I AE S In t er na t io na l J o urna l o f   Art if icia l In t ellig ence   ( I J - AI )   Vo l.  1 5 ,   No .   5 ,   Octo b er   2 0 2 6 ,   p p .   4 3 4 5 ~ 4 3 5 5   I SS N:  2 2 5 2 - 8 9 3 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijai.v 15 .i 5 . p p 4 3 4 5 - 4 3 5 5           4345       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij a i . ia esco r e. co m   Interpre table ma chine learni ng  f ra mewo rk f o r  cong estiv e heart   failure risk  predi ction       Sa k cha i Ta ng pra s er t 1 ,   Na lin pa t   B hu m penp e in 2 ,   Sira nee  Nuchitpra s it cha i 2 ,   Y ueny o n g   Nils ia m 3   1 D e p a r t me n t   o f   M a t h e m a t i c s ,   F a c u l t y   o f   A p p l i e d   S c i e n c e ,   K i n g   M o n g k u t ’ s  U n i v e r si t y   o f   Te c h n o l o g y   N o r t h   B a n g k o k ,     B a n g k o k ,   T h a i l a n d   2 D e p a r t me n t   o f   I n f o r mat i o n   Te c h n o l o g y ,   F a c u l t y   o f   I n f o r ma t i o n   T e c h n o l o g y   a n d   D i g i t a l   I n n o v a t i o n ,     K i n g   M o n g k u t ’ s Un i v e r si t y   o f   Te c h n o l o g y   N o r t h   B a n g k o k ,   B a n g k o k ,   T h a i l a n d   3 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   a n d   C o m p u t e r   E n g i n e e r i n g ,   F a c u l t y   o f   E n g i n e e r i n g ,     K i n g   M o n g k u t ’ s Un i v e r si t y   o f   Te c h n o l o g y   N o r t h   B a n g k o k ,   B a n g k o k ,   T h a i l a n d       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Sep   11 ,  2 0 2 5   R ev is ed   Au g   2 ,  2 0 2 6   Acc ep ted   Au g   12 ,  2 0 2 6       Co n g e sti v e   h e a rt  fa il u re   (CH F )  is   a   lea d in g   c a u se   o f   m o rb i d it y   a n d   m o rtalit y   wo rld wi d e   a n d   is   in f lu e n c e d   b y   m u lt ip le   c li n ica l   risk   fa c to rs,   in c l u d i n g   a g e ,   se x ,   b lo o d   p re ss u re ,   c h o les tero l  lev e ls,  a n d   e lec tro c a r d io g ra p h ic  c h a ra c teristics .   Th is  stu d y   e m p l o y s  p u b li c l y   a v a il a b le  h e a rt  d ise a se   d a tas e ts  c o m p il e d   fr o m   p o p u lati o n s   in   Cl e v e lan d ,   Hu n g a ry ,   S witze rlan d ,   a n d   L o n g   Be a c h   re p o sit o ries   (2 0 1 5 – 2 0 2 0 )   a n d   a n a ly z e s  1 1   p re d ict o r  a tt r ib u te s  a n d   o n e   b in a ry   o u tco m e   u sin g   t h e   c ro ss - in d u stry   sta n d a r d   p ro c e ss   fo r   d a ta  m in in g   (CRIS P - DM)  fra m e wo rk .   F o u r  s u p e rv ise d   m a c h in e   lea rn i n g   ( M L)   m o d e ls — d e c isio n   tree ,   ra n d o m   f o re st,  g ra d ien t  b o o ste d   tree s,  a n d   n a ïv e   Ba y e s — we re   d e v e lo p e d   a n d   e v a lu a te d   u si n g   c o n fu sio n   m a tri x – b a se d   p e rfo rm a n c e   m e tri c s,   with   re su lt s  s h o wi n g   t h a t  t h e   d e c isio n   tree   m o d e l  o ffe rs  b a lan c e d   p re d ictiv e   p e rfo rm a n c e   a n d   c lea r  in terp re tab il it y ,   m a k i n g   it   su i tab le  fo r   h e a rt  fa il u re   risk   p re d ictio n .   T h e   fi n d i n g s  d e m o n stra te  th e   p o ten ti a l  o f  ML   a p p r o a c h e s  to   su p p o rt   c li n ica l   risk   a ss e ss m e n t  a n d   e n h a n c e   d e c isio n - m a k i n g   in   h e a r t   fa il u re   m a n a g e m e n t.   K ey w o r d s :   C lin ical  r is k   p r ed ictio n   C o n g esti v e  h ea r t f ailu r e   C R I S P - DM   Dec is io n   tr ee   I n ter p r etab le  m o d els   Ma ch in e  lear n in g   Mo d el  ev alu atio n   T h is i s  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Yu en y o n g   Nils iam   Dep ar tm en t o f   E lectr ical  an d   C o m p u ter   E n g in ee r in g ,   Facu lt y   o f   E n g in ee r i n g   Kin g   Mo n g k u t ’ s   Un iv er s ity   o f   T ec h n o lo g y   No r th   B an g k o k   1 5 1 8   B an g s u e,   B an g k o k ,   T h ailan d   E m ail: y u en y o n g . n @ en g . k m u t n b . ac . th       1.   I NT RO D UCT I O N   C o n g esti v e  h ea r t  f ailu r e  ( C HF)   is   a  lead in g   ca u s e  o f   m o r b id ity   an d   m o r tality   wo r ld wid e ,   with   r is k   f ac to r s   s u ch   as  ag e,   s ex ,   h y p er ten s io n ,   d y s lip id em ia,   a n d   d iab etes  th at  ca n   p r o g r ess   to   s er io u s   ca r d iac   co m p licatio n s ,   u n d e r s co r in g   t h e  n ee d   f o r   ea r ly   r is k   id en tifi ca tio n   [ 1 ] ,   [ 2 ] .   Ma ch in e  lear n in g   ( ML ) ,   a  b r a n ch   o f   ar tific ial  in tellig en ce   th at   lear n s   f r o m   d ata  with o u t   e x p licit  p r o g r am m in g   [ 3 ] − [ 5 ] ,   h as  s h o wn   s tr o n g   p o ten tial  f o r   h ea r t  f ailu r e  p r ed ictio n   [ 6 ] − [ 8 ] .   Su p e r v is ed   alg o r ith m s — d ec is io n   tr ee s ,   r an d o m   f o r ests ,   g r ad ien t   b o o s tin g ,   an d   n aïv e   B ay es — p r ed ict  h e ar t  f ailu r e  o u tco m e s   with   p r o m is in g   ac cu r ac y   [ 9 ] − [ 1 2 ] ,   y et  o f ten   em p h asize  class if icatio n   p er f o r m an ce   o v e r   in ter p r etab ilit y   an d   ev alu atio n   r ig o r   [ 1 3 ] ,   [ 1 4 ] .   E x p lain a b ilit y   r em ain s   s im ilar ly   u n d er d e v elo p ed ,   with   f ew  C HF  s tu d ies  lin k in g   i n p u t  f ea tu r es  to   p r ed i ctio n s   [ 1 5 ] ,   [ 1 6 ] ,   o r   co m b in in g   p r e d ictiv e  m o d elin g   with   s tr u ctu r ed   d ata - m in in g   an d   p r ac tical  r e p o r tin g .   T h is   s tu d y   a d d r ess es  th at  g a p   with   a  c r o s s - in d u s tr y   s tan d ar d   p r o ce s s   f o r   d ata  m in in g   ( C R I SP - DM )  b ased   ML   f r am ewo r k   f o r   C HF  r is k   p r ed ictio n ,   b u ild in g   an d   co m p ar in g   f o u r   s u p er v is ed   m o d els — d ec is io n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell ,  Vo l.  1 5 ,   No .   5 ,   Octo b er   2 0 2 6 :   4 3 4 5 - 4 3 5 5   4346   tr ee ,   r an d o m   f o r est,  g r ad ien t   b o o s ted   t r ee ,   an d   n aï v e  B ay es — o n   clin ical  r is k - f ac to r   d ata,   alo n g s id e  a   d ash b o ar d   th at  co m m u n icate s   r esu lts   an d   k ey   r is k   f ac to r s   to   s u p p o r t r is k   awa r e n ess   an d   p r ev en tiv e  p lan n in g .       2.   L I T E R AT U RE   R E VI E W   2 . 1 .    H ea rt   f a ilu re   C HF  is   a  g r o u p   o f   s y m p to m s   r esu ltin g   f r o m   ab n o r m al  h ea r t  m u s cle  f u n ctio n   th at  im p air s   th e  h ea r t ’ s  ab ilit y   to   p u m p   o r   r ec eiv e   b l o o d   n o r m ally .   I t  ca n   b e  class if ied   b y   a f f ec ted   s id e,   wh er e   r ig h t - s id ed   f ailu r e   ca u s es  f lu id   r eten tio n ,   s wo ll en   f ee t,  an d   an   en lar g ed   li v er ,   wh ile  lef t - s id ed   f ailu r e   ca u s es  p u lm o n ar y   co n g esti o n   a n d   ed em a,   an d   b y   o n s et,   w h er e  ac u te  f ailu r e  d ev elo p s   r a p id ly   wh ile  ch r o n ic  f ailu r e  f o llo ws  a   p r io r   d iag n o s is .   C o m m o n   s y m p to m s   in clu d e  s h o r tn ess   o f   b r ea th ,   f atig u e,   a n d   f lu id - o r   s alt - r elate d   ed em a,     with   u n d e r ly in g   ca u s es  r a n g i n g   f r o m   m y o ca r d ial   is ch em i a  to   v ir al  i n f ec tio n ,   ar r h y th m ias,  an d   elev ated     b lo o d   lip i d s .     2 . 2 .     Da t a s et   Acc o r d in g   t o   th e  W o r ld   He alth   Or g an izatio n   ( W HO) ,   c ar d io v ascu lar   d is ea s es  ( C VD s )   ar e  th e  lead in g   ca u s e  o f   d ea th   g l o b al ly ,   ac co u n tin g   f o r   an   esti m ate d   1 9 . 8   m illi o n   d ea t h s   in   2 0 2 2 ,   wh ich   r ep r esen ts   ap p r o x im ately   3 2 %  o f   all   g lo b al  d ea th s   [ 1 ] .   Hea r t   f ailu r e  i s   a  m ajo r   ca teg o r y   with in   C VDs ,   an d   in d i v id u als   with   r is k   f ac to r s   s u c h   as  h y p er ten s io n ,   d iab etes,  elev ated   b lo o d   lip id   lev els,  o r   ex is tin g   ca r d io v ascu la r   co n d itio n s   r e q u ir e  ea r ly   s cr ee n in g   an d   ap p r o p r iate  tr ea tm en t.  T h e  d ataset  u s ed   f o r   ML   m o d el  d ev elo p m en t  in   th is   s tu d y   was o b tain ed   f r o m   p u b licly   av ailab le  h ea r t d is ea s e  d atasets   co m p iled   f r o m   th e  C lev elan d ,   Hu n g ar y ,   Switzer lan d ,   an d   L o n g   B ea ch   r ep o s ito r ies  [ 1 7 ] .   T h ese  d atasets   co n tain   1 1   clin ical  an d   d em o g r ap h ic  attr ib u tes  r elate d   to   h ea r t  d is ea s e  r is k   an d   ar e  wid ely   u s ed   in   ML – b ased   ca r d io v ascu lar   r ese ar ch ;  th e  attr ib u tes  em p lo y ed   in   th is   s tu d y   ar e   s u m m ar ized   in   T a b le  1 .       T ab le   1 .   Data s et  ch ar ac ter is tics   N o .   A t t r i b u t e   D e scri p t i o n   1   A g e   P a t i e n t ’ s a g e   ( y e a r s)   2   S e x   P a t i e n t ’ s  g e n d e r   ( M :   m a l e ,   F :   f e m a l e )   3   C h e st P a i n T y p e   Ty p e   o f   c h e s t   p a i n   ( TA :   t y p i c a l   a n g i n a ,   A TA :   a t y p i c a l   a n g i n a ,   N A P :   n o n - a n g i n a l   p a i n ,  A S Y :   a s y mp t o ma t i c )   4   R e st i n g B P   R e st i n g   b l o o d   p r e ss u r e   ( mm H g )   5   C h o l e st e r o l   B l o o d   c h o l e st e r o l   l e v e l   ( m g / d L)   6   F a st i n g B S   F a st i n g   b l o o d   su g a r   ( 1 :   f a st i n g B S   >   1 2 0   mg / d L,   0 :   o t h e r )   7   R e st i n g EC G   R e st i n g   e l e c t r o c a r d i o g r a m  ( N o r ma l :   n o r m a l ,   S T:   S T   a b n o r ma l i t y ,   LV H :   l e f t   v e n t r i c u l a r   h y p e r t r o p h y )   8   M a x H R   M a x i m u m   h e a r t   r a t e   9   Ex e r c i seA n g i n a   Ex e r c i se - i n d u c e d   c h e s t   p a i n   ( Y :   y e s,   N :   n o)   10   O l d p e a k   S T  d e p r e ss i o n   v a l u e   ( 0  mV :   n o r ma l ,   0 . 1 - 1 . 0   mV :   m i l d   a b n o r m a l i t y ,   1 . 0 - 2 . 0   mV :   m o d e r a t e   a b n o r m a l i t y ,   2 . 0 - 4 . 0   mV :   s e v e r e   a b n o r m a l i t y ,   4 . 0 - 6 . 0   mV   o r   g r e a t e r :   v e r y   s e v e r e   a b n o r m a l i t y )   11   S TSlo p e   S T  se g me n t   sl o p e   c h a r a c t e r i st i c s (U p :   u p w a r d ,   F l a t :   f l a t ,   D o w n :   d o w n w a r d )   12   H e a r t D i s e a s e   C h a n c e   o f   o c c u r r e n c e   ( 1 :   h e a r t   d i se a s e ,  0 :   n o r ma l )       2 . 3 .     M a chine  lea rning   ML ,   a  f o r m   o f   a r t if i c i a l  i n t el l i g e n ce ,   e n ab l e s   co m p u t er s   t o   l e ar n   p a t t e r n s   f r o m   d a t a  a n d   m ak e  p r ed i c t i o n s   o r   c l a s s i f i ca t i o n s   w i t h o u t   e x p l i c i t   p r o g r a m m i n g   [ 1 8 ] ,   [ 1 9 ] ,   w i th   ap p li c a t i o n s   s p a n n i n g   f o r ec a s t i n g   [ 2 0 ]   an d   im a g e   r ec o g n i t i o n   [ 2 1 ] .   M L   i s   b r o ad ly   g r o u p ed   i n t o   s u p er v i s ed   l e ar n i n g ,   wh i c h   tr a i n s   o n   l a b e l e d   d a t a  u s i n g   m e th o d s   s u c h   a s   n a ïv e  B a y e s ,   d e c i s io n   t r e e s ,   an d   n e u r a l  n e t wo r k s   f o r   r eg r e s s i o n   o r   c l a s s i f i c a t i o n   [ 2 2 ] ,   [ 2 3 ] ;   u n s u p e r v i s e d   l ea r n in g ,   wh i c h   f i n d s   s t r u c t u r e   in   u n l a b e l e d   d a t a  t h r o u g h   c lu s t e r in g   me t h o d s ;   r e i n f o r c e m e n t  l e ar n i n g ,   w h ic h   o p t i m i z e s   a n   ag en t ’ s   ac t i o n s   to w a r d   a  g o a l  v ia   r e wa r d   f e e d b a ck ;  a n d   s em i - s u p e r v i s e d   l e ar n in g ,   a   h y b r i d   o f   t h e  t w o .   T h i s   s t u d y   i s   g r o u n d ed   in   s u p e r v i s e d   l e a r n in g .     2 . 4 .     Dec is io n  t re e   A  d ec is io n   tr ee   is   a  tr ee - s tr u ctu r ed   m o d el  in   wh ich   a  r o o t  n o d e  b r an c h es  in to   ch ild   n o d es ,   en d in g   in   leaf   n o d es  th at  r e p r esen t  th e   p r ed icted   class   [ 2 4 ] ,   [ 2 5 ] .   C lass if icatio n   p r o ce e d s   b y   co m p ar in g   in p u t  attr ib u tes  ag ain s t  n o d e  co n d itio n s   f r o m   th e  r o o t  d o wn   to   a  leaf   [ 2 6 ] ,   [ 2 7 ] .   No d e  s p lits   ar e  co m m o n ly   ch o s en   u s in g   in f o r m atio n   g ain ,   w h ich   s elec ts   th e  attr ib u te  y ield in g   th e   h ig h est  r ed u ctio n   in   e n tr o p y   at  ea ch   s tep   [ 2 8 ] ,   [ 2 9 ] ,   co n tin u in g   u n til en tr o p y   r ea ch es z er o   o r   a  s to p p in g   cr iter io n   is   m et  [ 3 0 ] .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       I n terp r eta b le  ma ch in e  lea r n i n g   fr a mewo r k  fo r   co n g esti ve   h ea r t fa ilu r e  r is k  p r ed ictio n   ( S a k ch a i Ta n g p r a s ert )   4347   2 . 5 .    B us ines s   i nte llig ence   B u s in ess   in tellig en ce   ( B I )   ap p lies   in f o r m atio n   tech n o l o g y   t o   s u p p o r t  ac c u r ate,   d ata - d r iv en     d ec is io n - m ak in g   [ 3 1 ] ,   [ 3 2 ] .   I t  p r o v i d es  o r g an izatio n s   with   lo ts   o f   b en ef its ,   e. g . ,   b ett er   id en tific atio n   o f   o p p o r tu n ities   an d   r is k s ,   im p r o v ed   o p er atio n al  ef f icien cy ,   ef f ec tiv e  p er f o r m a n ce   m o n it o r in g   an d   s tr ateg ic   p lan n in g .   A  ty p ical  B I   wo r k f lo w  b eg in s   b y   id en tify i n g   in ter n al  o r   ex ter n al  d ata  s o u r ce s   [ 3 3 ] ,   [ 34 ] .   Fo llo wed   b y   d ata  s o u r ce   m a n ag em en t   an d   v er if icatio n   [ 35 ] ,   tr an s f o r m atio n   i n to   a   d ata   war eh o u s e  v ia  an   ex tr ac t,   tr an s f o r m ,   a n d   l o ad   ( E T L )   p r o ce s s ,   an d   f i n ally   an aly s is   u s in g   to o ls   s u ch   as  o n lin e  a n aly tical  p r o ce s s in g   ( OL AP )   an d   d ata   m in in g   to   g en er ate  r e p o r ts   an d   m u lti - d im en s io n al  in s ig h ts   th at  s u p p o r t  b etter   b u s in ess   d ec is io n s   [ 36 ] – [ 3 8 ] .     2 . 6 .     Da t a   v is ua liza t io n   Data   v is u aliza tio n   is   a  k ey   co m p o n e n t  o f   B I   th at  e n ab les  o r g an izatio n s   to   ef f ec tiv ely   co m m u n icate   d ata - d r iv e n   in s ig h ts ,   id en tify   p atter n s   an d   tr en d s ,   f ac ilit ate   a  b etter   u n d er s tan d in g   o f   co m p lex   in f o r m atio n ,   an d   s u p p o r t  ev id e n ce - b ased   an d   tim ely   d ec is io n - m ak in g .   Data   v is u aliza tio n   p r esen ts   in f o r m atio n   th r o u g h   ch ar ts ,   d iag r am s ,   an d   g r a p h i cs  to   m ak e  co m p lex   d ata  ea s ier   to   in ter p r et  an d   u n d er s tan d   [ 3 9 ] .   A  r elate d   tech n iq u e,   f o r ec asti n g ,   u s es  h is to r ical  d ata  to   p r e d ict  f u tu r e   tr en d s   an d   o u tc o m es,  en a b lin g   o r g an izatio n s   to   an ticip ate  p o ten tial c h an g es a n d   m ak e   m o r e  i n f o r m ed   d ec is i o n s   [ 4 0 ] ,   [ 4 1 ] .       3.   RE S E ARCH   M E T H O DO L O G Y   T h e  C R I SP - DM   was  m ain ly   u s ed   f o r   s y s tem   d esig n   an d   web s ite  d ev elo p m en t.  I t  is   a  s tan d ar d   p r o ce s s   u s ed   in   d ata  an aly s is   an d   d ataset  m an a g em en t  f o r   d ata  m in in g   [ 4 2 ]   wh ich   h elp s   d is co v er   k n o wled g e   o r   tr e n d s   f r o m   d ata  [ 4 3 ] .   I ts   p r o ce s s   is   o f te n   u s ed   t o   s u p p o r t  o r g a n izatio n al  d e cisi o n - m ak in g   an d     p lan n in g   [ 4 4 ] .   C R I SP - DM   h as   s ix   m ain   s tr u ctu r al  s tep s ,   i.e . ,   b u s in ess   u n d er s tan d in g ,   d ata  u n d er s tan d in g ,   d ata   p r ep ar atio n ,   m o d elin g ,   m o d el  ev alu atio n ,   a n d   d e p lo y m e n t.     3 . 1 .     B us ines s   un der s t a nd ing   T h is   s tu d y   d r aws  o n   f o u r   d atasets — h ea r t  f ailu r e  p r ed icti o n   d ata ,   clin ical - v a r iab le  h ea r t  d is ea s e  p r ed ictio n   d ata,   h o s p ital  m o r t ality   d ata  with   h ea r t   d is ea s e  as  th e  p r im a r y   ca u s e,   a n d   Fr am in g h am   p r o ject   ca s e - s tu d y   d ata — to   id e n tify   th e  m ain   r is k   f ac t o r s   f o r   h ea r t  d is ea s e.   T h ese  d atasets   wer e  a ls o   u s ed   to   ad d r ess   two   r esear ch   q u esti o n s :  i)   wh ich   s ex   s h o ws  a   h ig h er   o b s er v ed   p r ev alen ce   o f   h ea r t  f ailu r e  in   t h e  a n aly ze d   d ataset,   an d   ii)  wh at  a r e  th e  k ey   co n tr i b u tin g   f ac to r s   ass o ciate d   with   h ea r t  f ailu r e.   T h e   d at asets ,   s o u r ce d   f r o m   Kag g le  [ 1 7 ]   a n d   co v er in g   p o p u latio n s   in   C lev elan d ,   Hu n g ar y ,   Switzer lan d ,   a n d   L o n g   B ea ch ,   to g eth er   co m p r is e  4 , 9 2 7   ca s es  co llected   f r o m   J an u ar y   2 0 1 5   to   Feb r u ar y   2 0 2 0   ac r o s s   th e  1 2   attr ib u tes  s u m m ar ized     in   T ab le  1 .     3 . 2 .     Da t a   un dersta nd ing   Fo llo win g   th e   C R I SP - DM   f r am ewo r k ,   r ec o r d s   with   m is s in g   v alu es  in   k e y   clin ical   v ar i ab les  ( ag e,   s ex ,   ch est - p ain   ty p e ,   r esti n g   b lo o d   p r ess u r e,   ch o lest er o l,   m ax im u m   h ea r t  r ate,   a n d   e lectr o ca r d io g r ap h ic   in d icato r s )   wer e  ex clu d ed   to   av o id   p o ten tially   b iased   im p u tatio n .   All  1 1   p r e d icto r   attr ib u tes  wer e  r etain ed ,   an d   Hea r tDis ea s e   was  u s ed   as  th e  b in ar y   tar g et.   C o n t in u o u s   v ar iab les  ( a g e,   r esti n g   b lo o d   p r ess u r e,   ch o lest er o l,  an d   m ax im u m   h e ar t  r ate)   wer e  n o r m alize d ,   wh er ea s   ca teg o r ical  v ar iab les  ( s e x ,   ch est - p ain   ty p e,   r esti n g   E C G,   ex er cise - in d u ce d   an g in a ,   an d   ST - s eg m en t  s lo p e)   wer e  n u m er ically   en co d ed .   No   o v er - s am p lin g   o r   u n d er - s am p lin g   was  ap p li ed .   T h e  clea n ed   d ataset  was  th en   d iv i d ed   in t o   7 0 %  tr ain in g   d ata  an d   3 0 %     test in g   d ata.     3. 3 .     M o delin g   Mo d el  d ev elo p m en t  was  p er f o r m ed   in   R ap id Min e r   Stu d io   u s in g   th e  Au to   Mo d el  wo r k f lo w  o n   th e   p r ep ar e d   4 , 9 2 7 - ca s e  d ataset.   T h e  clea n ed   d ata  wer e  d iv i d ed   u s in g   a  s tr atif ied   7 0 :3 0   tr ain - t est  s p lit,  p r o d u cin g   3 , 4 4 9   tr ain in g   ca s es  an d   1 , 4 7 8   test   ca s es.  T h e  s am e   p ar titi o n   was  u s ed   f o r   th e   n aïv e   B ay es,  r an d o m   f o r est,   d ec is io n   tr ee ,   a n d   g r ad ien t   b o o s ted   tr ee   m o d els  to   en s u r e  a  f air   co m p ar is o n .   No   o v er - s am p lin g   o r     u n d er - s am p lin g   was  ap p lied .   T h e  ex ac t  R ap id Min er   Stu d io   v er s io n ,   h ar d war e  co n f ig u r atio n ,   an d   r an d o m   s ee d   wer e  n o t  r etain ed   i n   th e  o r ig in al  ex p er im en tal  r ec o r d ;  co n s eq u en tly ,   th e  r ep o r te d   r es u lts   co r r esp o n d   to   th e  ar ch iv ed   d ata  p a r titi o n   u s e d   in   th is   s tu d y .     3. 4 .     M o del  ev a lua t i o n   T h e  f o u r   m o d els — n aïv e  B ay es,  r an d o m   f o r est,  d ec is io n   tr ee ,   an d   g r ad ien t  b o o s ted   tr ee — wer e   ev alu ated   o n   th e  s am e  h eld - o u t  test   s et  u s in g   ac cu r ac y ,   p r ec is io n ,   r ec all,   an d   F - m ea s u r e  d er iv ed   f r o m   th e   co n f u s io n   m atr ix .   T h e   s tr atif ied   7 0 :3 0   s p lit  p r eser v e d   th e   cl ass   d is tr ib u tio n .   R ap id Min er   Stu d io   was  u s ed   f o r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell ,  Vo l.  1 5 ,   No .   5 ,   Octo b er   2 0 2 6 :   4 3 4 5 - 4 3 5 5   4348   m o d el  tr ain in g   an d   p r ed ictio n ,   Mic r o s o f t  E x ce l  f iles   wer e  u s ed   to   tr an s f er   th e  o u tp u ts ,   an d   Mic r o s o f t  Po wer   B I   Desk to p   was  u s ed   f o r   E T L   p r o ce s s in g ,   m u ltid im en s io n al  an aly s is ,   an d   d ash b o ar d   v is u aliza tio n .   Fu tu r e   wo r k   will  in co r p o r ate  a  f i x e d   r an d o m   s ee d ,   s o f twar e - v er s io n   r ep o r tin g ,   k - f o ld   cr o s s - v alid atio n ,   r ec eiv e r   o p er atin g   ch ar ac ter is tic - ar ea   u n d er   t h e  cu r v e  ( R OC - AUC ) ,  p r ec is io n - r ec all - ar ea   u n d er   t h e  cu r v e   ( PR - AUC ) ,  an d   ex ter n al  clin ical  d atasets   to   s tr en g th en   r ep r o d u ci b ilit y   an d   g en er aliza b ilit y .     3. 5 .     Deplo y m ent   Dep lo y m en t  u s ed   Mic r o s o f t  Po wer   B I   Desk to p   to   b u ild   p r ed ictio n   d ash b o ar d s   f r o m   E x ce l - s to r ed   d ata  v ia  an   E T L   p r o ce s s   th r o u g h   th r ee   m ain   s tep s .   T h e  f ir s t  s tep   f o cu s es  o n   g ath er in g   s y s tem   r eq u ir em e n ts   an d   s tak eh o l d er   n ee d s ,   id e n tify in g   k ey   f ac to r s   s u ch   as  ag e,   h ea r t  r ate,   an d   ch o lest er o l   f r o m   R ap id Min er   o u tp u ts .   T h e  s ec o n d   s tep   in v o lv es  s y s tem   an aly s is   an d   d esig n .   T h e  last   s tep   is   to   b u ild   d as h b o ar d   r ep o r ts   th at  let  u s er s   f ilter   b y   co n d itio n s   s u ch   as  h ea r t - r ate  r an g e,   s ex ,   a n d   ag e   to   r ev ea l  r is k   tr en d s .   T h e  s y s tem   was  th en   test ed   to   v alid ate  r ea l - u s er   in te r ac tio n s   u n d e r   ac tu al  u s ag e  s c en ar io s .       4.   RE SU L T S   AND  D I SCU SS I O N   4 . 1 .     M o del  s elec t io n   Fo u r   p r ed ictio n   m o d els  wer e  d ev elo p e d   in   R ap id Min e r   u s i n g   4 , 9 2 7   r ec o r d s   co llected   f r o m   2 0 1 5   to   2 0 2 0 ,   co m p r is in g   3 , 1 5 5   m ale   an d   1 , 7 7 2   f e m ale  r ec o r d s .   A   s tr atif ied   7 0 :3 0   s p lit  ass ig n ed   3 , 4 4 9   r ec o r d s   to   tr ain in g   a n d   1 , 4 7 8   r ec o r d s   to   test in g .   T h e  m o d els  wer e   co m p ar ed   u s in g   co n f u s io n - m atr i x - d er iv e d   m ea s u r es.   T h e  d ec is io n   tr ee   was  s elec ted   f o r   d etailed   an aly s is   b ec au s e  it  ac h iev ed   th e  h i g h est  r ec all  an d   d ir ec t     r u le - b ased   in ter p r etab ilit y ,   w h ile  also   r ep o r tin g   h ig h er   ac c u r ac y   th a n   th e  r a n d o m   f o r est .   T h e  d ec is io n - tr ee   s tr u ctu r e  is   s h o wn   in   Fig u r e   1 .           Fig u r e   1.   Dec is io n - tr ee   s tr u ctu r e  an d   r u le - b ased   p ath s   u s ed   f o r   h ea r t - d is ea s e  class if icatio n     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       I n terp r eta b le  ma ch in e  lea r n i n g   fr a mewo r k  fo r   co n g esti ve   h ea r t fa ilu r e  r is k  p r ed ictio n   ( S a k ch a i Ta n g p r a s ert )   4349   I n   co n s id er in g   m o d el  ef f icie n cy   b ased   o n   th e  co n f u s io n   m atr ix   o f   th e  d ec is io n   tr ee   m o d el,   th e  class if icatio n   r esu lts   in clu d e  3 7 5   tr u e  p o s itiv e  ( T P)  ca s es,  8 1 6   tr u e  n e g ativ e  ( T N )   ca s es,  1 7 5   f alse  p o s itiv e   ( FP )   ca s es,  an d   1 1 2   f alse  n eg a tiv e  ( FN)   ca s es,  as  s h o wn   in   T ab le  2 .   T h ese  v alu es  in d icate   t h e  m o d el ’ s   a b ilit y   to   co r r ec tly   id e n tify   b o th   p ati en ts   with   C HF   an d   th o s e  with o u t  th e  co n d itio n .   T h e  co n f u s io n   m atr ix   th e r ef o r e   p r o v id es  a  d etailed   v iew  o f   class if icatio n   p er f o r m an ce   an d   s er v es  as  th e  b asis   f o r   ca l cu latin g   ev alu atio n   m etr ics s u ch   as a cc u r ac y ,   p r ec is io n ,   r ec all,   an d   F - m ea s u r e.       T ab le   2 .   C o n f u s io n   m atr ix   o f   d ec is io n   tr ee   P r e d i c t i o n   A c t u a l   n e g a t i v e   A c t u a l   p o si t i v e   P r e d i c t   n e g a t i v e   8 1 6   1 1 2   P r e d i c t   p o si t i v e   1 7 5   3 7 5       As  s h o wn   in   T ab le  2 ,   th e  d ec i s io n   tr ee   m o d el  ac h iev e d   an   a cc u r ac y   o f   0 . 8 0 5 8 ,   a   p r ec is io n   o f   0 . 6 8 1 8 ,   a  r ec all  o f   0 . 7 7 0 0 ,   a n d   an   F - m ea s u r e  o f   0 . 7 2 3 2 .   T h e  m o d el  co r r e ctly   class if ied   3 7 5   p o s itiv e  ca s es  an d     8 1 6   n eg ativ e  ca s es.  Ov er all,   1 , 1 9 1   o f   th e  1 , 4 7 8   test   ca s es  wer e  class if ied   co r r ec tly ,   co r r esp o n d i n g   to   an   ac cu r ac y   o f   8 0 . 5 8 % f o r   C HF  p r ed ictio n .       4 . 2 .     M o del  ef f iciency   a na l y s is   A  s tr atif ied   7 0 :3 0   s p lit  allo ca t ed   3 , 4 4 9   o f   th e  4 , 9 2 7   r ec o r d s   to   th e  tr ai n in g   s u b s et  an d   1 , 4 7 8   r ec o r d s   to   th e  test in g   s u b s et.   T h e  tr ain in g   s u b s et  co n s is ted   o f   2 , 1 8 1   m ale  an d   1 , 2 6 8   f em ale  r ec o r d s   an d   was  u s ed   to   d ev elo p   th e  f o u r   ML   m o d els  f o r   co m p a r ativ e  ev alu atio n .   M o d el  ef f icien cy   was  ass ess ed   u s in g   v alu es  d er iv ed   f r o m   th e  co n f u s io n   m at r ix ,   w h er e  th e  d ec is io n   tr ee   m o d el  was  s elec ted   b ased   o n   b alan ce d   p er f o r m an ce   an d   in ter p r etab ilit y ,   r at h er   th an   r el y in g   s o lely   o n   a  s in g le  h ig h est m etr ic,   as sh o wn   in   T a b le  3 .       T ab le   3.   R esu lts   o f   m o d el  e f f i cien cy   an aly s is   M o d e l   A c c u r a c y   P r e c i s i o n   R e c a l l   F - mea su r e   N a ï v e   B a y e s   0 . 7 7 1 3   0 . 6 8 6 7   0 . 5 6 2 6   0 . 6 1 8 5   R a n d o m f o r e s t   0 . 8 0 1 9   0 . 7 1 0 2   0 . 7 1 4 6   0 . 7 1 2 4   D e c i s i o n   t r e e   0 . 8 0 5 8   0 . 6 8 1 8   0 . 7 7 0 0   0 . 7 2 3 2   G r a d i e n t   b o o s t e d   t r e e   0 . 7 9 9 1   0 . 6 8 5 5   0 . 7 2 0 7   0 . 7 0 2 7       T h e  d ec is io n   tr ee   m o d el   ac h ie v ed   an   ac cu r ac y   o f   0 . 8 0 5 8 ,   a  p r ec is io n   o f   0 . 6 8 1 8 ,   a  r ec all  o f   0 . 7 7 0 0 ,  an d   an   F - m ea s u r e  o f   0 . 7 2 3 2 ,   d em o n s tr atin g   b alan ce d   p er f o r m an ce   wh ile  m ain tain in g   cle ar   in ter p r etab ilit y .   B ased   o n   th is   p er f o r m an ce ,   th e  d ec is io n   tr ee   was  s elec ted   a s   th e  f in al  m o d el  f o r   h ea r t  f ailu r e  r is k   p r ed ictio n .   T ab le  4  co m p ar es  th e  d is tr ib u tio n   o f   r ec o r d s   in   th e  tr ain i n g   an d   test in g   s u b s ets  ac r o s s   s elec ted   attr ib u tes.    T h e  s ex - s p ec if ic  s u m m ar ies  i n   s u b s ec tio n   4 . 3   s h o w  th at   1 , 144  o f   3 , 1 5 5   m ale  r ec o r d s   ( 3 6 . 2 6 %)  a n d   5 1 2   o f   1 , 7 7 2   f em ale  r ec o r d s   ( 2 8 . 8 9 %)  h ad   h ea r t f ailu r e .       T ab le   4.   Dis tr ib u tio n   o f   r ec o r d s   in   th e  tr ain in g   a n d   test in g   s u b s ets   A t t r i b u t e   C a t e g o r y   Tr a i n i n g   r e c o r d s   Te st i n g   r e c o r d s   D i f f e r e n c e   P e r c e n t a g e   S e x   F e mal e   1 , 2 6 8   5 0 4   7 6 4   6 0 . 2 5     M a l e   2 , 1 8 1   9 7 4   1 , 2 0 7   5 5 . 3 4   C h e st P a i n T y p e   A TA   1 , 0 1 8   4 2 9   5 8 9   5 7 . 8 6     TA   1 , 4 6 4   6 1 0   8 5 4   5 8 . 3 3     NAP   6 1 8   1 5 5   4 6 3   7 4 . 9 2     A S Y   3 4 9   2 8 4   65   1 8 . 6 2   R e st i n g EC G   N o r mal   2 , 2 2 2   9 5 2   1 , 2 7 0   5 7 . 1 6     ST   7 2 7   2 7 9   4 4 8   6 1 . 6 2     LV H   5 0 0   2 4 7   2 5 3   5 0 . 6 0   Ex e r c i seA n g i n a   No   2 , 3 1 1   9 9 7   1 , 3 1 4   5 6 . 8 6     Y e s   1 , 1 3 8   4 8 1   6 5 7   5 7 . 7 3   S TSlo p e   F l a t   1 , 4 9 7   6 3 7   8 6 0   5 7 . 4 5     D o w n   2 6 3   1 1 6   1 4 7   5 5 . 8 9     Up   1 , 6 8 9   7 2 5   9 6 4   5 7 . 0 8       4 . 3 .     H ea rt   f a ilu re   risk   predict io n sy s t em   us ing   B I   T h e  h ea r t  f ailu r e   r is k   p r ed ict io n   s y s tem   was  im p lem en ted   as  a  web - b ased   p latf o r m   t h a t  p r esen ts   p r ed ictio n   r ep o r ts   an d   s u p p o r tin g   r ef er en ce   d ata  in   a  s tr u c tu r ed ,   ac ce s s ib le  f o r m at,   as  s h o wn   in   Fig u r e  2 .   Hea r t  f ailu r e  d ata  f o r   4 , 9 2 7   c ases   ( J an u ar y   2 0 1 5   to   Feb r u a r y   2 0 2 0 )   an d   R ap id Min e r   r is k - f ac to r   p r ed ictio n s ,   ex p o r ted   as  E x ce l  f iles ,   wer e  im p o r ted   in to   Po wer   B I ’ s   E T L /OL AP  p ip elin e  to   g en er at e  d ash b o a r d   r e p o r ts   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell ,  Vo l.  1 5 ,   No .   5 ,   Octo b er   2 0 2 6 :   4 3 4 5 - 4 3 5 5   4350   s u p p o r tin g   h ea r t  f ailu r e  p la n n i n g .   T h e   an aly s is   co m p r is es  two   p ar ts :  d ata  m o d el  d e v elo p m en t  an d   d ash b o ar d   r ep o r t  d is p lay .   T h e  d ata  m o d el  lin k s   in ter n al  an d   ex te r n al  s o u r ce s   th r o u g h   d ef in ed   d im en s io n s ,   m e asu r es,  f ac t  tab les,  an d   d im en s io n   ta b les  in   a  s tar   s ch em a,   u n d er ly in g   r ep o r ts   o n   h ea r t   f ailu r e   p r o b ab ilit y   an d   r is k - f ac to r   p r ed ictio n s   b y   s ex   ac r o s s   th e  f iv e - y ea r   p er io d ,   as  s h o wn   in   Fig u r e  3 .   Fo r   th e  d ash b o ar d   r ep o r t  d is p lay ,   an aly s is   an d   p r esen tatio n   ar e   d iv id ed   in to   th r ee   p ar ts :  m ale,   f em ale,   an d   co m b in ed   s u m m ar ies.  Am o n g     3 , 1 5 5   m ales,  1 , 1 4 4   h ad   h ea r t  f ailu r e.   On   av er a g e,   af f ec ted   m ales  wer e  54   y ea r s   o l d   with   ch o lest er o l    220   m g /d L ,   h ea r t  r ate  1 1 8 . 6   b p m ,   r esti n g   b lo o d   p r ess u r e  1 3 2 . 9 8   m m Hg ,   an d   m ea n   ST - s eg m en t  d ep r ess io n   ( Old p ea k )   o f   1 . 1 5   m V  ( m o d e r ately   ab n o r m al) .   R esti n g   E C G  was  n o r m al  in   5 9 . 9 7 %  ( 6 8 6   ca s es),   ab n o r m al   ( ST)   in   2 5 %  ( 2 8 6 ) ,   an d   s h o wed   lef t  v en tr icu lar   h y p er tr o p h y   in   1 5 . 0 3 %  ( 1 7 2 ) ;  ST  s l o p e  was  u p war d   in   4 8 . 4 3 %  ( 5 5 4 ) ,   f lat  in   4 5 . 2 8 %  ( 5 1 8 ) ,   an d   d o wn war d   in   6 . 2 4 %  ( 7 2 ) ;  ch est  p ain   was  ty p ica l  an g in a  in   4 4 . 8 4 %   ( 5 1 3 ) ,   aty p ical  a n g in a  i n   2 1 . 1 5 %  ( 2 4 2 ) ,   n o n - a n g in al  in   2 2 . 5 5 %  ( 2 5 8 ) ,   a n d   asy m p to m ati c  in   1 1 . 4 5 %  ( 1 3 1 ) ;  an d   ex er cise - in d u ce d   c h est p ai n   o cc u r r ed   in   3 9 . 1 6 % ( 4 4 8 )   o f   ca s es.           Fig u r e   2 .   Su m m ar y   o f   C HF  r ep o r t           Fig u r e   3 .   Star   s ch em a  r ep o r t p r esen tin g   p r e d ictio n   o f   h ea r t  f ailu r e  r is k   f ac to r s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       I n terp r eta b le  ma ch in e  lea r n i n g   fr a mewo r k  fo r   co n g esti ve   h ea r t fa ilu r e  r is k  p r ed ictio n   ( S a k ch a i Ta n g p r a s ert )   4351   Am o n g   1 , 7 7 2   f em ales,  512   h ad   h ea r t   f ailu r e .   Af f ec ted   f em ales  av e r ag ed   55   y ea r s   o ld   with   ch o lest er o l  2 4 8   m g /d L ,   h ea r t  r ate  1 1 8 . 6   b p m ,   r esti n g   b lo o d   p r ess u r e  1 3 2 . 9 8   m m Hg ,   a n d   m ea n   ST - s eg m en t   d ep r ess io n   ( Old p ea k )   o f   1 . 0 3   m V.   R esti n g   E C G  was  n o r m al  in   6 5 . 8 2 %  ( 3 3 7 ) ,   ab n o r m al  i n   1 5 . 8 2 %  ( 8 1 ) ,   a n d   s h o wed   L VH  in   1 8 . 3 6 %  ( 9 4 ) ;   ST  s lo p e  was  u p war d   in   5 3 . 5 2 %  ( 2 7 4 ) ,   f lat   in   3 9 . 8 4 %  ( 2 0 4 ) ,   an d   d o wn wa r d   in   6 . 6 4 %  ( 3 4 ) ;  c h est  p ain   was  ty p ical  an g in a  i n   4 1 . 9 9 %  ( 2 1 5 ) ,   aty p ical  an g i n a  in   2 5 . 7 8 %  ( 1 3 2 ) ,   n o n - an g in al  i n   1 8 . 7 5 %  ( 9 6 ) ,   an d   asy m p to m a tic  in   1 3 . 4 8 %  ( 6 9 ) ;  an d   ex er c is e - in d u ce d   ch est  p ain   o cc u r r ed   in   3 4 . 1 8 %  ( 1 7 5 )   o f   ca s es.   C o m b in in g   b o th   s e x es  ( 1 , 6 5 6   p atien ts :  6 9 . 0 8 %   m ale   an d   3 0 . 9 2 %  f em ale) ,   th e  o v e r all  p r o f ile  av er ag ed   54  y ea r s   an d   a  ch o lest er o l  lev el  o f   229  m g /d L .   R esti n g   E C G  was  n o r m al  in   6 1 . 7 8 %  ( 1 , 0 2 3 ) ;    ST  s lo p e  was  u p war d   in   5 0 %   ( 8 2 8 ) ,   f lat  in   4 3 . 6 %  ( 7 2 2 ) ,   d o wn war d   in   6 . 4 %  ( 1 0 6 ) ;  c h est  p ain   was  ty p ical   an g in a  i n   4 3 . 9 6 %  ( 7 2 8 ) ,   aty p ical  an g in a   in   2 2 . 5 8 %  ( 3 7 4 ) ,   n o n - an g i n al  in   2 1 . 3 8 %  ( 3 5 4 ) ,   asy m p t o m atic  in   1 2 . 0 8 %  ( 2 0 0 ) ;  an d   e x er cise - in d u ce d   c h est  p ain   o cc u r r ed   in   3 7 . 6 2 %  ( 6 2 3 )   o f   ca s es,  co n s is ten t  with   th e    s ex - s p ec if ic  p atter n s   ab o v e.   F u ll  b r ea k d o wn s   ar e  s h o wn   in   Fig u r e  4 ,   wh er e  Fig u r e  4 ( a)   s h o ws  th e   m ale  h ea r t  f ailu r e   r ep o r t ,   ( b )   f em ale  h ea r t   f ailu r e   r ep o r t ,   a n d   ( c )   p r e d ictio n   r ep o r t   o f   all  p atien ts .         ( a)       ( b )         Fig u r e   4.   C HF  r ep o r t   o f   ( a )   m ale  h ea r t  f ailu r e,   ( b )   f em ale  h e ar t  f ailu r e,   an d   ( c)   p r e d ictio n   o f   all  p atien ts       4 . 4 .     M o del  inte rpre t a bil it y   a nd   clinica l im pli ca t io ns   T h e  tr ain in g   p r o ce s s   in v o lv e d   d ev elo p in g   an d   co m p ar in g   f o u r   s u p er v is ed   ML   m o d els — d ec is io n   tr ee ,   r an d o m   f o r est,  g r ad ien t  b o o s ted   tr ee s ,   an d   n aïv e  B ay es — u s in g   co n f u s io n   m atr i x – b ased   p er f o r m an ce   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell ,  Vo l.  1 5 ,   No .   5 ,   Octo b er   2 0 2 6 :   4 3 4 5 - 4 3 5 5   4352   ev alu atio n ,   af ter   wh ich   th e  d e cisi o n   tr ee   m o d el  was  s elec te d   as  th e  f in al  p r ed ictio n   m o d e l  b ased   o n   b alan ce d   p er f o r m an ce   an d   in ter p r etab il ity .   T h is   f in d in g   is   co n s is ten t  with   p r ev io u s   s tu d ies  em p h asizin g   th at  m o d el   s elec tio n   in   clin ical  ML   s h o u ld   co n s id er   n o t  o n ly   p r ed icti v e  p er f o r m an ce   b u t  also   i n ter p r etab ilit y   an d   th e   ab ilit y   to   ex p lain   p r e d ictio n s   to   h ea lth ca r e  p r ac titi o n er s   [ 1 1 ] ,   [ 1 2 ] ,   [ 1 5 ] .   T h e  s ex - s p ec if ic  s u m m ar ies  s h o w  a  h ig h er   o b s er v e d   p r ev alen ce   o f   h ea r t   f ailu r e   am o n g   m ales  ( 1 , 1 4 4 / 3 , 1 5 5 ;  3 6 . 2 6 %)  th a n   f e m ales  ( 5 1 2 / 1 , 7 7 2 ;   2 8 . 8 9 %)   in   th e  a n aly ze d   d ata s et.   W h ile  th e  p r o p o s ed   ap p r o ac h   s u p p o r ts   tim ely   r is k   a n a ly s is   an d   p r o m o tes  p r ac tical  u n d er s tan d in g   o f   h e ar t  f ailu r e   in   d aily   h ea lth ca r e  co n te x ts ,   p o te n tial  lim itatio n s   r elate d   to   d ata   q u ality   h i g h lig h t   th e  n ee d   f o r   r eg u la r ly   u p d ated   d atasets   an d   f u r th er   s tu d ies  to   e n h an ce   p r ed ictiv e  ac cu r ac y   an d   clin ical  a p p licab ilit y .   W h ile  th e  p r o p o s ed   f r am e wo r k   d em o n s tr ates  b alan c e d   p er f o r m a n ce   a n d   in ter p r etab ilit y ,   f u r th e r   ev alu a tio n   u s in g   R OC - AUC,  PR - AU C ,   k - f o ld   cr o s s - v alid atio n ,   s tatis tical  s ig n if ican ce   test in g ,   an d   in d ep e n d en t  e x ter n al  d atasets   is   r eq u ir ed   to   estab lis h   m o d el  r o b u s tn ess   an d   g e n er aliza b ilit y   m o r e  co m p r eh e n s iv ely   [ 1 2 ] ,   [ 1 3 ] .     4 . 5 .     Dis cus s io n   T h e  tr ain in g   p r o ce s s   in v o lv e d   d ev elo p in g   an d   co m p ar in g   f o u r   s u p er v is ed   ML   m o d els — d ec is io n   tr ee ,   r an d o m   f o r est,  g r ad ien t  b o o s ted   tr ee s ,   an d   n aïv e  B ay es — u s in g   co n f u s io n   m atr i x – b ased   p er f o r m an ce   ev alu atio n ,   af ter   wh ich   th e  d e cisi o n   tr ee   m o d el  was  s elec te d   as  th e  f in al  p r ed ictio n   m o d e l  b ased   o n   b alan ce d   p er f o r m an ce   a n d   in te r p r etab il ity .   T h e  s ex - s p ec if ic   s u m m ar ies  s h o w  a  h ig h er   o b s er v ed   p r ev alen ce   o f   h ea r t   f ailu r e  am o n g   m ales  ( 1 , 1 4 4 /3 , 1 5 5 ;  3 6 . 2 6 %)  t h an   f e m ales  ( 5 1 2 /1 , 7 7 2 ;  2 8 . 8 9 %)  i n   th e  an al y ze d   d ataset.   W h ile  th e  p r o p o s ed   ap p r o ac h   s u p p o r ts   tim ely   r is k   an aly s i s   an d   p r o m o tes  p r ac tical  u n d er s tan d in g   o f   h ea r t  f ailu r e  in   d aily   h ea lth ca r e  co n tex ts ,   p o te n tial  lim itatio n s   r elate d   to   d ata  q u ality   h ig h lig h t  th e  n ee d   f o r   r eg u lar ly   u p d ate d   d atasets   an d   f u r th e r   s tu d ies  t o   en h a n ce   p r e d ictiv e  ac cu r ac y   an d   clin ical  ap p licab ilit y .   W h ile  th e  p r o p o s ed   f r am ewo r k   d em o n s tr ates  b alan ce d   p er f o r m an ce   a n d   in ter p r etab ilit y ,   f u r th er   e v alu atio n   u s in g   R OC - AU C ,     PR - AU C ,   k - f o ld   cr o s s - v alid atio n ,   an d   s tatis tical  s ig n if ican ce   test in g   ac r o s s   m u ltip le  d atasets   is   r eq u ir ed   to   f u lly   estab lis h   m o d el  r o b u s tn e s s   an d   ex ter n al  v alid ity .       5.   CO NCLU SI O N   T h is   s tu d y   in v esti g ated   h ea r t  f ailu r e  r is k   p r ed ictio n   b y   ev al u atin g   m o d el  ef f icien cy   u s in g   ac cu r ac y ,   p r ec is io n ,   r ec all,   an d   F - m ea s u r e  d e r iv ed   f r o m   co n f u s io n   m atr ix   an aly s is   im p lem e n ted   in   th e   R ap id Min er   en v ir o n m en t.  Fo u r   s u p er v is ed   ML   m o d els — d ec is io n   tr ee ,   r an d o m   f o r est,  g r ad ien t  b o o s te d   tr ee s ,   an d   n aïv e  B ay es — wer e  tr ain ed   an d   c o m p ar ed   u s in g   th e   au to   m o d el  ap p r o ac h ,   an d   th e  r esu lts   d e m o n s tr ated   th at  t h e   d ec is io n   tr ee   m o d el  ac h iev ed   th e  m o s t  b alan ce d   o v er all  p er f o r m a n ce ,   lead in g   to   its   s elec tio n   as  th e  f in al  p r ed ictio n   m o d el.   I n   a d d itio n   to   m o d el  co m p ar is o n ,   th e  s e x - s p ec if ic  s u m m ar ies  s h o wed   a  h ig h er   o b s er v ed   p r ev alen ce   o f   h ea r t   f ailu r e   am o n g   m ales  ( 3 6 . 2 6 %)   th an   f em ales  ( 2 8 . 8 9 %)  in   th e  an aly ze d   d ataset,   wh ile  th e   d ev elo p e d   web - b ased   p r ed icti o n   s y s tem   en h an ce d   ac ce s s ib ilit y   th r o u g h   b r o wser - b ased   p latf o r m s .       F UNDING   I NF O R M A T I O N   T h is   r esear ch   r ec eiv ed   n o   e x te r n al  f u n d in g .       AUTHO R  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 e  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 e  o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   Sak ch ai  T an g p r aser t   ✓   ✓   ✓     ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓           Nalin p at  B h u m p en p ei n     ✓     ✓   ✓       ✓   ✓   ✓           S i r a n e e   N u c h i t p r a s i t c h a i     ✓     ✓   ✓         ✓   ✓   ✓         Yu en y o n g   Nils iam   ✓       ✓     ✓       ✓   ✓     ✓   ✓       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     Au th o r s   s tate  n o   co n f lict o f   in t er est.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       I n terp r eta b le  ma ch in e  lea r n i n g   fr a mewo r k  fo r   co n g esti ve   h ea r t fa ilu r e  r is k  p r ed ictio n   ( S a k ch a i Ta n g p r a s ert )   4353   DATA AV AI L AB I L I T Y   T h e   d a t a   t h a t   s u p p o r t   t h e   f i n d i n g s   o f   t h i s   s t u d y   a r e   o p e n l y   a v a il a b l e   o n   K a g g l e ,   as   r e f e r e n c e d   i n   [ 1 7 ] .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   “ C a r d i o v a sc u l a r   d i s e a ses   ( C V D s) , ”   W H O . i n t ,  2 0 2 5 .   A c c e ss e d :   J u l .   1 9 ,   2 0 2 6 .   [ O n l i n e ] .   A v a i l a b l e :   h t t p s : / / w w w . w h o . i n t / n e w s - r o o m / f a c t - sh e e t s/ d e t a i l / c a r d i o v a s c u l a r - d i se a ses - ( c v d s)   [ 2 ]   G .   A .   R o t h ,   H .   D o r s e y ,   N .   D e c l e e n e ,   C .   R a z o ,   B .   S t a r k ,   a n d   C .   Jo h n s o n ,   “ T h e   g l o b a l   b u r d e n   o f   h e a r t   f a i l u r e :   a   s y st e ma t i c   a n a l y si s   f o r   t h e   G l o b a l   B u r d e n   o f   D i sea s e   S t u d y   2 0 2 1 , ”   E u ro p e a n   H e a r t   J o u rn a l ,   v o l .   4 4 ,   N o v .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 9 3 / e u r h e a r t j / e h a d 6 5 5 . 8 7 6 .   [ 3 ]   R .   N .   T h o m a s   a n d   R .   G u p t a ,   “ A   s u r v e y   o n   m a c h i n e   l e a r n i n g   a p p r o a c h e s   a n d   i t s   t e c h n i q u e s , ”   i n   2 0 2 0   I E E E   I n t e r n a t i o n a l   S t u d e n t s ’   C o n f e r e n c e   o n   E l e c t r i c a l ,   E l e c t r o n i c s   a n d   C o m p u t e r   S c i e n c e   ( S C E E C S ) ,   F e b .   2 0 2 0 ,   p p .   1 – 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / S C E E C S 4 8 3 9 4 . 2 0 2 0 . 1 9 0 .   [ 4 ]   W .   L i u ,   G .   Z h u a n g ,   X .   L i u ,   S .   H u ,   R .   H e ,   a n d   Y .   W a n g ,   “ H o w   d o   w e   m o v e   t o w a r d s   t r u e   a r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n c e , ”   i n   2 0 2 1   I E E E   2 3 r d   I n t   C o n f   o n   H i g h   P e r f o rm a n c e   C o m p u t i n g   and   C o m m u n i c a t i o n s;   7 t h   I n t   C o n f   o n   D a t a   S c i e n c e   and   S y st e m s;   1 9 t h   I n t   C o n f   o n   S m a r t   C i t y ;   7 t h   I n t   C o n f   o n   D e p e n d a b i l i t y   i n   S e n s o r ,   C l o u d   &   B i g   D a t a   S y s t e m s   and   A p p l i c a t i o n   ( H P C C / D S S / S m a r t C i t y / D e p e n d S y s) ,  D e c .   2 0 2 1 ,   p p .   2 1 5 6 – 2158 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / H P C C - D S S - S m a r t C i t y - D e p e n d S y s 5 3 8 8 4 . 2 0 2 1 . 0 0 3 2 1 .   [ 5 ]   R e s h ma   a n d   K .   K .   S h a r m a ,   “ A r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n c e   t e c h n i q u e s -   b o o n   f o r   i n d u s t r y   4 . 0 , ”   i n   2 0 2 1   2 n d   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   S m a r t   E l e c t r o n i c s   a n d   C o m m u n i c a t i o n   ( I C O S EC ) ,   O c t .   2 0 2 1 ,   p p .   4 5 7 – 4 6 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C O S EC 5 1 8 6 5 . 2 0 2 1 . 9 5 9 1 6 9 0 .   [ 6 ]   M .   N a z a r ,   M .   M .   A l a m ,   E.   Y a f i ,   a n d   M .   M .   S u ’ u d ,   “ A   sy s t e m a t i c   r e v i e w   o f   h u m a n – c o m p u t e r   i n t e r a c t i o n   a n d   e x p l a i n a b l e   a r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n c e   i n   h e a l t h c a r e   w i t h   a r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n c e   t e c h n i q u e s , ”   I EEE  Ac c e ss ,   v o l .   9 ,   p p .   1 5 3 3 1 6 – 1 5 3 3 4 8 ,   2 0 2 1 ,     d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 1 . 3 1 2 7 8 8 1 .   [ 7 ]   K .   M .   H r i d o y   e t   a l . ,   “ H e a r t   d i sea s e   p r e d i c t i o n   u s i n g   m a c h i n e   l e a r n i n g   a l g o r i t h ms , ”   i n   2 0 2 3   4 t h   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   Bi g   D a t a   A n a l y t i c s  a n d   Pr a c t i c e s (I BD AP ) ,   A u g .   2 0 2 3 ,   p p .   1 – 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I B D A P 5 8 5 8 1 . 2 0 2 3 . 1 0 2 7 1 9 9 7 .   [ 8 ]   R .   K u m a r   e t   a l . ,   “ A   c o m p r e h e n si v e   r e v i e w   o f   m a c h i n e   l e a r n i n g   f o r   h e a r t   d i se a se  p r e d i c t i o n :   c h a l l e n g e s ,   t r e n d s ,   e t h i c a l   c o n si d e r a t i o n s,   a n d   f u t u r e   d i r e c t i o n s, ”   Fro n t i e rs   i n   Art i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e ,   v o l .   8 ,   M a y   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 3 3 8 9 / f r a i . 2 0 2 5 . 1 5 8 3 4 5 9 .   [ 9 ]   S .   S h i ,   L.   Y e ,   H .   X i a o ,   a n d   T .   L u o ,   “ A   c o m p a r a t i v e   st u d y   o f   ma i n s t r e a m  mac h i n e   l e a r n i n g   a l g o r i t h ms f o r   s p i n e   h e a l t h   p r e d i c t i o n ,”  i n   2 0 2 2   1 6 t h   I C ME   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   C o m p l e x   M e d i c a l   E n g i n e e ri n g   ( C ME ) ,   N o v .   2 0 2 2 ,   p p .   3 4 9 – 3 5 5 ,     d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / C M E 5 5 4 4 4 . 2 0 2 2 . 1 0 0 6 3 3 2 5 .   [ 1 0 ]   P .   Ta n e j a ,   A .   S h a r ma,   a n d   M .   S i n g h ,   “ C o m p a r i so n   o f   mac h i n e   l e a r n i n g   mo d e l s  f o r   p r e d i c t i n g   C o v i d - 1 9   p a t i e n t s’   r e c o v e r y   i n   I n d i a , ”   i n   2 0 2 2   S e v e n t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   P a ra l l e l ,   D i s t ri b u t e d   a n d   G ri d   C o m p u t i n g   ( PD G C ) ,   N o v .   2 0 2 2 ,     p p .   1 7 6 – 180 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / P D G C 5 6 9 3 3 . 2 0 2 2 . 1 0 0 5 3 3 5 8 .   [ 1 1 ]   S .   M .   G a n i e ,   P .   K .   D .   P r a ma n i k ,   a n d   Z.   Z h a o ,   “ En s e m b l e   l e a r n i n g   w i t h   e x p l a i n a b l e   A I   f o r   i m p r o v e d   h e a r t   d i s e a se   p r e d i c t i o n   b a s e d   o n   m u l t i p l e   d a t a s e t s , ”   S c i e n t i f i c   Re p o r t s ,   v o l .   1 5 ,   n o .   1 ,   A p r .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 3 8 / s 4 1 5 9 8 - 0 2 5 - 9 7 5 4 7 - 6.   [ 1 2 ]   G .   M o r o n e   e t   a l . ,   “ A r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n c e   i n   c l i n i c a l   m e d i c i n e :   a   s t a t e - of - t h e - a r t   o v e r v i e w   o f   s y s t e m a t i c   r e v i e w s   w i t h   m e t h o d o l o g i c a l   r e c o m m e n d a t i o n s   f o r   i m p r o v e d   r e p o r t i n g , ”   F r o n t i e r s   i n   D i g i t a l   H e a l t h ,   v o l .   7 ,   M a r .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 3 3 8 9 / f d g t h . 2 0 2 5 . 1 5 5 0 7 3 1 .   [ 1 3 ]   E.   R i c h a r d s o n ,   R .   Tr e v i z a n i ,   J .   A .   G r e e n b a u m ,   H .   C a r t e r ,   M .   N i e l s e n ,   a n d   B .   P e t e r s ,  “ Th e   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   a c c u r a t e l y   a ssess e s  i m b a l a n c e d   d a t a s e t s , ”  P a t t e r n s ,   v o l .   5 ,   J u n .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . p a t t e r . 2 0 2 4 . 1 0 0 9 9 4 .   [ 1 4 ]   H .   F a h ,   L .   B o h n ,   R .   G r e i n e r ,   a n d   R .   A .   D i x o n ,   “ C o m p a r i n g   ma c h i n e   l e a r n i n g   c l a ss i f i e r   mo d e l s  i n   d i s c r i mi n a t i n g   c o g n i t i v e l y   u n i m p a i r e d   o l d e r   a d u l t s  f r o m   t h r e e   c l i n i c a l   c o h o r t s  i n   t h e   A l z h e i m e r 's  d i sea s e   s p e c t r u m:   d e mo n s t r a t i o n   a n a l y ses  i n   t h e   C O M P A S S - N D   st u d y ,”   Fr o n t i e rs   i n   Ag i n g   N e u ro s c i e n c e ,   v o l .   1 7 ,   M a r .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 3 3 8 9 / f n a g i . 2 0 2 5 . 1 5 4 2 5 1 4 .   [ 1 5 ]   R .   M a r c i n k e v i č s  a n d   J.  E.   V o g t ,   “ I n t e r p r e t a b l e   a n d   e x p l a i n a b l e   ma c h i n e   l e a r n i n g :   a   me t h o d s‐ c e n t r i c   o v e r v i e w   w i t h   c o n c r e t e   e x a mp l e s , ”   WIREs D a t a   Mi n i n g   a n d   K n o w l e d g e   D i sc o v e ry ,   v o l .   1 3 ,   n o .   3 ,   M a y   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 2 / w i d m. 1 4 9 3 .   [ 1 6 ]   M .   S a l i m p a r s a ,   K .   S e d i g ,   D .   J .   Li z o t t e ,   S .   S .   A b d u l l a h ,   N .   C h a l a b i a n l o o ,   a n d   F .   T.   M u a n d a ,   “ E x p l a i n a b l e   A I   f o r   c l i n i c a l   d e c i s i o n   su p p o r t   s y st e ms :   l i t e r a t u r e   r e v i e w ,   k e y   g a p s ,   a n d   r e se a r c h   s y n t h e s i s , ”   I n f o rm a t i c s ,   v o l .   1 2 ,   n o .   4 ,   O c t .   2 0 2 5 ,     d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / i n f o r ma t i c s1 2 0 4 0 1 1 9 .   [ 1 7 ]   Y .   A b d e l g h f a r   “ H e a r t   f a i l u r e   p r e d i c t i o n   d a t a s e t , ”   k a g g l e . c o m ,   2 0 2 4 .   A c c e sse d :   J u l .   1 9 ,   2 0 2 6 .   [ O n l i n e ] .   A v a i l a b l e :   h t t p s : / / w w w . k a g g l e . c o m / c o d e / y o u ssef a b d e l g h f a r / h e a r t - f a i l u r e - p r e d i c t i o n - d a t a se t   [ 1 8 ]   R.  B h o w mi c k   a n d   A .   X .   V   M ,   “ M a c h i n e   l e a r n i n g   m o d e l s  f o r   a n a l y s i s  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 se , ”   i n   2 0 2 3   9 t h   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   A d v a n c e d   C o m p u t i n g   a n d   C o m m u n i c a t i o n   S y st e m s  ( I C A C C S ) ,   M a r .   2 0 2 3 ,   p p .   9 3 7 – 9 4 2 ,     d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C A C C S 5 7 2 7 9 . 2 0 2 3 . 1 0 1 1 2 8 7 2 .   [ 1 9 ]   G .   G .   R a j p u t   a n d   A .   A l a sh e t t y ,   “ A   mac h i n e   l e a r n i n g   a p p r o a c h   t o   r e d u c e   t h e   d i a b e t e s  p a t i e n t ’ s  r e a d m i ssi o n   r i sk   u s i n g   a   n o v e l   p r e p r o c e ssi n g   t e c h n i q u e , ”   i n   2 0 2 2   4 t h   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   C i r c u i t s,  C o n t ro l ,   C o m m u n i c a t i o n   a n d   C o m p u t i n g   ( I 4 C ) ,    D e c .   2 0 2 2 ,   p p .   1 7 3 – 1 7 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I 4 C 5 7 1 4 1 . 2 0 2 2 . 1 0 0 5 7 8 4 2 .   [ 2 0 ]   M .   H .   W i d i a n t o ,   V .   H .   C .   P u t r a ,   a n d   M .   P .   K e n a r d i ,   “ I n t e r p r e t a t i o n   a n d   p e r f o r m a n c e   m a c h i n e   l e a r n i n g   mo d e l   f o r   d e t e c t i o n   o f   b r a i n   s t r o k e   b a se d   o n   c l a ssi f i e r , ”   i n   2 0 2 3   6 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   I n f o rm a t i o n   a n d   C o m m u n i c a t i o n s   T e c h n o l o g y   ( I C O I AC T ) ,   N o v .   2 0 2 3 ,   p p .   1 8 3 – 188 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C O I A C T5 9 8 4 4 . 2 0 2 3 . 1 0 4 5 5 8 9 2 .   [ 2 1 ]   A .   M e h l a   a n d   S .   S .   D e o r a ,   “ C o mp a r a t i v e   a n a l y s i s  o f   v a r i o u s  m a c h i n e   l e a r n i n g   m o d e l s  f o r   p r e d i c t i n g   w h e a t   y i e l d , ”   i n   2 0 2 4   2 n 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   Ad v a n c e m e n t   i n   C o m p u t a t i o n   &a m p ;   C o m p u t e r  T e c h n o l o g i e s   ( I n C AC C T ) ,   M a y   2 0 2 4 ,   p p .   3 6 4 – 367 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I n C A C C T6 1 5 9 8 . 2 0 2 4 . 1 0 5 5 0 9 8 4 .   [ 2 2 ]   F .   V a k i l i ,   Z .   V a k i l i ,   M .   K a r g a r i ,   a n d   M .   G h a f f a r i ,   “ S u p e r v i se d   ma c h i n e   l e a r n i n g   m o d e l s  f o r   mu l t i p l e   s c l e r o s i s  r e l a p se  p r o b a b i l i t y   p r o g n o s i s  u si n g   c l i n i c a l   d a t a , ”   i n   2 0 2 3   9 t h   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   We b   Re se a r c h   ( I C W R) ,   M a y   2 0 2 3 ,   p p .   1 5 0 – 1 5 5 ,     d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C W R 5 7 7 4 2 . 2 0 2 3 . 1 0 1 3 9 2 2 5 .   [ 2 3 ]   N .   V i j a r a n a k u l ,   S .   J a i y e n ,   P .   S r e st a sat h i e r n ,   S .   La w a w i r o j w o n g ,   a n d   K .   Ji t k a j o r n w a n i c h ,   “ A i r   q u a l i t y   a sses smen t   b a s e d   o n   La n d sa t   8   i m a g e s  u si n g   s u p e r v i se d   mac h i n e   l e a r n i n g   t e c h n i q u e s , ”   i n   2 0 2 0   1 7 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   E l e c t r i c a l   En g i n e e ri n g / E l e c t r o n i c s ,   C o m p u t e r ,   T e l e c o m m u n i c a t i o n s  a n d   I n f o rm a t i o n   T e c h n o l o g y   ( E C T I - C O N ) ,   Ju n .   2 0 2 0 ,   p p .   9 6 – 1 0 0 ,     d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / EC TI - C O N 4 9 2 4 1 . 2 0 2 0 . 9 1 5 8 3 3 3 .   [ 2 4 ]   I .   A .   Ji mo h ,   I .   I smai l a ,   a n d   M .   O l a l e r e ,   “ En h a n c e d   D e c i s i o n   Tr e e - J4 8   w i t h   S M O TE  m a c h i n e   l e a r n i n g   a l g o r i t h m  f o r   e f f e c t i v e   b o t n e t   d e t e c t i o n   i n   i m b a l a n c e   d a t a s e t , ”   i n   2 0 1 9   1 5 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   El e c t ro n i c s,   C o m p u t e r   a n d   C o m p u t a t i o n   ( I C EC C O ) ,   D e c .   2 0 1 9 ,   p p .   1 – 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C EC C O 4 8 3 7 5 . 2 0 1 9 . 9 0 4 3 2 3 3 .   [ 2 5 ]   S .   N a v e e n ,   M .   S .   U p a ma n y u ,   K .   C h a k k i ,   C .   M ,   a n d   P .   H a r i p r a s a d ,   “ A i r   q u a l i t y   p r e d i c t i o n   b a s e d   o n   d e c i s i o n   t r e e   u si n g   ma c h i n e   l e a r n i n g , ”   i n   2 0 2 3   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   S m a rt   S y st e m s  f o r   a p p l i c a t i o n s  i n   E l e c t ri c a l   S c i e n c e s  ( I C S S E S ) ,   J u l .   2 0 2 3 ,     p p .   1 – 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C S S ES5 8 2 9 9 . 2 0 2 3 . 1 0 2 0 0 5 3 5 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell ,  Vo l.  1 5 ,   No .   5 ,   Octo b er   2 0 2 6 :   4 3 4 5 - 4 3 5 5   4354   [ 2 6 ]   P .   S .   S o w m i k a ,   S .   S .   N .   R a o ,   a n d   S .   R a f i ,   “ M a c h i n e   l e a r n i n g   f r a m e w o r k   f o r   w o me n   safe t y   p r e d i c t i o n   u s i n g   d e c i s i o n   t r e e , ”   i n   2 0 2 3   5 t h   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   S m a r t   S y s t e m s  a n d   I n v e n t i v e   T e c h n o l o g y   ( I C S S I T ) ,   Ja n .   2 0 2 3 ,   p p .   1 0 8 9 – 1 0 9 3 ,     d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C S S I T5 5 8 1 4 . 2 0 2 3 . 1 0 0 6 0 9 9 7 .   [ 2 7 ]   H .   A y e l d e e n ,   O .   S h a k e r ,   G .   A y e l d e e n ,   a n d   K .   M .   A n w a r ,   “ P r e d i c t i o n   o f   l i v e r   f i b r o s i s   st a g e s  b y   m a c h i n e   l e a r n i n g   m o d e l :   a   d e c i si o n   t r e e   a p p r o a c h , ”   i n   2 0 1 5   T h i rd   Wo r l d   C o n f e re n c e   o n   C o m p l e x   S y s t e m s   ( W C C S ) ,   N o v .   2 0 1 5 ,   p p .   1 – 6 ,     d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C o C S . 2 0 1 5 . 7 4 8 3 2 1 2 .   [ 2 8 ]   S .   P a t i l   a n d   U .   K u l k a r n i ,   “ A c c u r a c y   p r e d i c t i o n   f o r   d i s t r i b u t e d   d e c i s i o n   t r e e   u s i n g   m a c h i n e   l e a r n i n g   a p p r o a c h , ”   i n   2 0 1 9   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   T r e n d s   i n   E l e c t r o n i c s   a n d   I n f o r m a t i c s   ( I C O E I ) ,   A p r .   2 0 1 9 ,   p p .   1 3 6 5 – 1 3 7 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C O E I . 2 0 1 9 . 8 8 6 2 5 8 0 .   [ 2 9 ]   A .   J.  D e e n   a n d   M .   G y a n c h a n d a n i ,   “ M a c h i n e   l e a r n i n g   c l a s si f i e r s  b a se d   o n   p r e d i c t i n g   m e m b r a n e   p r o t e i n   u s i n g   d e c i si o n   t r e e   a n d   r a n d o m   f o r e st , ”   i n   2 0 2 0   Fo u rt h   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   I n v e n t i v e   S y st e m s   a n d   C o n t ro l   ( I C I S C ) ,   J a n .   2 0 2 0 ,   p p .   5 6 2 – 5 6 9 ,     d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C I S C 4 7 9 1 6 . 2 0 2 0 . 9 1 7 1 2 2 0 .   [ 3 0 ]   Y .   L u ,   T .   Y e ,   a n d   J .   Z h e n g ,   “ D e c i s i o n   t r e e   a l g o r i t h m   i n   m a c h i n e   l e a r n i n g , ”   i n   2 0 2 2   I E E E   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   A d v a n c e s   i n   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g   a n d   C o m p u t e r   A p p l i c a t i o n s   ( A E E C A ) ,   A u g .   2 0 2 2 ,   p p .   1 0 1 4 – 1 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A E E C A 5 5 5 0 0 . 2 0 2 2 . 9 9 1 8 8 5 7 .   [ 3 1 ]   A .   W .   S u d r a j a t ,   Er ma t i t a ,   a n d   S a ms u r y a d i ,   “ Ex t e n d i n g   t h e   d a t a   i n t e g r a t i o n   m o d e l   a s  t h e   f o u n d a t i o n   o f   b u s i n e ss  i n t e l l i g e n c e :   a   sy st e ma t i c   l i t e r a t u r e   r e v i e w , ”   i n   2 0 2 3   1 0 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   El e c t ri c a l   E n g i n e e ri n g ,   C o m p u t e r  S c i e n c e   a n d   I n f o rm a t i c s (EE C S I ) ,   S e p .   2 0 2 3 ,   p p .   1 7 5 – 1 8 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / E EC S I 5 9 8 8 5 . 2 0 2 3 . 1 0 2 9 5 6 8 5 .   [ 3 2 ]   E.   D .   M a d y a t m a d j a ,   J .   S u h a r t o n o ,   D .   J.  M .   S e m b i r i n g ,   P .   S h a b i r a ,   A .   B .   S u r b a k t i ,   a n d   D .   L.   K u s u mas t u t i ,   “ C h a l l e n g e s  o f   i mp l e m e n t a t i o n   b u s i n e ss  i n t e l l i g e n c e :   a   sy s t e m a t i c   l i t e r a t u r e   r e v i e w , ”   i n   2 0 2 2   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   I n f o rm a t i o n   Ma n a g e m e n t   a n d   T e c h n o l o g y   ( I C I MT e c h ) ,   A u g .   2 0 2 2 ,   p p .   5 7 1 – 576 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C I M Te c h 5 5 9 5 7 . 2 0 2 2 . 9 9 1 5 1 1 6 .   [ 3 3 ]   A .   K e l i c ,   A .   A l mi sr e b ,   N .   M d   Ta h i r ,   a n d   J.  B a k r i ,   “ B i g   d a t a   a n d   b u si n e ss   i n t e l l i g e n c e - a   d a t a   d r i v e n   s t r a t e g y   f o r   b u si n e ss i n   B o sn i a   H e r z e g o v i n a , ”   i n   2 0 2 2   I EEE  1 0 t h   C o n f e re n c e   o n   S y s t e m s,  Pr o c e ss   a n d   C o n t r o l   ( I C S P C ) ,   D e c .   2 0 2 2 ,   p p .   2 2 6 – 2 3 0 ,     d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C S P C 5 5 5 9 7 . 2 0 2 2 . 1 0 0 0 1 7 8 8 .   [ 3 4 ]   M .   S i n g h   a n d   A .   K .   S h u k l a ,   “ E n h a n c i n g   b u si n e ss   i n t e l l i g e n c e   a n d   d e c i si o n - ma k i n g   t h r o u g h   b i g   d a t a   a n a l y t i c s, ”   i n   2 0 2 3   3 rd   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   T e c h n o l o g i c a l   A d v a n c e m e n t s   i n   C o m p u t a t i o n a l   S c i e n c e s   ( I C T A C S ) ,   N o v .   2 0 2 3 ,   p p .   3 1 9 – 323 ,     d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C TA C S 5 9 8 4 7 . 2 0 2 3 . 1 0 3 8 9 9 8 1 .   [ 3 5 ]   E.   D .   M a d y a t ma d j a ,   S .   E .   H i e r e r r a ,   D .   J.  M .   S e m b i r i n g ,   R y o ,   S .   K a r y a ,   a n d   D .   P r i st i n e l l a ,   “ S o c i a l   me d i a   i n   b u s i n e ss  i n t e l l i g e n c e   a s  a   s o l u t i o n   t o w a r d   s o c i a l   p r o b l e ms:  a   s y s t e m a t i c   l i t e r a t u r e   r e v i e w , ”   i n   2 0 2 2   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   I n f o rm a t i o n   Ma n a g e m e n t   a n d   T e c h n o l o g y   ( I C I MT e c h ) ,   A u g .   2 0 2 2 ,   p p .   5 0 5 – 510 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C I M Te c h 5 5 9 5 7 . 2 0 2 2 . 9 9 1 5 2 6 1 .   [3 6 ]   A .   N a j d a w i   a n d   S .   K.   P a t k u r i ,   “ M o d e l i n g   b u si n e ss   i n t e l l i g e n c e   p r o c e ss:   t o w a r d   smar t   d a t a - d r i v e n   s t r a t e g i e s , ”   i n   2 0 2 1   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   C o m p u t a t i o n a l   I n t e l l i g e n c e   a n d   K n o w l e d g e   E c o n o m y   ( I C C I K E) ,   M a r .   2 0 2 1 ,   p p .   1 9 8 – 2 0 2 ,     d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C C I K E 5 1 2 1 0 . 2 0 2 1 . 9 4 1 0 8 0 4 .   [ 3 7 ]   B .   G i n a   a n d   A .   B u d r e e ,   “ A   r e v i e w   o f   l i t e r a t u r e   o n   c r i t i c a l   f a c t o r s   t h a t   d r i v e   t h e   s e l e c t i o n   o f   b u si n e ss   i n t e l l i g e n c e   t o o l s , ”   i n   2 0 2 0   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   Art i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e ,   B i g   D a t a ,   C o m p u t i n g   a n d   D a t a   C o m m u n i c a t i o n   S y st e m s  ( i c AB C D ) ,    A u g .   2 0 2 0 ,   p p .   1 – 7 ,   doi :   1 0 . 1 1 0 9 / i c A B C D 4 9 1 6 0 . 2 0 2 0 . 9 1 8 3 8 5 2 .   [ 3 8 ]   J.   A .   S h a r o n   a n d   S .   J u l i e t ,   “ Ef f i c i e n t   b u si n e ss   i n t e l l i g e n c e   i m p l e m e n t a t i o n :   a   s y s t e m a t i c   r e v i e w , ”   i n   2 0 2 2   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   A p p l i e d   Ar t i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e   a n d   C o m p u t i n g   ( I C A AI C ) ,   M a y   2 0 2 2 ,   p p .   1 4 4 – 149 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C A A I C 5 3 9 2 9 . 2 0 2 2 . 9 7 9 3 0 1 2 .   [ 3 9 ]   K .   S .   T.   U .   S .   K a r i y a w a sa m,  L .   A .   A .   S .   L i y a n a a r a c h c h i ,   H .   M .   N .   N .   C h a t h u r a b h a n i ,   A .   Ja y a k o d y ,   a n d   B .   A t t a n a y a k a ,   “ A   n e w   a p p r o a c h   f o r   c o n s u mer   p r o t e c t i o n   w i t h   b u s i n e ss   i n t e l l i g e n c e   a n d   d a t a   v i s u a l i z a t i o n , ”   i n   2 0 2 1   3 r d   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   Ad v a n c e m e n t s  i n   C o m p u t i n g   ( I C A C ) ,   D e c .   2 0 2 1 ,   p p .   4 5 5 – 4 6 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C A C 5 4 2 0 3 . 2 0 2 1 . 9 6 7 1 2 2 1 .   [ 4 0 ]   H .   T u   e t   a l . ,   “ I mp r o v i n g   l u n g   c a n c e r   r i s k   p r e d i c t i o n   u s i n g   m a c h i n e   l e a r n i n g :   a   c o m p a r a t i v e   a n a l y si s   o f   s t a c k i n g   m o d e l s  a n d   t r a d i t i o n a l   a p p r o a c h e s , ”   C a n c e rs ,   v o l .   1 7 ,   n o .   1 0 ,   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / c a n c e r s1 7 1 0 1 6 5 1 .   [ 4 1 ]   E.   K u r u v i l l a   a n d   S .   K u n d a p u r a ,   “ P e r f o r ma n c e   c o mp a r i s o n   o f   ma c h i n e   l e a r n i n g   a l g o r i t h ms  i n   g r o u n d w a t e r   p o t a b i l i t y   p r e d i c t i o n ,”  i n   2 0 2 2   I EEE   7 t h   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e ren c e   o n   R e c e n t   Ad v a n c e s a n d   I n n o v a t i o n s i n   E n g i n e e ri n g   ( I C R AI E) ,   D e c .   2 0 2 2 ,   p p .   5 3 – 58 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C R A I E5 6 4 5 4 . 2 0 2 2 . 1 0 0 5 4 2 9 8 .   [ 4 2 ]   V .   P o n t e l l o ,   H .   B e c k ma n n ,   a n d   C .   La n q u i l l o n ,   “ M e t a - l e a r n i n g   a p p r o a c h   f o r   i m p l e m e n t a t i o n   o f   A I   me t h o d s   i n   t h e   c o n t e x t   o f   C R I S P - D M   w i t h   c a se  s t u d i e s  f r o m   mast e r   d a t a   ma n a g e m e n t , ”   i n   2 0 2 1   I EEE   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   En g i n e e r i n g ,   T e c h n o l o g y   a n d   I n n o v a t i o n   ( I C E / I T M C ) ,   J u n .   2 0 2 1 ,   p p .   1 – 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C E/ I TM C 5 2 0 6 1 . 2 0 2 1 . 9 5 7 0 2 6 5 .   [ 4 3 ]   M .   T.   H .   S u h e n d a r   a n d   Y .   W i d y a n i ,   “ M a c h i n e   l e a r n i n g   a p p l i c a t i o n   d e v e l o p m e n t   g u i d e l i n e s   u s i n g   C R I S P - D M   a n d   scr u m   c o n c e p t , ”   i n   2 0 2 3   I EEE   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   D a t a   a n d   S o f t w a re  E n g i n e e r i n g   ( I C o D S E) ,   S e p .   2 0 2 3 ,   p p .   1 6 8 – 173 ,     d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C o D S E 5 9 5 3 4 . 2 0 2 3 . 1 0 2 9 1 4 3 8 .   [ 4 4 ]   J.  V á sq u e z ,   P .   O j e d a ,   a n d   L.   W o n g ,   “ M o d e l   t o   p r e d i c t   i n c o mi n g   t e c h   su p p o r t   d e ma n d   i n   a   b a n k i n g   c o m p a n y   a p p l y i n g   C R I S P - D M   a n d   m a c h i n e   l e a r n i n g , ”   i n   2 0 2 4   1 4 t h   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   C l o u d   C o m p u t i n g ,   D a t a   S c i e n c e   &a m p ;   E n g i n e e r i n g   ( C o n f l u e n c e ) ,   Ja n .   2 0 2 4 ,   p p .   7 6 8 – 7 7 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / C o n f l u e n c e 6 0 2 2 3 . 2 0 2 4 . 1 0 4 6 3 4 4 3 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS       S a k c h a i  Ta n g p r a se r t          re c e iv e d   h is  P h . D.   in   I n fo rm a ti o n   Tec h n o l o g y   fro m   Ki n g   M o n g k u t ’ s  U n iv e rsit y   o f  Tec h n o lo g y   No r th   Ba n g k o k   (KMUT NB ),   wh e re   h e   c u rre n tl y   se rv e s   a s  a n   a ss istan t  p ro fe ss o r   i n   t h e   De p a rtme n t  o f   M a th e m a ti c s,  F a c u lt y   o f   Ap p li e d   S c ien c e .   He   tea c h e s  a n d   c o n d u c ts  re se a rc h   a c ro ss   se v e ra l  a re a s  o f  in f o rm a ti o n   tec h n o l o g y ,   with   i n tere sts  sp a n n i n g   I T  se c u rit y ,   IT  p ro je c t  m a n a g e m e n t,   so ftwa re   d e v e l o p m e n t,   a n d   d a ta  sc ien c e ,   in c lu d in g   d a ta  m in i n g ,   m a c h in e   lea rn in g ,   a rti f icia l  in telli g e n c e ,   a n d   b u sin e ss   in telli g e n c e ,   re flec ti n g   a   p ra c ti c a l,   h a n d s - o n   a p p r o a c h   t h a t  b ri d g e s  th e   tec h n ica l   a n d   m a n a g e rial  d ime n si o n s   o f  in f o rm a ti o n   sy ste m s.  Be y o n d   h is ac a d e m ic wo rk ,   h e   b ri n g s e x te n siv e   p ra c ti c a l  e x p e rien c e   a s  a   c o n su lt a n t  t o   g o v e rn m e n t  a g e n c ies   a n d   larg e   p riv a te - se c to r  o r g a n iza ti o n s,  a d v isi n g   o n   I T   g o v e r n a n c e ,   IT  se c u rit y ,   c y b e rse c u rit y ,   a n d   risk   m a n a g e m e n t,   a s  we ll   a s  b ro a d e r  in it iati v e s  t o   stre n g th e n   o r g a n iza ti o n a l  g o v e rn a n c e   a n d   i n fo rm a ti o n   se c u rit y .   T h is  c o m b i n a ti o n   o f  a c a d e m ic  a n d   in d u str y   e x p e rien c e   u n d e r p in s  h is  c o n tri b u ti o n   t o   d a ta - d riv e n ,   p ra c ti c a ll y   g ro u n d e d   re se a rc h   su c h   a s  th e   m a c h in e   lea r n in g   fra m e wo rk   p re se n ted   i n   th is  stu d y .   He   c a n   b e   c o n tac te d   a t  e m a il :  sa k c h a i. t@sc i. k m u t n b . a c . th .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.