th r ig h an d   lef e y es  o f   1 2 4   h ea l th y   in d iv i d u als  an d   1 0 6   in d iv id u als with   d iab etes.  T h s y s te m ' s   d iag n o s tic  ac cu r ac y   was 9 9 . 9 2 % a t 5 -   f o ld s .   Ö z b i l g i n   e t   a l .   [ 1 7 ]   u s e d   i r i d o lo g y   t o   d e t e c t   c o r o n a r y   a r t e r y   d i s e as e   u s i n g   5   t y p e s   o f   M L   al g o r i t h m s ;   a m o n g   t h e s e   a l g o r i t h m s   is   N N   a l g o r i t h m   w i t h   it s   f i v e   t y p e s   ( N a r r o w ,   Me d i u m ,   W id e ,   B i - l a y e r e d ,   a n d     Tri - l a y e r e d ) .   E y e   i m a g e s   o f   1 9 8   p e o p l e   w e r e   u s e d ,   1 0 4   o f   w h o m   w e r e   h e a l t h y   a n d   9 4   o f   w h o m   h a d   c o r o n a r y   a r t e r y   d i s e as e .   1 3 6   f e a t u r e s   w e r e   e x t r a c t e d   f r o m   t h e   h e ar t   R O I ,   w h ic h   w e r e   a n a l y z ed   i n t o   4   w a v e l e c o m p o n e n t s ,   f r o m   w h i c h   3 4   f e a t u r e s   w e r e   e x t r a c t e d   f r o m   e a ch   c o m p o n e n t ,   c o n s i s t i n g   o f   5   s t a t is t ic a l   f e a t u r es ,   7   G r a y - L e v e l   R u n   L e n g t h   M a t r ix   G L R L M   f e a t u r es ,   a n d   2 2   G L C M   f e a t u r es .   T h e   b e s t   d i a g n o s i s   a c c u r ac y   f o r   t h e   w i d e   n e u r a l   n e tw o r k   ( W N N )   t y p e   o n l y   w a s   9 2 %   f o r   t h e   t o p   5 0   f e a t u r e s   s e l e ct e d   u s i n g   th e   R e li e f f   f e a t u r es  s e l e ct i o n   m e t h o d .   Ah m ed   a n d   Yaseen   [ 1 8 ]   p r o p o s ed   n o n - in v asiv e   ap p r o ac h   f o r   d iag n o s in g   ty p 2   d iab etes  b ased   o n   ir id o lo g y   an d   ML   al g o r ith m s .   T h ap p r o ac h   is   b ased   o n   ex tr ac tin g   1 0   f ea tu r es  f r o m   s in g le  R OI   in   th r ig h ir is   lo ca ted   b etwe en   th 7   an d   8   o ' clo ck   p o s itio n s .   T h ese  f ea tu r es  ar s tatis t ical  f ea tu r es  s u ch   as  en tr o p y ,   GL C M,   an d   W av elet  f ea tu r es.   T wo   class if icat io n   m eth o d s   wer p r esen ted   u s in g   m u ltip le   ML   alg o r ith m s   an d   r an g o f   cr o s s - v alid atio n   f o ld s   r an g in g   f r o m   2   to   2 0 .   T h f ir s m eth o d   is   b ased   o n   s in g le  class if icat io n   s tag with   m u ltip le   alg o r ith m s .   T h is   m eth o d   ac h iev ed   th e   h ig h est  class if icatio n   ac cu r ac y   d u r in g   tr ain in g   o f   7 8 . 5 at  5 - f o l d   cr o s s - tr ain in g   u s in g   s u p p o r v ec to r   m ac h i n ( SVM)   alg o r ith m   an d   B in ar y   GL L o g is tic  R eg r ess io n   alg o r ith m .   T h e   s ec o n d   m eth o d   aim s   to   in cr e ase  class if icatio n   ac cu r ac y   u s in g   two   s tag es  o f   class if icatio n   b ased   o n   d i f f er e n ty p es   o f   m o d els  s elec ted   f r o m   a   s et  o f   m u ltip le  ML s   m o d els  an d   r ely in g   o n   th u s o f   PC with   v ar ian c r atio   r a n g in g   f r o m   9 7 t o   1 0 0 %.  T h e   h ig h est  class if icatio n   ac cu r ac y   r ea ch ed   8 2 . 2 b y   tr ain in g   p r ed ictio n s   in   th f ir s s tag f r o m   t wo   in itial  clas s if ier s   - t r ee - c o ar s t r ee   alg o r ith m     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       N eu r a l n etw o r k - b a s ed   d ia g n o s is   o typ e   2   d ia b etes   u s in g   an  ir id o lo g a p p r o a ch   ( A la a   A b d u lka r ee A h med )   1229   ( 7 4 . 8 %   at  1 4 - f o ld ,   an d   th PC v ar ian ce   is   9 7 %),   an d   lin ea r   d is cr im in an t   alg o r ith m   an aly s is     ( 7 7 . 6 at  9 - f o ld ,   an d   th PC v ar ian ce   is   1 0 0 %)  -   b ef o r e   im p r o v in g   th class if icatio n   u s in g   b in ar y   GL l o g is tic  r eg r ess io n   alg o r ith m   ( GL M)   in   th s ec o n d   s tag e.   Pr ev io u s   wo r k s   s h o w   t h at  th e   u s o f   f i v n e u r al  n etwo r k   a lg o r ith m   m o d els  an d   r an g e   o f   k - f o ld   cr o s s - v alid atio n ,   in   ad d itio n   to   s in g le  R OI   r ep r esen tin g   o n e   o f   th e   p an cr ea tic  o r g a n s ,   h as n o b ee n   ex p licitly   u s ed   in   th d etec tio n   o f   ty p 2   d iab etes.   I n   th is   wo r k ,   ty p 2   d iab ete s   d etec tio n   s y s tem   is   p r o p o s ed   b ased   o n   ir id o lo g y ,   im ag p r o ce s s in g ,   an d   AI   u s in g   ML   o f   th NN  ty p e.   T h p r o p o s ed   m eth o d   is   m ain ly   b ased   o n   th d iag n o s is   o f   th r ig h t ir is   wit h   o n r e g io n   o f   in ter est  ( R OI )   r ep r esen tin g   th h ea d   o f   th e   p an cr ea s .   1 1 2   s tatis tical  an d   t ex tu r f ea tu r es  ar e   ex tr ac ted   f r o m   th is   r eg i o n ;   th e s f ea tu r es  ar e   ex tr ac ted   o n   th p r in cip le   o f   d u p licate  o f   f ea t u r es  f r o m   th e   R OI   at  ea ch   o f   th e   f o u r   wav elet  co ef f icien ts   a n d   t h f o u r   d i r ec tio n s   in   t h g r ay - lev el   co - o cc u r r e n ce   m at r ix   ( GL C M) .   An d   th en   th ese  im ag es  ar class if ied   in to   n o r m al  im ag es  b elo n g in g   to   h e alth y   in d iv id u als  o r   d iab etic  im ag es  b elo n g in g   to   in d iv id u als  with   ty p 2   d iab et es  b y   p r o p o s in g   f i v NN  m o d els  with   r an g o f   k - f o ld s   b etwe en   2   an d   2 0   f o ld s .   T h b est  class if icatio n   ac cu r ac y   o f   8 3 . 2 was  o b tain e d   b y   th n ar r o w   n eu r a l   n etwo r k   ( NNN)   m o d el  at  7 - f o ld   cr o s s - v alid atio n .   T h s t ag es  o f   b u ild i n g   th p r o p o s ed   s y s tem   will  b e   p r esen ted   in   ea ch   p ar a g r ap h   o f   th is   r esear c h   p a p er   b ased   o n   th e   p r o p o s ed   m eth o d o lo g y ,   wh ich   was  d o n u s in g   th MA T L AB   p r o g r am .       2.   RE S E ARCH   M E T H O D   T h p r o p o s ed   m eth o d o lo g y   in   th is   wo r k   to   b u ild   ty p 2   d iab etes  d etec tio n   s y s tem   b ased   o n   ir id o lo g y   in cl u d es  s ix   s tag es,  wh ich   in clu d n u m b er   o f   s t ep s   th at  ca n   b o b s er v ed   in   th b lo ck   d iag r a m   in   Fig u r 2 .   T h e   f ir s s tag is   th in p u t   to   th e   s y s tem ,   wh ich   is   d ataset  of   im ag es  o f   th e   r ig h ey e .   T h e   n e x s tag is   th s tag o f   p r o ce s s in g   th o s im ag es,  wh ic h   in clu d es  n u m b e r   o f   s tep s   u n til  o b tain in g   th r u b b er   s h ee o f   th ir is .   T h en   c o m es  t h s t ag o f   ex tr ac tin g   th R OI   f r o m   th ir is   r u b b er   s h ee t,  f o l lo wed   b y   th s tag o f   ex tr ac tin g   1 1 2   f ea tu r es  f r o m   th is   R OI ,   to   f in ally   class if y   th em   in   t h class if icatio n   s tag e ,   in   wh ich    f iv e   ty p es   of   p r o p o s e d   NN  m o d el s   ( Nar r o w,   Me d iu m ,   W id e,   B i - lay er ed   an d   T r i - lay e r ed )   ar e   u s ed   an d   t h en   th e   h ea lth   s tatu s   o f   th e   o wn er s   o f   th ese  im ag es  is   p r ed icted   a n d   d iag n o s ed ,   wh eth er   t h ey   a r n o r m al  an d   h ea lth y   o r   h av ty p 2   d iab etes.  T h e   m o s wid ely   u s ed   s o f twar t o o f o r   ir is   d iag n o s tics   is   M AT L AB ,   d u to   its   ab ilit y   to   p r o ce s s   im ag es  q u ic k ly ,   ef f icien tly ,   an d   ac cu r atel y   to   d etec a n d   d iag n o s d is ea s es   [ 1 9 ] .   So ,   all  th e   p r o p o s ed   o p er atio n s   in   th is   w o r k   wer d o n e   u s in g   MA T L AB   v er s io n   R 2 0 2 4 a.   T h ese  s tag es  will  b ex p lain e d   in   th f o llo win g   p ar a g r ap h s .           Fig u r 2 .   T h b lo c k   d iag r am   o f   th p r o p o s ed   m eth o d o lo g y       2 . 1 .   Da t a s et   T h f ir s s tag e   is   th e   im ag e   d ataset.   T h is   d ata  was  o b tain e d   f r o m   a   d ataset  f r ee ly   av aila b le  o n   th e   GitHu b   web s ite ,   as   r ef er e n ce d   in   r e f er en ce   n u m b er   [ 2 0 ] .   T h d ata  c o n s is ts   o f   1 9 3   ca s es  o f   m ales  an d   f em ales  d iv id ed   in to   1 0 4   ca s es  o f   p eo p le  with   co n tr o lled   d iab etes,  i.e .   n o r m al  p eo p le  ( m ea n   ag 5 7 . 5   ±   1 4 . 2   y ea r s ) ,   an d   8 8   ca s es o f   p eo p le  with   d i ab etes  ty p 2   ( m ea n   ag 5 8 . 3   ±   1 0 . 8   y ea r s ) .   I n   th is   wo r k ,   s et  o f   1 5 0   im ag es o f   th r ig h ey e,   d iv i d e d   in to   1 0 7   im ag es  ( 5 7   im ag es  o f   n o r m al  h ea lth y   p eo p le  an d   5 0   im a g es  o f   p eo p le  with   ty p 2   d ia b etes)   f o r   t r ain in g   an d   4 3   im ag es  ( 2 4   im ag es  o f   n o r m al  h ea lth y   p eo p le  an d   1 9   im ag es   o f   p eo p le  with   ty p 2   d iab etes)   f o r   test in g   th NN  m o d els.     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.  1 5 ,   No .   3 Sep tem b er   20 2 6 :   1 2 2 6 - 1 2 3 7   1230   2 . 2 .   P r o ce s s ing   T h task   o f   th e   p r o ce s s in g   s tag is   to   c o n v e r th e   ey e   im ag es  en ter in g   th e   s y s tem   i n to   an   ir is   r ep r esen tatio n   i n   th e   f o r m   o f   a   r u b b er   s h ee t.   T h is   s tag in cl u d es  s ev er al  s tep s ,   as  s h o wn   i n   Fig u r 3 .   T h e   f ir s s tep   is   to   r e d u ce   th im a g s i ze   in   o r d e r   to   d ec r e ase  th ti m r eq u ir ed   to   p r o ce s s   ea ch   i m ag e   [ 1 2 ] .   T h e   n ex t   s tep   is   to   cr o p   th im ag es  to   r em o v u n wa n ted   p ar ts   an d   r e d u ce   th co m p lex ity   o f   th im a g e.   T h n ex s tep   is   to   co n v er t th im a g f r o m   c o lo r   to   g r ay s ca le  to   r ed u ce   th s im p lific atio n   o f   th p r o ce ss   [ 1 3 ] .   T o   r em o v n o is e   an d   s m o o t h   an   ey im a g w h ile  p r eser v in g   ed g es   [ 2 1 ] ,   th m ed ian   f ilter   is   u s ed   in   th e   s tep   f o llo win g   th e   p r ev io u s   s tep s .   T h im p o r ta n t step   f o r   ir is   d etec tio n   is   ed g d etec tio n .   C an n y   ed g d etec tio n   m eth o d   was u s ed   in   th is   p r o p o s ed   wo r k   with   th r esh o ld   is   0 . 0 5   an d   s ig m a   is   3 .   As  it  is   a   m eth o d   u s ed   to   d etec ed g es  in   im ag es  d u e   to   its   h ig h   d etec tio n   ac cu r ac y   a n d   n o is r em o v al  ca p ab ilit ies   [ 2 2 ] .   T h m ain   a n d   im p o r tan s tep   i n   th is   s tag is   ir is   lo ca lizatio n   b y   d etec tin g   th o u ter   an d   in n e r   b o r d e r s   o f   th ir is .   T h o u te r   b o r d e r   o f   th ir is   ca n   b d eter m in ed   b y   th ci r c u lar   ed g s ep a r atin g   th i r is   f r o m   th s cler a,   wh ile  th in n er   b o r d er   o f   t h ir is   is   d eter m in ed   b y   d eter m i n in g   t h b o r d er   o f   t h p u p il   [ 8 ] .    T h e   f in al  s tep   in   t h is   s tag is   th n o r m aliza tio n   s tep ,   i n   wh ich   th e   cir cu lar   ir is   is   tr an s f o r m ed   i n to   a   r ec tan g u lar   s h ap to   f ac ilit ate  an aly s is   b y   s tan d ar d izin g   it  to   a   f ix ed   s h a p e.   Dau g m an s   r u b b er   s h ee t   m o d el    alg o r ith m   w as  u s ed ,   wh ich   is   co n s id er ed   th m o s co m m o n   m eth o d   [ 1 7 ] .   T h e   b en e f it  o f   t h is   s tep   is   to   s tan d ar d ize   th s ize  o f   th e   ir is ,   wh ich   v ar ies  in   s ize  d ep en d in g   o n   th in ten s ity   o f   lig h t,   to   m atc h   th s ize  o f   th t y p ical  ir is   m a p   [ 8 ] .   Af te r   th at,   th R OI   f o r   t h p an c r ea s   in   th e   ey is   d eter m in ed .           Fig u r 3 .   T h p r o ce s s in g   s tag e       2 . 3 .   Reg i o n o f   i nte re s t   ( RO I )   T h e   m o s i m p o r t a n s t a g e   i n   d ia g n o s i n g   t y p e   2   d i a b e t es  b y   i r is   is   s el e c ti n g   a n d   d e f i n i n g   t h e   r e g i o n   o f   i n t e r e s t   ( R O I )   t o   e x t r a c t   f e at u r e s   f r o m   i t   i n   t h e   n e x t   s t a g e .   T h e   R O I   is   a   s p e ci f i c   r e g i o n   i n   t h e   i r i s   t h at   r e p r e s e n ts   t h e   p a n c r e as   t o   d i a g n o s d i a b et e s .   I n   t h is   p r o p o s e d   w o r k ,   o n R O I   w as   e x t r a c t e d   b e t we e n   7   a n d   8   o ' c l o c k   f r o m   t h e   r i g h t   e y e   o n l y ,   w h i c h   r e p r es e n ts   t h e   h e a d   o f   t h e   p a n c r e as .   W h i c h   w a s   c r o p p e d   f r o m   t h e   i r i s   r u b b e r   s h ee t   wi t h   p a r t   8   s p e ci f i c a ll y   o u t   o f   1 2   p a r t s   i n t o   w h i c h   t h e   r u b b e r   s h ee t   w as   d i v i d e d .   F i g u r e   4   s h o w s   t h e   m e c h a n is i m   e m p l o y e d   t o   d e t e r m i n e   a n d   F ig u r e   4 ( a )   e x t r a c t   t h e   p a n c r e a s - r e l a t e d   r e g i o n   o f   i n t e r e s t   ( R O I )   f r o m   t h e   r i g h t   i r i s   i m a g e .   T h e   n o r m a li z e d   i r i s   w as   d i v i d e d   i n t o   1 2   p r e d e f i n e d   p ar t s ,   a n d   F i g u r e   4 ( b )   s h o w s   t h a t h e   R O I   r el a ti v e   to   p a r t   8   i s   c h o s e n   a s   t h e   p a n c r e a s   R O I   f o r   f e a t u r e   e x t r a c t i o n   a n d   a n a l y s is .     2 . 4 .     F e a t u r e s   e x t r a c t i o n   Af ter   d eter m in in g   th R OI   in   th r ig h ir is ,   wh ich   r ep r esen ts   th h ea d   o f   th e   p an c r ea s   to   d iag n o s e   d iab etes,  n u m b er   o f   s tatis tic al  an d   tex tu r al  f ea tu r es  ar ex t r ac ted   f r o m   it.  T h p r o p o s ed   m eth o d   in   th is   wo r k   ex tr ac ted   1 1 2   f ea tu r es  f r o m   t h R OI   b ased   o n   th p r in cip l o f   d u p licatin g   th f ea tu r es  ex tr ac ted   f r o m   th e   R OI ,   as  s h o wn   in   Fig u r 5 .   W h er 8   s t atis tical  f ea tu r es  wer ex tr ac ted   d ir ec tly   f r o m   th e   R OI ,   n am ely   Me an ,   Stan d ar d   d ev iatio n ,   E n tr o p y ,   Sk ewn ess ,   k u r to s is ,   Nu m b er   o f   b in s ,   Nu m b er   o f   b in s   wh en   wid th =1 0   a n d   Per ce n tiles   o f   im ag h is to g r a m ,   an d   4   tex tu r e   f ea tu r es  f r o m   th g r a y   lev el  co - o cc u r r en ce   m atr ix   ( GL C M) ,   n am ely   co n tr ast,  co r r elatio n ,   en er g y ,   a n d   h o m o g e n eity ,   at  all  f o u r   d ir ec tio n s   o f   p ix el  ( = 0 ° , 45 ° , 90 ° , 135 ° at  d is tan ce   ( d =1 ) ,   s o   th at  t h to tal  b ec o m es  1 6   tex t u r f ea t u r es.  I n   ad d itio n ,   2 - d is cr ete  wav elet  tr an s f o r m   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       N eu r a l n etw o r k - b a s ed   d ia g n o s is   o typ e   2   d ia b etes   u s in g   an  ir id o lo g a p p r o a ch   ( A la a   A b d u lka r ee A h med )   1231   ( DW T )   ar u s ed   to   ex tr ac f o u r   co ef f icien ts   f r o m   th f ir s lev el,   n am ely   Ap p r o x im atio n   co ef f icien ( cA) ,   h o r izo n tal  c o ef f icien ( cH) ,   v er tical  co ef f icien ( cV)   an d   d iag o n al  co e f f icien ( cD)   an d   f r o m   ea c h   o f   th ese  f o u r   co ef f icien ts ,   6   s tatis tic al  f ea tu r es  n am el y   m ea n ,   s tan d a r d   d ev iatio n ,   en t r o p y ,   S k ewn ess ,   k u r to s is ,   p er ce n tiles   o f   im ag h is to g r a m   an d   4   f ea tu r es  f r o m   th GL C ar ex tr ac ted ,   n am ely   co n tr ast,  co r r elatio n ,   en er g y   an d   h o m o g en eity   an d   at  all  f o u r   d ir ec tio n s ,   s o   th at  th to tal  b ec o m es  1 6   tex tu r f ea tu r es.  T h u s ,   th e   to tal  n u m b er   o f   f ea t u r es  ex t r ac ted   f r o m   th wav elets  b e co m es  8 8   s tatis tical  an d   tex tu r al  f ea tu r es.  T h e   f o llo win g   is   d escr ip tio n   o f   t h GL C an d   th DW T .           ( a)   ( b )     Fig u r 4 .   Dete r m i n atio n   an d   e x tr ac tio n   o f   th p a n cr ea s   r elat ed   R OI   f r o m   th e   r ig h t i r is   im ag ( a)   p an cr ea s   R OI   id en tifie d   in   th r ig h t ir is   an d   ( b )   e x tr ac ted   R OI   f r o m   p ar t 8   o f   th n o r m alize d   ir is   th at  is   d iv id ed   in to   1 2   p a r ts           Fig u r 5 .   T h d iag r am   o f   ex tr a cted   f ea tu r es  f r o m   R OI       2 . 4 . 1 G ra y - lev el  co - o cc urre nce  m a t rix   ( G L CM )   f ea t ures   I is   s ec o n d - o r d er   s tatis tical   m eth o d   th at  ca lc u lates  th f r eq u en cy   o f   p ai r s   o f   p ix els  th a h av th e   s am g r ay   lev el   [ 1 3 ] I is   also   s p atial  g r ay - lev el  d e p en d en ce   m atr ix   wh ich   c h ar ac ter i ze s ,   q u an tifie s ,   an d   ex p lo r es  th e   d is tr ib u tio n   o f   g r ay - lev el  in te n s ities .   I n f o r m ati o n   a b o u t   th in te n s ity   o f   th g r ay   lev el   is   p r o v id ed   o n ly   b y   s tatis tical  f ea tu r es  an d   GL C M - b ased   f ea tu r es  ex tr ac ted   f r o m   t h R OI   wer ex tr a cted   to   d eter m in t h 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.  1 5 ,   No .   3 Sep tem b er   20 2 6 :   1 2 2 6 - 1 2 3 7   1232   r elatio n s h ip   b etwe en   th in ter - p ix el.   I f   I   ( x , y )   is   th g r ay - le v el  im ag an d   h as  g r ay   lev els  th en   is   th n u m b er   o f   p o s s ib le  p air s   i n   th g r ay   lev el,   th e   f r e q u en c y   o f   th ese  p air s   is   ca lcu lated   an d   s to r ed   in   th f o r m   o f   GL C Ma t r ix   G   [ 6 ] .     2 . 4 . 2 2 - dis cr et wa v elet   t r a ns f o rm   ( DWT )   T h u s e   o f   DW T   in   n o n - s tatio n ar y   im ag e   an aly s is   is   h ig h ly   ad v an tag e o u s   [ 1 1 ] .   I ts   u t ilit y   is   to   p er f o r m   th ex tr ac tio n   o f   im p o r tan f ea tu r es  f r o m   th ir is   im ag e,   wh er it  an aly ze s   th o r ig in al  ir is   im ag o f   s ize  in to   4   s u b s am p les  o f   im ag es  ea ch   o f   s ize  N/2 ×N / 2   wh ich   ar a p p r o x im atio n   ( L L ) ,   h o r izo n tal   ( HL ) ,   v er tical  ( L H) ,   an d   d iag o n al  ( H H)   [ 2 3 ] .     2 . 5 .   Cla s s if ica t io n   Af ter   th f ea tu r e x tr ac tio n   s tag f r o m   th e   R OI ,   th e   m o s im p o r tan t   s tag b e g in s   with   th class if icatio n   s tag e.    T h m o s wid ely   u s ed   AI   tech n iq u es  in   clas s if icatio n   an d   p r ed i ctio n ,   in clu d ML   tech n iq u es th at  m ain l y   u s ar ti f icial  n eu r al  n etwo r k s   ( ANN)   to   tr y   to   s im u late  h o liv in g   o r g an is m s   lear n .   ML   tech n iq u es  ar ap p lie d   in   v ar io u s   m ed ical  ap p licatio n s ,   wh ich   in v o lv n u m b er   o f   t ec h n iq u es   an d   ap p r o ac h es   [ 2 4 ] .   T h ese  tech n iq u es  h elp   an aly ze   an d   p r o ce s s   d ata,   p r o v id in g   s o lu tio n s   with   h ig h   ac cu r ac y   an d   tim e.   T h ese  two   cr iter ia  a r th m o s im p o r ta n cr iter ia  in   d iag n o s in g   d is ea s es  th at  r es ea r ch er s   ar tr y in g   to   im p r o v e   [ 2 5 ] .   T h m eth o d   o f   d iag n o s in g   d iab etes  u s i n g   ir is   an aly s is   an d   ML   m o d els  h as  s ig n if ican t   p o ten tial f o r   r ed u ci n g   p atie n d is co m f o r t d u r in g   d iag n o s is   [ 1 8 ] .   NN  ar a   s u b f ield   o f   ML   an d   f o r m   th f o u n d atio n   o f   d ee p   l ea r n in g   ( DL ) .   T h eir   aim   is   to   p r o d u ce   AI   b y   d esig n in g   c o m p u ter   s y s tem s   th at  s im u late  th h u m an   n er v o u s   s y s tem .   ML   ca n   p er f o r m   task s   s im ilar   to   th o s p er f o r m ed   b y   h u m a n s   u s in g   NNs  wh o s co m p u ta tio n al  s tr u ctu r s im u lates  h u m an   n eu r o n s   [ 2 6 ]   I n   th is   p r o p o s ed   wo r k ,   f i v N m o d els w er u s ed ,   as  d escr i b ed :     2 . 5 . 1 Na rr o neura l net wo r k   ( NNN)   mo del   I h as  s in g le  f u lly   co n n ec ted   h id d en   lay er   [ 2 7 ] ,   [ 2 8 ] .   E a ch   lay er   co n s is ts   o f   s m all  n u m b er   o f   n eu r o n s .   On o f   th p r o b lem s   with   th is   m o d el  is   th at  i m ay   lim it  its   ab ilit y   to   ca p tu r co m p lex   r elatio n s h ip s ,   b u t its   ad v an tag es a r t h at  it p r o v id es a   lo wer   p r o b a b ilit y   o f   o v er f itti n g   a n d   f aster   tr ai n in g   p r o ce s s es   [ 2 9 ] .     2 . 5 . 2 M edium   neura l net wo rk   ( M NN)   m o del   I h as  s in g le   f u lly   co n n ec ted   h id d en   lay er   [ 2 7 ] ,   [ 2 8 ] .   E ac h   lay er   co n s is ts   o f   m o d er ate   n u m b er   o f   n eu r o n s .   T h b en ef its   o f   th i s   m o d el  ar ch itectu r ar th b alan ce   b etwe en   tr ain in g   d y n am ics  an d   m o d el   co m p lex ity   [ 2 9 ] .     2 . 5 . 3 Wide neura l net wo rk   ( WNN)   m o del   I h as  a   s in g le  f u lly   c o n n ec te d   h id d en   lay er   [ 2 7 ] ,   [ 2 8 ] .   E a ch   lay er   co n s is ts   o f   lar g er   n u m b er   o f   n eu r o n s .   I ts   s tr u ctu r is   ch ar a cter ized   b y   id e n tify in g   co m p lex   p atter n s .   I ts   d is ad v a n tag es  in clu d ch allen g es   wh en   o v e r f itti n g   o cc u r s   [ 2 9 ] .     2 . 5 . 4 .   B i - la y er ed  neura l net wo rk   ( B NN)   mo del   I h as  two   f u lly   co n n ec ted   h id d en   lay er s   [ 2 7 ] ,   [ 2 8 ] .   T h s tr u ctu r o f   th is   m o d el   co n s is ts   o f   two   b asic  lay er s ,   wh ich   ar th h id d e n   lay er   an d   th o u t p u lay er .   I ts   s tr u ctu r is   ch ar ac ter ized   b y   s im p licity   o f   in ter p r etatio n   [ 2 9 ] .     2 . 5 . 5 .   T ri - la y er ed  neura l net wo rk   ( T NN)   mo del   I h as  th r ee   f u lly   co n n ec ted   h id d en   lay e r s   [ 2 7 ] ,   [ 2 8 ] .   T h e   s tr u ctu r o f   th is   m o d el  c o n s is ts   o f   th r ee   lay er s th in p u lay er ,   th co n ce alm en lay er ,   an d   th o u tp u lay er .   T h b en e f its   o f   th is   m o d el  ar to   en h an ce   th n etwo r k ' s   ab ilit y   to   lear n   m o r co m p r eh e n s iv r ep r esen t ati o n s   o f   th in p u t d ata   [ 2 9 ] .   T o   ev alu ate  th p er f o r m an ce   o f   ML   m o d els,  th cr o s s - v alid atio n   tech n iq u is   u s ed .   C r o s s - v alid atio n   is   th p r o ce s s   o f   d iv i d in g   th e   tr ain in g   d ata  in t o   k - f o ld s   o r   s u b s ets  to   tr ain   th m o d el  an d   ev alu ate  it  k   tim es.  E ac h   tim e,   one - f o ld   f r o m   th s et  o f   k - f o ld s   is   u s ed   f o r   test in g   an d   th r e m ain in g   f o ld s   ar u s ed   f o r   tr ain in g .   T h is   p r o ce s s   is   r ep ea ted   k   tim es,  ea ch   tim u s in g   d if f er en f o ld   in   th test   to   en s u r m o r r o b u s t   ev alu atio n   o f   th m o d el,   a n d   t h f in al  ac cu r ac y   is   th av e r ag o f   th d ef ec tiv ac cu r ac y   at  ea ch   iter atio n   [ 3 0 ] .   I n   th is   wo r k ,   th r a n g o f   k - f o ld   f r o m   2   t o   2 0   f o ld s   was u s ed   to   o b tain   th m o s t a p p r o p r iate  f o ld   with   th b est  p e r f o r m an ce   ac cu r ac y   f o r   th e   f iv e   class if ier   m o d e ls .   Su p er v is ed   ML   r eq u ir es  f ea tu r d ata   to   b a   lab eled   to   tr ain   alg o r ith m s   with   to   co m p lete  th class if icatio n   p r o ce s s   an d   p r ed ict  th d iag n o s is   o f   th d is ea s e   later .   I n   th is   wo r k ,   th lab el  ( 0 )   is   f o r   n o r m al  an d   th lab el  ( 1 )   is   f o r   d iab etic  p atien ts .   T h p er f o r m a n ce   r esu lts   o f   th ML   alg o r ith m s   f o r   class if icatio n   ar ev al u ated   b y   6   m etr i cs,  n am ely   ac cu r ac y ,   s p ec if icity ,   s en s itiv i ty ,   p r ec is io n ,   F1 - s co r an d   A UC ,   as  s h o wn   in   T ab le   1 ,   b as ed   o n   th e   v alid atio 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       N eu r a l n etw o r k - b a s ed   d ia g n o s is   o typ e   2   d ia b etes   u s in g   an  ir id o lo g a p p r o a ch   ( A la a   A b d u lka r ee A h med )   1233   m atr ix   v al u es,  n am el y   f alse  p o s itiv ( FP ) ,   tr u p o s itiv ( T P),   f alse  n e g ativ ( FN) ,   an d   tr u e   n eg ativ e   ( T N)   [ 3 1 ] ,   as  s h o wn   in   Fig u r 6 ( a) .   I n   th is   wo r k ,   th NN  m o d els  av ailab le  in   th Statis t ics  an d   Ma ch in L ea r n in g   T o o lb o x   2 4 . 1   in   class if icatio n   lear n er   Ap p licatio n   in   th MA T L AB   v er s io n   R 2 0 2 4 ,   we r u s ed .       T ab le  1 .   Ma ch i n lear n in g   cla s s if icatio n   p er f o r m a n ce   m etr ic s   M e t r i c s   D e f i n i t i o n   F o r mu l a   A c c u r a c y   I t   i s t h e   r a t i o   o f   t h e   c o r r e c t l y   p r e d i c t e d   sa mp l e s   ( t r u e   p o s i t i v e a n d   t r u e   n e g a t i v e s)   t o   t h e   t o t a l   n u m b e r   o f   p r e d i c t e d   s a m p l e s   [ 3 2 ] .    +   +  +  +  × 100%   [ 2 ]   S p e c i f i c i t y   o r   t r u e   n e g a t i v e   r a t e   ( TN R )   t h e   n u m b e r   o f   a c c u r a t e   n e g a t i v e   p r e d i c t i o n t o   t h e   t o t a l   n u mb e r   o f   n e g a t i v e   p r e d i c t i o n s   [ 6 ] .     +  × 100%   [ 2 ]   S e n s i t i v i t y   o r   t r u e   p o s i t i v e   r a t e   ( TPR)  [ 6 ]   I s t h e   n u mb e r   o f   sam p l e s fr o m   a   c e r t a i n   c l a ss  t h a t   a r e   c o r r e c t l y   c l a ss i f i e d   [ 6 ] .     +  × 100%   [ 2 ]   P r e c i s i o n   I t   i s t h e   n u mb e r   o f   t i mes   t h e   c l a ssi f i e r   p r e d i c t s   c o r r e c t l y   w h e r e   i t   g i v e d e t a i l e d   c h a r a c t e r i st i c o f   t h e   c l a ss i f i e r   [ 6 ] .     +  × 100%   [ 2 ]   F a l se   p o si t i v e   r a t e   ( F P R )   I t   i s t h e   p r o b a b i l i t y   o f   a n   e r r o r ,   i . e .   w h e n   t h e r e   i a   n e g a t i v e   v a l u e   i t   i s   r e p o r t e d   a s a   p o s i t i v e   v a l u e   [ 2 ] .   o r   i t h e   n u m b e r   o f   sam p l e t h a t   a r e   i n c o r r e c t l y   c l a ssi f i e d   [ 6 ] .     +  × 100%   [ 2 ]   F1 - sc o r e   D e scri b e t h e   r e l a t i o n sh i p   b e t w e e n   t h e   a c c u r a c y   o f   t h e   c l a ss i f i e r   a n d   i t sen s i t i v i t y   [ 6 ] .   2  2  +  +  × 100%   [ 6 ]   R O C   R e c e i v e r   o p e r a t i n g   c h a r a c t e r i s t i c   c u r v e   [ 3 1 ]   i b e t w e e n   t h e   f a l se  p o s i t i v e   r a t e   a n d   t h e   t r u e   p o si t i v e   r a t e   f o r   t h e   c l a ssi f i e r s   [ 1 1 ] .   -   AUC   A r e a   u n d e r   t h e   c u r v e   ( R O C )   r e p r e s e n t s t h e   a b i l i t y   t o   a c c e ss   t h e   e n t i r e   o p e r a t i n g   r a n g e   o f   t h e   c l a ssi f i e r   [ 1 1 ] .     +  1 0     +    [ 3 3 ]       3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   T h r esu lts   o f   th class if icatio n   ac cu r ac y   o f   th e   f iv e   NN  m o d els  an d   t h eir   r elatio n s h ip   to   t h ch an g e   in   th p r o p o s ed   k - f o ld   r an g ar p r esen ted   in   th is   s ec tio n .   I was   n o tice d   in   T ab le  2   th at   th tr ain in g   r esu lts   f o r   ea c h   alg o r ith m   m o d el  y iel d s lig h ty   d if f er e n class if icatio n   ac c u r ac ies   at  ea c h   k - f o ld .   Fig u r 6   t h e   h ig h est   ac cu r ac y   o b tain e d   f r o m   th N m o d els   was   ac h iev ed   b y   th e   NNN  m o d el ,   r ea ch in g   8 3 . 2 % a 7 - f o ld .   I ca n   b n o tice d   in   th Valid atio n   C o n f u s io n   Ma tr ix   in   Fig u r 6 ( b )   f o r   NNN  m o d el  at  th e   h ig h es ac cu r ac y   th at  th e   n u m b er   o f   in c o r r ec tly   d etec te d   im ag es  is   1 8   im ag es  o u o f   1 0 7   a n d   th m o s in co r r ec tl y   d etec ted   ar th e   im ag es  o f   h ea lth y   p e o p le  c o m p ar ed   to   t h o s with   d iab et es .   As  f o r   Fig u r 6 ( c) ,   it  i llu s tr ates   th R OC   cu r v e,   s h o win g   th o p er atin g   ar ea s   f o r   b o th   n o r m al  ( lab el  0 )   an d   Diab etes ( lab el  1 ) ,   with   a n   AUC  of   0 . 8 6 7 4 .   As  f o r   test in g   th NNN  m o d el   u s in g   4 3   im a g es,  it  was  f o u n d   th at  th e   ac cu r ac y   was  7 4 . 4 1 % ,   wh er it   was   n o tice d   th at  th e   to tal  ac c u r ac y   o f   tr ai n in g   with   test in g   f o r   all  im ag es  was  8 0 . 6 6 % as  in d icate d   b y   th e   o th er   m etr ics  f o r   ea c h   ca s i n   T ab le  3 .   To   co m p ar th e   cu r r en wo r k   with   p r ev i o u s   s tu d ies   on   d iab etes  d iag n o s is    u s in g   NN  alg o r ith m   m o d els,  T ab le  4   p r es en ts   co m p ar is o n   o f   b o th   th e   m eth o d o lo g y   e m p lo y e d   a n d   th class if icatio n   r esu lts .       T ab le  2 .   T h ac cu r ac y   r esu lts   o f   NN  m o d els at  1 0 7   im ag ( 5 7 - No r m al,   5 0 - Diab etic) ,   1 1 2   f ea tu r es,   an d   with   k - f o ld   k - f o l d   NNN  a c c u r a c y   %   M N N   a c c u r a c y   %   W N N   a c c u r a c y   %   B N N   a c c u r a c y   %   TN N   a c c u r a c y   %   2   6 4 . 5 %   6 8 . 2 %   6 8 . 2 %   6 4 . 5 %   6 6 . 4 %   3   7 5 . 7 %   7 3 . 8 %   7 3 . 8 %   7 2 %   7 4 . 8 %   4   7 4 . 8 %   7 2 %   7 4 . 8 %   7 6 . 6 %   7 2 . 9 %   5   7 3 . 8 %   7 4 . 8 %   7 5 . 7 %   7 2 %   7 1 %   6   7 7 . 6 %   7 5 . 7 %   7 7 . 6 %   7 7 . 6 %   7 4 . 8 %   7   8 3 . 2 %   7 6 . 6 %   7 7 . 6 %   7 8 . 5 %   7 2 . 9 %   8   7 8 . 5 %   7 6 . 6 %   7 7 . 6 %   7 2 . 9 %   7 6 . 6 %   9   7 6 . 6 %   7 2 . 9 %   7 5 . 7 %   7 4 . 8 %   7 5 . 7 %   10   7 9 . 4 %   7 2 . 9 %   7 3 . 8 %   7 3 . 8 %   7 3 . 8 %   11   7 2 . 9 %   7 3 . 8 %   6 9 . 2 %   7 2 . 9 %   7 0 . 1 %   12   7 9 . 4 %   7 5 . 7 %   7 4 . 8 %   7 2 %   7 3 . 8 %   13   7 4 . 8 %   7 7 . 6 %   7 8 . 5 %   7 5 . 7 %   7 5 . 7 %   14   7 4 . 8 %   7 9 . 4 %   7 4 . 8 %   7 2 %   7 4 . 8 %   15   6 7 . 3 %   7 3 . 8 %   7 2 . 9 %   7 3 . 8 %   7 0 . 1 %   16   7 5 . 7 %   7 2 . 9 %   7 4 . 8 %   7 0 . 1 %   7 3 . 8 %   17   7 2 . 9 %   7 2 . 9 %   7 2 . 9 %   7 2 . 9 %   7 9 . 4 %   18   7 6 . 6 %   7 7 . 6 %   7 4 . 8 %   7 8 . 5 %   7 7 . 6 %   19   7 2 %   7 2 . 9 %   7 7 . 6 %   7 6 . 6 %   7 4 . 8 %   20   7 6 . 6 %   7 4 . 8 %   7 3 . 8 %   7 8 . 5 %   7 3 . 8 %   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.  1 5 ,   No .   3 Sep tem b er   20 2 6 :   1 2 2 6 - 1 2 3 7   1234       ( a)   ( b )         ( c)     Fig u r 6 .   Per f o r m an c ev alu at io n   o f   t h NNN  m o d el  th at  ac co m p lis h   tr ain in g   ac cu r ac y   o f   8 3 . 2 u s in g   7 - f o ld   cr o s s   v alid atio n   ( a)   g en er al  c o n f u s io n   m atr ix   p e r f o r m a n ce   p ar a m eter s ,   ( b )   v ali d atio n   co n f u s io n   m atr ix   p a r am eter s ,   an d   ( c)   th r ec eiv e r   o p e r atin g   ch ar ac ter is tic  ( R OC )   cu r v with   th co r r esp o n d in g   AUC         T ab le  3 .   All m etr ics r esu lts   f o r   th h ig h est ac cu r ac y   o f   NNN  m o d els at  7 - f o ld   R e s u l t   t y p e   I mag e   n o   F a l se   p r e d i c t e d   TN   FP   FN   TP   A c c u r a c y   S p e c i f i c i t y   S e n s i t i v i t y   P r e c i s i o n   F1 - sco r e   AUC   Tr a i n i n g   1 0 7   18   46   11   7   43   8 3 . 2 %   8 0 . 7 %   8 6 %   7 9 . 6 2 %   8 2 . 6 9 %   0 . 8 6 7 4   Te st i n g   43   11   15   9   2   17   7 4 . 4 1 %   6 2 . 5 %   8 9 . 4 7 %   6 5 . 3 8 %   7 5 . 5 5 %   ~ 0 . 8 9 4 7   Tr a i n i n g   + Te s t i n g   1 5 0   29   61   20   9   60   8 0 . 6 6 %   7 5 . 3 %   8 6 . 9 5 %   7 5 %   8 0 . 5 3 %   ~ 0 . 8 6 9 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       N eu r a l n etw o r k - b a s ed   d ia g n o s is   o typ e   2   d ia b etes   u s in g   an  ir id o lo g a p p r o a ch   ( A la a   A b d u lka r ee A h med )   1235   T ab le  4 .   C o m p a r is o n   b etwe en   cu r r en t a n d   p r ev io u s   wo r k   o n   d iab etes d iag n o s is   b ased   o n   NN  m o d els   Y e a r   a n d   R e f e r e n c e   R i g h t   i r i s   Le f t   i r i s   R O I   i n   r i g h t   i r i (7 - 8)   R O I   i n   l e f t   i r i (4 - 5)   R O I   i n   l e f t   i r i (7 - 8)   S u o f   t h e   t h r e e   R O I   i n   b o t h   i r i ses   P C A   %   F e a t u r e   sel e c t i o n   F e a t u r e n u m b e r   a n d   t y p e s   k - f o l d   N N   t y p e   A c c u r a c y   %   2 0 1 5   [ 1 0 ]     -   -   -   -   -     -   a d a p t i v e   h i s t o g r a m   e q u a l i z a t i o n   -   f e e d - f o r w a r d   b a c k - p r o p a g a t i o n   N N   -   2 0 1 7   [ 1 1 ]     -   -   -   -   -   -   -   6 3   f e a t u r e st a t i st i c a l   a n d   w a v e l e t   10   b a c k - p r o p a g a t i o n   N N   6 7 . 2 9 %   2 0 1 7   [ 7 ]   -   -   -   -   -     -   t - t e s t   5 0   f e a t u r e st a t i st i c a l ,   G LC M   a n d   w a v e l e t   10   NN   6 7 . 2 9 %   2 0 2 3   [ 1 6 ]       -   -   -   -     c h i - sq u a r e   -   5   ELM   ( ( S LFN ) )   w i t h   A d a m   9 9 . 9 2 %   Th i s   w o r k   -   -     -   -   -   -   -   1 1 2   f e a t u r e s   S t a t i st i c a l ,   G LC M   a n d   w a v e l e t   7   NNN   8 3 . 2 %       4.   CO NCLU SI O N   T h is   wo r k   ex h ib its   th e   f ea s ib ilit y   o f   d etec tin g   t y p e   2   d iab ete s   v ia  ir id o lo g y   u s in g   ML   tech n iq u es.  B y   ex tr ac tin g   s tatis tical  an d   tex t u r f ea tu r es  f r o m   th e   r ig h i r is   an d   tr ain i n g   NN   m o d els,   th class if icatio n   ac cu r ac y   is   8 3 . 2 % u s in g   th e   NNN  m o d e at  7 - f o l d   cr o s s - v alid atio n .   T h r esu lts   s h o th at   ir id o lo g y   co m b in e d   with   AI   ca n   be   an   ef f ec tiv an d   n o n - in v asiv d iag n o s tic  to o l.  Fu tu r r esear ch   s h o u ld   co n ce n tr ate  o n   en h an cin g   m o d el  ac c u r ac y   th r o u g h   ad v an ce d   f ea tu r s elec tio n   alg o r ith m s ,   d ee p   lear n in g   ap p r o ac h es,   an d   m o r d iv e r s d atasets .   I n teg r a tin g   th is   m eth o d   i n to   clin ical  p r ac tice  co u ld   im p r o v e   ea r ly   d iab etes  d etec tio n ,   r ed u cin g   d ep e n d en ce   o n   tr a d itio n al  b lo o d   test s .       F UNDING   I NF O R M A T I O N   No   f u n d in g   in v o lv e d .       AUTHO CO NT RI B UT I O NS  ST A T E M E N T   T h is   jo u r n al   u s es  th C o n t r ib u to r   R o les  T a x o n o m y   ( C R ed iT)   to   r ec o g n ize   in d iv i d u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .     Na m o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   Alaa   Ab d u lk ar ee m   Ah m ed                                 Mo h am m ad   T ar iq   Yaseen                                 C     C o n c e p t u a l i z a t i o n   M     M e t h o d o l o g y   So     So f t w a r e   Va     Va l i d a t i o n   Fo     Fo r mal   a n a l y s i s   I     I n v e s t i g a t i o n   R     R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi     Vi su a l i z a t i o n   Su     Su p e r v i s i o n   P     P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu     Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT   No   co n f lict o f   in ter est.         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.