I n t e r n at ion al   Jou r n a l   of   I n f o r m at ics   an d   Com m u n icat ion   T e c h n ol ogy  ( I J - I CT )   Vo l .   1 4 ,   N o .   1 A pr i l   20 2 5 ,   pp.   1 1 ~ 19   I S S N:  2252 - 8776 DO I 10 . 11591/i ji c t . v 1 4 i 1 . pp 11 - 19             11       Jou r n al  h o m e page ht tp: // ij ict . iaes c or e . c om   E n h a n c in g   p r e d ic t iv e  m od e ll i n g an d   in t e r p r e t ab il ity  i n  h e ar t   f ai lu r e  p r e d ic t io n :   a   S HAP - b ase d  an al y si s       Niaz   As h r a f   K h an 1 ,   Md .   F e r d ou s   B in   Haf iz 2 M d .   Ak t ar u z z am an   P r a m an i k 1   1 D e pa r tm e nt   of  C o mpu te r  S c ie n c e  a nd E ngi n e e r in g,   U ni ve r s it y   of   L ib e r a A r ts  B a ngl a d e s h, D ha ka , B a ngl a de s h   2 D e pa r tm e nt   of  C o mpu te r  S c ie n c e  a nd E ngi n e e r in g,   S o u th e a s U ni ve r s it y , D ha ka , B a ngl a de s h       Ar t ic l e   I n f o     AB S T RA CT   A r ti c le  h is tor y :   R e c e i ve d   M a r   24,   2024   R e vi s e A ug  14,   2024   A c c e pt e S e 22 ,   2024       Pre d i c t i v m o d el l i n g   p l a y s   c r u c i a l   ro l e   i n   h e a l t h c ar e ,   p art i c u l arl y   i n   fo rec as t i n g   mo rt al i t y   d u e   t o   h e art   fai l u r e .   T h i s   s t u d y   f o cu s e s   o n   e n h an ci n g   p re d i c t i v e   mo d el l i n g   an d   i n t e rp re t ab i l i t y   i n   h e art   fa i l u r e   p r e d i c t i o n   t h ro u g h   ad v an ced   b o o s t i n g   al g o r i t h m s ,   e n s em b l e   me t h o d s ,   a n d   SH ap l ey   A d d i t i v e   e x Pl an at i o n s   ( SH A P a n al y s i s .   L ev e rag i n g   a   d at as e t   o p at i en t s   d i a g n o s ed   w i t h   c ard i o v as cu l ar   d i s e as e s   (CV D ) ,   w em p l o y ed   t e ch n i q u e s   s u ch   as   s y n t h e t i m i n o r i t y   o v e r - sa m p l i n g   t ec h n i q u e   (SMO T E an d   b o o t s t rap p i n g   t o   ad d r e s s   c l as s   i m b al an ce .   O u r e s u l t s   d emo n s t rat e d   e x ce p t i o n a l   p red i c t i v e   p e rfo r m an ce,   w i t h   t h e   g rad i e n t   b o o s t i n g   ( GB o o s t )   mo d e l   a c h i e v i n g   t h h i g h e s t   a cc u ra cy   o 9 1 . 3 9 % .   E n s em b l e   t ec h n i q u es   fu rt h e en h a n ce d   p e r fo r m an ce,   w i t h   t h e   v o t i n g   cl as s i fi e r   (V C) s t ack i n g   c l as s i fi e r   (SC) ,   a n d   Bl en d i n g   a ch i ev i n g   accu ra c i e s   o 9 1 . 0 0 % .   SH A P   an a l y s i s   u n c o v e r e d   k ey   fe at u r e s   s u c h   as   t i me ,   S e r u m _ c r e at i n i n e ,   a n d   E j e c t i o n _ f rac t i o n ,   s i g n i f i c an t l y   i m p ac t i n g   mo rt al i t y   p red i c t i o n .   T h e s e   f i n d i n g s   h i g h l i g h t   t h i m p o rt an ce   o t ran s p are n t   an d   i n t e rp r e t ab l e   m a ch i n e   l e arn i n g   mo d e l s   i n   h e a l t h c ar e   d eci s i o n - m ak i n g   p ro ce s s e s ,   fa c i l i t at i n g   i n f o r me d   i n t e rv en t i o n s   an d   p e rs o n al i z e d   t re at me n t   s t rat e g i e s   fo r   h e art   fai l u r p at i en t s .   K e y w o r d s :   C VD   E n s e m b l e   m o de l s   He a r t   f a i l ur e   I n t e r pr e t a bi li t y   S HA P   a n a ly s i s   Th i s   i s   a n   o p en   a c ces s   a r t i c l u n d e r   t h CC  B Y - SA   l i cen s e.     C or r e s pon din A u th or :   N i a z   A s h r a f   Kha n   De pa r t m e n t   o f   C o m put e r   S c i e n c e   a n E n g i ne e r i n g ,   Uni v e r s i t y   o f   L i be r a l   A r t s   B a n g l a de s h   Dh a ka ,   B a n g l a de s h   E m a i l ni a z . a s h r a f @u l a b . e du. b d       1.   I NT RODU C T I ON   C a r d i o v a s c u l a r   d i s e a s e   ( C VD )   s t a n ds   a s   t h e   f o r e m o s t   c a us e   o f   m o r t a l i t y   g l o b a ll y ,   pr e s e n t i n a   s i g nif i c a n t   c h a l l e n g e   i n   publ i c   h e a l t h   wo r l dw i d e   [ 1] .   I n   t h e   r e a l m   o f   c a r d i o va s c u l a r   r e s e a r c h ,   m a c hi ne   l e a r ni ng  a l go r i t hm s   ha v e   e m e r ge a s   va l ua bl e   too l s   f o r   p r e di c t i o n ,   o f f e r i n pr o m i s i ng  a v e nue s   f o r   un de r s t a n d i ng  a n a ddr e s s i ng  C VD - r e l a t e i s s u e s .   W i t h   pr o j e c t i o ns   i n d i c a t i n t h a C VD   w i ll   a c c o un f o r   a ppr o xi m a t e l y   23  m il li o n   de a t h s   by   2030  [ 2] ,   t h e   ur ge n c y   to   de v e l o e f f e c t i v e   pr e d i c t i ve   m o de l s   h a s   i n t e n s if i e d.   C o n s e que n t l y ,   t h e   i n t e gr a t i o n   o f   a r ti f i c i a l   i n t e ll i g e n c e   ( A I )   a n e x t e ns i ve   da t a s e t s   i n   C VD   pr e d i c t i o n   m o de l s   i s   i n c r e a s i ng ly   p r e v a l e n t   [ 3 ] ,   [ 4] .   T i m pr o v e   m o r t a l i t y   f o r e c a s t i n i n   C V c a s e s ,   pr e d i c t i v e   m o de l i ng  i s   c r uc i a l   i h e a l t h c a r e .   Ho w e v e r ,   f o r   t h e s e   m o de l s   to   b e   e f f e c t i v e ,   t h e y   m us t   a l s o   b e   i n t e r pr e t a bl e   a n t r a n s pa r e n t ,   f o s t e r i n t r us t   a m o ng  h e a l t h c a r e   pr o f e s s i o n a l s   a n p a t i e n t s .   T hi s   s t ud y   a i m s   t e nh a nc e   h e a r t   f a il ur e   pr e d i c t i o n   by   e m p l o yi ng   a dv a n c e b o o s t i n a l go r i t hm s ,   e n s e m b l e   m e t ho ds ,   a n S Ha p l e y   Add i t i v e   e x P l a n a t i o n s   ( S HA P )   a n a ly s i s   f o r   b e tt e r   i n t e r pr e t a bi li t y .   T e c hni que s   l i k e   XG B o o s t   ( XG B )   a n gr a d i e n t   b oo s t i n ( GB o o s t ) ,   a l o n g   w i t h   e n s e m b l e   m e t h o ds   s uc h   a s   v o t i n a n bl e n d i ng ,   a r e   ut i li z e to  e nh a nc e   pr e d i c t i v e   a c c ur a c y   a n ga i n   de e pe r   i n s i g h t s   i n t t h e   f a c t or s   i nf l ue n c i ng  he a r t   f a il ur e   m o r t a l i t y .   P r e vi o us   s t ud i e s   h a v e   e x t e ns i ve ly   a pp li e m a c hin e   l e a r ni ng   t e c hni que s   to   pr e di c t   s ur vi va l   i h e a r f a il ur e   pa t i e n t s ,   f o c us i n o n   i d e n t i f yi ng  c r i t i c a l   r i s f a c t or s .   T h e   h e a l t h c a r e   s e c t o r   h a s   s e e n   n o t a bl e   a dv a n c e m e n t s   in  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2252 - 8776   I n t   J   I n f   &   C o m m u n   T e c hn o l Vo l .   1 4 ,   N o.   1 A pr i l   20 2 5 :   11 - 19   12   m a c hi ne   l e a r ni ng   w i t hi c a r d i o l o g y ,   u n de r s c o r i n t h e   i nc r e a s i n a do pt i o n   a n e f f e c t i v e ne s s   o f   t h e s e   m e t h o d s .   Al o t a i bi   [ 5] ,   m a c hi ne   l e a r ni ng   t e c hni que s   f o r   h e a r t   f a i l ur e   pr e d i c t i o n   us i ng  da t a   f r o m   t h e   c l e v e l a n d   c l i n i c   f o un d a t i o n   we r e   e x p l o r e d.   T h e   de c i s i o n   tr e e   a l go r i t hm   a c hi e v e t h e   hi g h e s t   a c c ur a c y   a t   93. 19% ,   f o l l o we by   s uppo r t   v e c to r   m a c hi ne   ( S VM )   a t   92. 30% W e n e al.   [ 6]   c o n duc t e t e s t s   o n   f o ur   m o de l s   us i ng   c l i n i c a l   da t a   f r o m   o v e r   300, 000  h o m e s   i n   t h e   U K ,   w i t h   NN   de m o ns t r a t i n t h e   m o s t   a c c ur a t e   p r e di c t i o n s   f o r   C VD   o n   a   l a r ge r   da t a s e t .   Di m o po u l o s   e al.   [ 7]   e v a l ua t e k - n e a r e s t   n e i g hb o r   ( K NN ) ,   r a n do m   f o r e s t   ( RF ) ,   a n d   de c i s i o n   t r e e   ( DT )   m o de l s   us i ng  t h e   A T T I C A   da t a s e t,   s h o wi n R F s   s upe r i o r i t y   i n   c o m bi na t i o n   w i t h   t h e   He l l e ni c S C OR E   too l .   M o h a n   e al.   [ 8]   pr o p o s e a   hy br i HR F L M   s t r a t e gy   to   i m pr o v e   pr e d i c t i o n   a c c ur a c y   i I oT   a ppl i c a t i o n s   us i ng  m a c hi ne   l e a r ni ng.   Ya n g   e a l.   [ 9 ]   e m p l o y e l o g i s t i c   r e gr e s s i o n   ( LR )   to  a s s e s s   c a r d i o v a s c u l a r   r i s f a c to r s   i n   e a s t e r n   C hi na .   M a m u n   a n E l f o u l y   [ 10]   pr o p o s e   a   hy b r i 1D  C NN   us i ng  a   l a r ge   o nl i ne   da t a s e t   a n f e a t ur e   s e l e c t i o n   a l go r i t hm s ,   a c hi e vi ng  80. 1%   a c c ur a c y   f o r   n o n - c o r o n a r y   h e a r di s e a s e   ( n o - C HD )   a n 76. 9%   f o r   C HD .   M uni a s a my   e al.   [ 11]   i n t r o duc e s   a   de e p   c o n v o l ut i o n a l   n e ur a l   n e t wo r ks   ( C NN )   m o de l   f o r   C HD   c l a s s i f i c a t i o n   w i t h   f e a t ur e   s e l e c t i o n   vi a   L A S S O,   a c hi e vi ng  99. 36%   a c c ur a c y .   A r a b a s a d i   e al.   [ 12]   c o m bi ne s   ge n e t i c   a l go r i t hms   a n NN s   t o   e n h a n c e   d i a g n o s t i c   a c c ur a c y .   R e va t hi   e al.   [ 13]   p r e s e n t s   t h e   OC I - L S T M   m o de l ,   us i n t h e   s a l s wa r m   a l go r i t hm   a n ge n e t i c   a l go r i t hm   f o r   e a r ly   d i a g n o s i s   o f   C VD Ho s s e n   e al.   [ 14]   a pp l i e s   s up e r vi s e l e a r ni ng,   pa r t i c u l a r ly   L R ,   to   pr e di c t   h e a r t   d i s e a s e   us i n t h e   UC I   C l e v e l a n da t a b a s e .   B h a r t i   e al.   [ 1 5]   e x p l o r e s   m a c hi ne   l e a r ni ng  a n de e l e a r ni ng  a lgo r i t hm s ,   a c hi e vi ng  hi g h   a c c ur a c y   a n i n t e gr a t i n t h e s e   m e t h o ds   wi t h   m u l t i m e d i a   t e c hn o l o g y .   Al qa h t a ni   e t   al.   [ 16]   e m p h a s i z e s   t h e   i m po r t a n c e   o f   e a r l y   d e t e c t i o n   o f   C VD   s y m pt o m s   a n t i m e ly   i n t e r v e n t i o n .   P h a s i na m   e al.   [ 17]   i n t r o duc e s   a   m a c hi ne   l e a r ni ng  f r a m e wo r f o r   pr e di c t i n h e a r t   di s e a s e   l i k e l i h o o d,   wi t h   R F   s h o w i n t h e   hi g h e s t   a c c ur a c y .   D h a r m e n dr a   a n S a r a v a na n   [ 18]   i n t r o duc e s   a   c a t e g o r i z a t i o n   a l go r i t hm   f o r   h e a r a tt a c k   pr e d i c t i o n ,   f i nd i ng  S VM   s upe r i o r   to  D T .   K u m a r   a n R e kh a   [ 19]   p r o p o s e s   a   m e t h o us i n de e n e ur a l   n e t wo r ks   f o r   C VD   r i s pr e d i c t i o n   o n   we l l - d e f i ne d   da t a s e t s .   E l mi na a m   e al.   [ 20]   hi g hli g h t s   t h e   e f f e c t i v e n e s s   o f   m a c hi ne   l e a r ni ng ,   pa r t i c u l a r ly   LR   a n RF ,   i n   i m pr o vi ng  h e a r t   di s e a s e   pr e d i c t i o n   a c c ur a c y .     El - Ha s n o ny   e al.   [ 21 ]   a dv o c a t e   f o r   M L - b a s e s y s t e m s   i n   he a r t   di s e a s e   pr e d i c t i o n   a n d i a g n o s i s ,   e m p h a s i z i ng  a c t i v e   l e a r ni ng  w i t h   us e r - e x pe r f e e d ba c k.   Gul e r i a   e t   al.   [ 22 ]   e x p l o r e s   e n s e m bl e   m o de l s   i n   t h e   e xp l a i na bl e   a r t i f i c i a l   i n t e ll i g e n c e   ( XA I )   a ppr o a c h   f r o m   t h e   C V da t a s e t s ,   e m p l o yi ng  m u l t i p l e   m a c hi ne   l e a r ni ng   m o de l s .   I n   c o n t r a s to   p r i o r   s t udi e s ,   o u r   r e s e a r c h   a ddr e s s e s   t h e   n e e f o r   e n ha n c e pr e d i c t i v e   m o de l i ng   a n d   i n t e r pr e t a bi li t y   i n   h e a r t   f a il ur e   pr e d i c t i o n .   a n d   c o n t r i b ut e s   to   t h e   f i e l o f   h e a r t   f a il ur e   pr e d i c t i o n   by :     I n t e gr a t i o n   o f   a d v a n c e b o o s t i n a l go r i t hm s ,   e n s e m bl e   m e t h o ds ,   a n S HA P   a n a ly s i s   f o r   h e a r t   f a il ur e   pr e d i c t i o n .     Ut i li z a t i o n   o f   S H A P   a n a ly s i s   t o   p r o vi d e   i n s i g h t s   i nto  m o r t a l i t y   pr e d i c t i o n   f a c t o r s .     C o m pr e h e ns i ve   a ppr o a c h   c o m bi ni ng  g l o b a l   a n d   l o c a l   S H A P   a n a ly s i s   f o r   a   h o l i s t i c   u n de r s t a n d in o f   m o de l   pr e d i c t i o ns .     A c hi e ve m e n t   o f   s upe r i o r   pr e di c t i v e   pe r f o r m a n c e   c o m pa r e to   p r e vi o us   s t ud i e s .   T h e   t e c hni c a l   c o n t r i b ut i o ns   o f   o ur   s t udy   a r e   o u t l i ne i de t a i l   i n   t he   s u b s e que n t   c h a pt e r s .     I n   s e c t i o n   2 ,   we   pr o vi de   a n   o v e r vi e o f   t h e   da t a s e t   us e i n   o ur   i nv e s t i ga t i o n   a n t h e   m e t h o d o l o g y   ut il i z e in  de v e l o p i ng  pr e d i c t i v e   m o de l s F ur t h e r m o r e ,   i n   s e c t i o n   3 ,   we   p r e s e n t   t h e   r e s u l t s   o f   o u r   s t udy ,   i n c l ud i n m o de l   pe r f o r m a n c e   m e t r i c s   a n i ns i g h t s   ga i n e f r o m   S HA P   a n a ly s i s .   F i na l ly ,   i n   s e c t i o n   4 ,   we   c o n c l ude   o ur   f i nd i ngs   a n d i s c u s s   t h e i r   im p l i c a t i o n s   f o r   h e a l t hc a r e   de c i s io n - m a k i ng  pr o c e s s e s .       2.   RE S E AR CH  M E T HO D   I n   t hi s   s t ud y ,   we   a n a ly z e a   c o m pr e h e ns i ve   da t a s e t   c o m pr i s i ng  299  pa t i e n t s   d i a g n o s e w i t h   C VD .   T hi s   da t a s e i n c l ude e s s e n t i a l   a t tr i b ut e s   s uc h   a s   a n a e m i a   s t a t us ,   hi g h   bl o o pr e s s ur e ,   c r e a t i ni ne   ph o s ph o k i na s e   l e v e l s ,   a n d i a b e t e s   s t a t us ,   a m o n ot h e r s ,   tot a l i ng  13  f e a t ur e s .   T h e s e   f e a t ur e s   we r e   m e t i c u l o us ly   c h o s e n   ba s e o n   t h e i r   c li n i c a l   r e l e va n c e   a n po t e n t i a l   im pa c t   o n   pr e d i c t i n m o r t a l i t y   due   to  h e a r t   f a il ur e .   A dd i t i o n a ll y ,   a l l   299  pa t i e n t s   h a v e   pr e vi o us   e x pe r i e n c e s   w i t h   he a r f a il ur e s   c a t e go r i z e d     i n t o   c l a s s e s   I I I   or   I V   o f   t h e   Ne w   Y o r k   He a r A s s o c i a t i o n   ( NY HA )   c l a s s i f i c a t i o n   s y s t e m   f o r   h e a r t     f a il ur e   s t a ge s .     T t a c kl e   t h e   i nh e r e n t   c l a s s   i m ba l a nc e   i n   t h e   da t a s e t ,   we   u t i l i z e t w o   t e c h ni que s :   s y n t h e t i c   mi n o r i t y   o v e r - s a m p li ng  t e c h ni que   ( S M OT E )   a n b oot s tr a p p i n g.   S M OT E   wa s   e m p l o y e to  ge n e r a t e   s y n t h e t i c   s a m p l e s   f o r   t h e   m i n o r i t y   c l a s s   ( de a t h   e v e n t ) ,   a i mi ng  to  b a l a n c e   t h e   c l a s s   d i s t r i b ut i o n   a n m i t i ga t e   p ot e n t i a l   mo de l   bi a s   to wa r ds   t h e   m a j o r i t y   c l a s s .   F ur t h e r m o r e ,   b o ot s tr a pp i n wa s   im p l e m e n t e to  a ug m e n t   t h e   da t a s e t   s i z e   F i gur e   de p i c t s   t h e   c l a s s   d i s t r i b ut i o n   w i t hi t h e   da t a s e t.   M o r e o v e r ,   we   b a l a n c e t h e   d i s t r i b ut i o n   o f   th e   t a r ge l a b e l   ( de a t h   e v e n t )   to  a ppr o xi m a t e l y   400  i ns t a n c e s   f o r   e a c h   da t a s e t.   M o r e o v e r ,   e x p l o r a to r y   da t a   a n a l y s i s   wa s   c o n duc t e to  ga i n   i ns i g h t s   i n t t h e   da t a s e t s   c ha r a c t e r i s t i c s ,   i n c l ud i ng  t h e   di s t r i b ut i o n   o f   n u m e r i c a l   a n d   c a t e g o r i c a l   f e a t ur e s .   F i gur e s   il l us t r a t e   t h e   c or r e l a t i o n   m a t r i x   w hi c h   s h o ws   t h e   r e l a t i o n s hi p s   b e t we e n   t wo  v a r i a bl e s   o f   t h e   da t a s e t.     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 e c hn o l     I S S N:   2252 - 8776       E nhanc ing  pr e dictive   mode ll ing  and  int e r pr e tabi li ty  in  he ar f ail ur e     ( N iaz   A s hr af   K han )   13       F i gur e   1.   Di s t r i b ut i o n   o f   t a r ge t   l a b e l           F i gur e   2.   C o r r e l a t i o n   m a t r i x       2. 1.     Dat a   p r e p r o c e s s in an d   f e at u r e   e n gin e e r in g   Our   m e t h o do l o g y   b e ga n   w i t h   m e t i c u l o u s   da t a   pr e pr o c e s s i n t e n s ur e   t h e   da t a s e t s   s u i t a bil i t y   f o r   pr e d i c t i v e   m o de l li ng.   G i ve n   t h e   pr e v a l e n c e   o f   c l a s s   i m ba l a nc e   i nhe r e n t   i n   h e a l t h c a r e   da t a s e t s ,   we   e m p l o y e d   S M OT E   a n b o ot s tr a pp i n g.   S M OT E   e f f e c t i v e ly   r e s o l v e t h e   c l a s s   d i s pa r i t y   i s s u e   by   g e n e r a t i n a r t i f i c i a s a m p l e s   f o r   t h e   un de r r e pr e s e n t e c l a s s .   ( de a t h   e ve n t ) ,   t h e r e by   b a l a nc i ng  t h e   d i s t r i b ut i o n   o f   t h e   t a r ge l a b e l .   C o n c ur r e n t l y ,   b o ot s tr a ppi n a ug m e n t e t h e   da t a s e t s   s i z e   t h r o ugh   r e s a m p li ng  w i t h   r e p l a c e m e n t   f r o m   t h e   o r i g i na l   da t a ,   e n ha n c i ng  t h e   m o de l s   r o b us t n e s s   a ga i ns t   o v e r f i t t i n g.     2 . 2.     M od e l   e val u at ion   an d   s e l e c t ion   F o l l o w i ng  da t a   pr e p r o c e s s i ng,   we   pr o c e e de w i th   m o de l   e v a l u a t i o n   a n s e l e c t i o n   t i de n t i f y   t he   m o s t   s u i t a bl e   a l go r i t hm s   f o r   pr e di c t i n de a t h   e ve n t s   i n   h e a r t   di s e a s e   pa t i e n t s .   L e v e r a g i ng  a   d i v e r s e   s e o f   m a c hi ne   l e a r ni n m o de l s ,   i n c l ud i ng  GB RF ,   a n XGB ,   we   c o n duc t e d   r i go r o us   t r a i ni ng  a nd  t e s t i n g   pr o c e dur e s   o n   t h e   da t a s e t.   A   c o n c i s e   e x p l a n a t i o n   o f   e a c h   m o de l   i s   g i ve n   b e l o w.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2252 - 8776   I n t   J   I n f   &   C o m m u n   T e c hn o l Vo l .   1 4 ,   N o.   1 A pr i l   20 2 5 :   11 - 19   14   2. 2. 1.   XG B oos t   XG B   i s   a   s o phi s t i c a t e i m p l e m e n t a t i o n   o f   gr a d i e n t   e n h a nc e m e n t   a l go r i t hm s   de s i g n e f o   e f f i c i e nc y It s   kn o wn   f o r   i t s   s pe e a n a c c ur a c y   in   h a n d li ng  l a r ge   da t a s e t s .   T h e   o b j e c t i v e   f u n c t i o n s   c r uc i a l   c h a r a c t e r i s t i c   li e s   i n   t h e i r   c o m po s i t i o n   o f   t w o   e l e men t s t h e   t r a i ni ng  l o s s   a n t h e   r e gu l a r i z a t i o n   t e r m .     O( θ )   =   L ( θ )   +   Ω( θ )   ( 1)     I n   ( 1) ,   L   i s   t h e   tr a i ni n l o s s   f u n c t i o n   a n   i s   t h e   r e gu l a r i z a t i o n   t e r m .     2. 2. 2.   Rand om   f or e s t   RF   i s   a n   e ns e m b l e   l e a r ni n m e t h o t h a t   c o n s t r uc t s   m u l t i p l e   de c i s i o n   t r e e s   dur i n t r a i ni ng  a n d   o u t pu t s   t h e   m o de   o f   t h e   c l a s s e s   a s   t h e   pr e d i c t i o n   o f   i n d i v i dua l   t r e e s .   T h e   s e l e c t i o n   o f   t h e   r oot   n o de   i s   b a s e d   o n   us i n t h e   G i n i   I n de x ,   w hi c h   v a r i e s   b e t we e n   ( i n d i c a t i n pe r f e c t   pur i t y )   a n ( r e f l e c t i ng  hi g h e r   i ne qua li t y ) .   T h e   G i ni   I n de x   c a l c u l a t i o n   c a n   b e   e x pr e s s e a s   ( 2) .     Gi ni  I n de x = 1 - [ ( P ) 2 + ( N ) 2 ]   ( 2)     He r e   i n   ( 2) ,   P   is   t h e   pr o b a bil i t y   o f   a   po s i t i v e   c l a s s ,   a n is   t h e   pr o b a bi li t y   o f   a   ne ga t i v e   c l a s s .     2. 2. 3.   G B oos t   GB oo s t   i s   a n   a dva n c e e ns e m b l e   l e a r ni ng  t e c hni que   t h a t   b u i l d s   a   s t r o n pr e di c t i v e   m o de l   by  s e que n t i a ll y   a dd i n w e a l e a r n e r s ,   t y p i c a ll y   de c i s io n   tr e e s .   I n   t h i s   m e t h o d,   e a c h   s u bs e que n t   m o de l   i s   t r a i n e d   to   c o r r e c t h e   e r r o r s   o f   t h e   pr e vi o us   o ne s ,   m ini mi z i ng  a   s pe c i f i e l o s s   f u nc t i o n .   T hi s   pr o c e s s   r e s u l t s     i n   a   r o b us m o de l   t h a c a n   e f f e c t i v e ly   h a n d l e   c o m p l e x   pa tt e r n s   i n   t h e   da t a ,   i m pr o vi n t h e   a c c ur a c y     o f   pr e d i c t i o n s .     2. 2. 4.   Vot i n an d   s t ac k in c l as s i f ie r   VC   i s   a n   e n s e m b l e   t e c hni que   t h a c o m bi ne s   pr e d i c t i o ns   f r o m   m u l t i p l e   i n d i vi du a l   c l a s s i f i e r s   to  de t e r m i ne   t h e   f i na l   c l a s s   l a b e l   t h r o ugh   a   m a j o r i t y   vot i n m e c h a ni s m .   T hi s   a ppr o a c h   l e v e r a ge s   t h e   s t r e n gt h s   o f   d i f f e r e n t   a l go r i t hm s   t a c hi e v e   b e t t e r   o v e r a l l   p e r f o r m a n c e .   On   t h e   ot h e r   h a n d,   S C   u t i li z e s   a   m e t a - l e a r n e r   to  c o m bi ne   pr e d i c t i o ns   f r o m   m u l t i p l e   b a s e   c l a s s i f i e r s .     2. 3.     S HAP   an al ys is   f o r   in t e r p r e t ab il it y   T e nh a n c e   t h e   i n t e r pr e t a bi li t y   o f   o ur   m o de l s   a n ga i n   i ns i g h t s   i n t o   f e a t ur e   i m po r t a n c e ,     we   e m p l o y e S H A P   a n a ly s i s .   S HA P   pr o vi de s   a   unif i e f r a m e wo r f o r   e x p l a i n i ng  t h e   o u t pu o f   m a c hi ne   l e a r ni ng  m o de l s   by   a s s i g ni ng  e a c h   f e a t ur e   a n   i mpo r t a n c e   v a l u e   f o r   a   pa r t i c u l a r   pr e d i c t i o n .   T hi s   tec hni que   f a c il i t a t e s   t h e   de t e c t i o n   o f   m o de l   bi a s e s   a n a i d s   i n   u n de r s t a n d i ng  t h e   r e a s o ni ng  b e hi nd  i n d i vi dua l   pr e d i c t i o n s ,   m a k i ng  i t   a   v a l ua bl e   too l   f o r   v a li da t i ng  a n r e f i ni ng  o ur   m o de l s .     = 1 | | ! ( | | 1 ) ! ! { 1 , , } { } [ ( { } ) ( ) ]   ( 3)     He r e ,   i n   ( 3) ,     ϕ i   r e pr e s e n t s   t h e   S h a p l e y   v a l ue   f o r   f e a t ur e   i.     N   i s   t h e   n u m be r   o f   po s s i bl e   pe r m ut a t i o n s   o f   f e a t ur e s .     M   i s   t h e   tot a l   n u m be r   o f   f e a t ur e s .     S   i s   t h e   s ubs e t   o f   f e a t ur e s   e x c l ud i n f e a t ur e   i .     f ( S { i } )   i s   t h e   m o de l s   o u t pu t   wh e n   i nc l ud i n f e a t ur e   i   i n   s ub s e t   S .     f ( S)   i s   t h e   m o de l s   o ut pu wi t h o ut  i n c l ud i ng  f e a t ur e   i   i n   s u b s e t   S .       3.   RE S UL T S   AN DI S CU S S I ON   Our   a s s e s s m e n t   i n c l ude t h e   e x a mi na t i o n   o f   v a r i o us   e v a l ua t i o n   m e t r i c s .   He r e ,   GB oo s t   s too d   o u t   a s   t h e   to pe r f o r m e r ,   a c hi e vi ng  a n   i m pr e s s i ve   a c c ur a c y   o f   91. 39% .   T h e   pr e c i s i o n   a n r e c a ll   s c o r e s   f o r   b ot h   c l a s s e s   f o r   GB ,   a l o n w i t h   t h e   ot h e r   t w m o de l s   c a n   b e   f o un i n   t h e   a c c o m pa nyi ng  c o nf u s i o n   m a t r i x   i F i gur e   3 .   F i gur e   3 ( a )   c o n t a i ns   t h e   c o nf us i o n   m a t r i x   o f   GB o o s t   whi l e   F i gur e   3 ( b )   c o n t a i ns   t h e   c o nf us i o m a t r i x   o f   R F   a n F i gur e   3 ( c )   c o n t a i n s   t h e   c o nf us i o n   m a t r i x   o f   XG B .   W e   f ur t h e r   i nve s t i ga t e e n s e m bl e   l e a r ni ng  t e c h ni que s ,   i n c l ud i ng  t h e   VC   a n SC ,   to  e n h a nc e   pe r f o r m a n c e .   T h e   VC ,   whi c h   a m a lga m a t e pr e d i c t i o n s   f r o m   X GB   a n RF   m o de l s ,   a t t a i n e a n   a c c ur a c y   o f   91% ,   w hi l e   t he   S C   yi e l de a n   a c c ur a c y   o f   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 e c hn o l     I S S N:   2252 - 8776       E nhanc ing  pr e dictive   mode ll ing  and  int e r pr e tabi li ty  in  he ar f ail ur e     ( N iaz   A s hr af   K han )   15   92% .   A dd i t i o na l ly ,   c o m bi ni ng  pr e d i c t i o n s   f r o m   X GB   a n RF   r e s u l t e i n   a   r o b us t   a c c ur a c y   o f   91% .   T a bl e   1   pr e s e n t s   t h e   pe r f o r m a n c e   s u mm a r y   o f   i n d i v i dua l   m o de l s   ( GB o o s t RF ,   a n XG B oo s t)   i n   t e r m s   o f   a c c ur a c y ,   pr e c i s i o n ,   a n r e c a ll ,   w hil e   T a bl e   s u m m a r i z e s   th e   pe r f o r m a n c e   m e t r i c s   o f   VC ,   SC ,   a n BC   i n   pr e d i c t i n g   c r i t i c a l   h e a l t h   o ut c o m e s   f o r   C VD   pa t i e n t s ,   c o nf u s i o n   m a t r i x   f o r   t h e   VC   a n B C   i s   pr o vi de i F i g ur e   4.   F i gur e   4 ( a )   c o n t a i n s   t h e   c o nf u s i o n   m a t r i x   o f   V C   whil e   F i gur e   4 ( b )   c o n t a i n s   t h e   c o nf us i o n   m a t r i o f   B C .     W e   a l s o   c o m pa r e w i t h   pr e vi o us   wo r k,   wh e r e   o ur   m o de l   pr o vi de s   s upe r i o r   pe r f o r m a n c e ,   a s   s h o wn   in    T a bl e   3.       T a bl e   1.   P e r f o r m a nc e   s u m m a r y   o f   t h e   e n s e m b l e   t e c hni que s   M o de l   A c c u r a c y   ( % )   C la s s  0   C la s s  1   P r e c is i o   R e c a ll     P r e c is i o   R e c a ll     GB   91.39   0.90   0.93   0.92   0.90   RF   90.33   0.88   0.92   0.92   0.87   X G B   88.93   0.90   0.88   0.88   0.90       T a bl e   2 P e r f o r m a nc e   s u m m a r y   m e t r i c s   o f   v o t i n g,   s t a c k i n a n bl e d i ng  c l a s s if i e r s   M o de l   A c c u r a c y   ( % )   C la s s  0   C la s s  1   P r e c is i o   R e c a ll     P r e c is i o   R e c a ll     VC   91   0.87   0.95   0.95   0.86   SC   92   0.90   0.94   0.94   0.89   BC   91   0.87   0.95   0.95   0.86           ( a )   ( b )       ( c )     F i gur e   3.   C o nf u s i o n   m a t r i x   o f ;   ( a )   GB oo s t ,   ( b )   r a n do m   f o r e s t   c l a s s i f i e r ,   a n ( c )   XG B oo s t     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2252 - 8776   I n t   J   I n f   &   C o m m u n   T e c hn o l Vo l .   1 4 ,   N o.   1 A pr i l   20 2 5 :   11 - 19   16   T a bl e   3 C o m pa r a t i ve   a n a ly s i s   w i t h   pr e vi o us   wo r k s   P a pe r   M o de l   A c c u r a c y   [ 23 ]   LR   83.3%   [ 24 ]   D T + M R M R + R F E   80.00%   [ 25 ]   B R F + C H 2   76.25%   O ur   w o r k   GB   91.39%           ( a )   ( b )     F i gur e   4 C o nf u s i o n   m a t r i x   o f   ( a )   v ot i n c l a s s i f i e r   a n ( b )   s t a c k i n c l a s s i f i e r       F i gur e   c o r r e s p o n ds   t t h e   s u mm a r y   p l o t   f o r   t h e   F i gur e   5( a )   XG B oo s t   a n F i gur e   5( b )   GB o o s m o de l   r e s pe c t i ve l y .   F i gur e   a l s o   pr o vi de s   t h e   S H A P   a n a ly s i s   f o r   R F   a s   we ll .   T h e s e   p l o t s   vi s ua li z e   t h e   g l o b a f e a t ur e   i m po r t a n c e ,   s h o w i n t h e   i m pa c t   o f   e a c h   f e a t ur e   o n   m o de l   pr e d i c t i o ns   a c r o s s   t h e   da t a s e t.   A n a ly z i n g   t h e   S HA P   c h a r t   pr o vi de s   t h r e e   ke y   i ns i g h t s f i r s t l y ,   f e a t ur e s   a t   t h e   to e x e r t   t h e   m o s t   s i g ni f i c a n t   i m pa c t   o n   pr e d i c t i o n s ,   w hi l e   t h o s e   a t   t h e   b o tt o m   h a v e   l e s s e r   i nf l ue nc e .   S e c o n d l y ,   t h e   po s i t i o n   o f   e a c h   f e a t ur e   b a r   r e f l e c t s   i t s   r a n ge   o f   i m pa c t   o n   pr e di c t i o n s .   L a s t l y ,   e a c h   dot  r e pr e s e n t s   a   da t a   p o i n t ,   wi t h   t h e   de n s i t y   a r o un a   r e g i o n   i n d i c a t i n t h e   c o n t r a c t i o n   o f   f e a t ur e   v a l ue s .   Am o n t h e   a n a ly z e f e a t ur e s ,   T i m e   e m e r ge s   a s   th e   m o s t   c r uc i a l ,   f o l l o we by   S e r u m _c r e a t i ni ne ,   w i t h   hi g h _ bl o o d_pr e s s ur e   e xhi bi t i ng  t h e   l e a s t   i nf l ue nc e .   Not a bl y ,   f e a t ur e s   l i ke   t i m e ,   s e r u m _c r e a t i ni ne ,   e j e c t i o n _ f r a c t i o n ,   p l a t e l e t s ,   a n a ge   de m o n s t r a t e   a   r i g h t - t a i l e d i s t r i b ut i o n ,   i n d i c a t i n hi g h e r   v a l ue s   s i g ni f i c a n tl y   im pa c t   pr e d i c t i o n s .   C e r t a i n   f e a t ur e s ,   i n c l ud in t i m e ,   s e r u m _c r e a t i ni ne ,   e j e c t i o n _ f r a c t i o n ,   a n d i a be t e s ,   e xhi b i t   hi g h   de ns i t y   w i t hi n   s p e c i f i c   v a l ue   r a n ge s ,   s ugge s t i n c o n c e n t r a t e da t a   p o i n t s .   L o c a l   S H A P   a n a ly s i s ,   a s   de p i c t e i n   F i gur e   7 ,   un de r s c o r e s   t h e   im po r t a n c e   o f   e x p l o r i n i n d i v i dua l   c a s e s   to   g r a s d i v e r ge n c e s   f r o m   b r o a de r   tr e n ds   i d e n t i f i e t h r o ug h   g l o ba l   im po r t a n c e   a n a ly s i s .   L o c a l   S H A P   a n a ly s i s   o n   t wo   r a n do m   da t a   po i n t s   wi t h   t h r e e   f e a t ur e s   pr o vi d in m o s im pa c t   i s   s h o wn   i n   F i gur e   7 ( a )   wi t h   F i gur e   7 ( b s ho wi n w i t h   t wo  f e a t ur e s   pr o vi d i ng  t h e   m o s i m pa c t.           ( a )   ( b )     F i gur e   5.   S HA P   a n a ly s i s   o n   ( a )   XG B oo s t   a n ( b )   GB oo s a l go r i t hm   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 e c hn o l     I S S N:   2252 - 8776       E nhanc ing  pr e dictive   mode ll ing  and  int e r pr e tabi li ty  in  he ar f ail ur e     ( N iaz   A s hr af   K han )   17       F i gur e   6 S HA P   a n a ly s i s   o n   r a n do m   f o r e s t   c l a s s if ier           ( a )   ( b )     F i gur e   7 L o c a l   S HA P   a n a ly s i s   o n   t wo  r a n do m   da t a   po i n t s   ( a )   wi t h   t h r e e   f e a t ur e s   pr o vi d i n m o s t   i m p a c t   a n ( b )   w i t h   t w o   f e a t ur e s   pr o vi d i ng  m o s t   i m pa c t       4.   CONC L USI ON   T c o n c l ude ,   t hi s   s t ud y   s h o wc a s e t h e   e f f e c t i v e n e s s   o f   a d v a n c e b o o s t i n a l go r i t hm s ,   e n s e m b le   m e t h o ds ,   a n S H A P   a n a ly s i s   i im pr o vi n pr e d i c t i v e   m o de ll i ng  a n i n t e r pr e t a bi li t y   f o r   h e a r t   f a i l ur e   pr e d i c t i o n .   R e s u l t s   de m o n s t r a t e hi g h   pr e d i c t i v e   p e r f o r m a n c e ,   w i t h   t h e   GB o o s t   m o de l   a c hi e vi ng  a n   a c c ur a c y   o f   91. 39% .   E n s e m b l e   t e c hni que s   f ur t h e r   b o l s t e r e pe r f o r m a n c e ,   w i t h   a c c ur a c i e s   r e a c hi ng  91. 00% .   F ur t h e r m o r e ,   we   c o n duc t e d   b ot h   l o c a l   a n g l o b a l   S HA P   a n a ly s e s   to  ga i n   i ns i g h t s   i n t f e a t ur e   i m po r tan c e   a n d   i nd i v i dua l   pr e d i c t i o n s .   T h e   gl o b a l   S H A P   a na l y s is   pr o vi de a   c o m pr e he n s i ve   un de r s t a n d i n o f   t h e   o v e r a l im pa c t   o f   f e a t ur e s   o n   m o de l   pr e d i c t i o ns ,   hi g hli gh t i n ke y   f a c t o r s   s uc h   a s   t i m e ,   S e r um _c r e a t i ni ne ,   a n d   e j e c t i o n _ f r a c t i o n .   On   t h e   ot h e r   h a n d,   l o c a l   S HA P   a na l y s i s   un d e r s c o r e t h e   i m po r t a n c e   o f   e x p l o r i ng  i nd i v i dua l   c a s e s   t o   g r a s de vi a t i o n s   f r o m   b r o a de r   t r e n ds   i d e n t i f i e t h r o ugh   g l o b a l   S H A P   a n a ly s is .   T h e s e   f i nd i n g s   u n de r s c o r e   t h e   s i g ni f i c a n c e   o f   t r a n s pa r e nt   a n i n t e r pr e t a bl e   m a c hi ne   l e a r ni ng  m o de l s   i n   h e a l t h c a r e   de c i s i o n - m a k i ng  pr o c e s s e s .   B y   i n t e gr a t i n S HA P   a n a l y s i s ,   we   n o o nl y   a c hi e v e e xc e pt i o n a l   p r e d i c t i v e   pe r f o r m a n c e   b ut   a l s o   ga i ne v a l ua bl e   i ns i g h t s   i n to  m o r t a l i t y   pr e d i c t i o n   f a c t o r s .   S uc h   i ns i g h t s   a r e   pi v o t a l   f o r   i n f o r m e de c i s i o n - m a k i n i c li n i c a l   s e t t i n gs ,   f a c il i t a t i n pe r s o n a li z e t r e a t m e n t   s t r a t e gi e s   a n i n t e r v e n t i o ns   f o r   C VD   pa t i e n t s .   F ut ur e   r e s e a r c h   c o u l e x p l o r e   a dd i t i o na l   f e a t ur e s   a n l a r ge r   da t a s e t s   to  e n ha n c e   m o de l   pe r f o r m a n c e   f ur t h e r .   I n v e s t i ga t i n t e m po r a l   d y na m i c s   a n i n t e gr a t i n pa t i e n t - s pe c i f i c   da t a   m a y   im pr o v e   pr e d i c t i v e   a c c ur a c y   a n pe r s o n a l i z e t r e a t m e n t   s t r a t e gi e s .   P r o s pe c t i v e   s t ud i e s   v a li da t i n m o de l   pe r f o r m a n c e   i n   c li n i c a l   s e t t i n g s   a r e   e s s e n t i a l .   C o n t i n uo us   r e f i n e m e n t   o f   pr e di c t i v e   m o de l s   a n i n t e r pr e t a bi li t y   t e c hni que s   r e m a i ns   c r uc i a l   f o r   a dv a nc i ng  h e a r t   f a il ur e   m a n a ge m e n t   a n pa t i e n t   c a r e .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2252 - 8776   I n t   J   I n f   &   C o m m u n   T e c hn o l Vo l .   1 4 ,   N o.   1 A pr i l   20 2 5 :   11 - 19   18   RE F E R E NC E S   [ 1]   S A r y a l,   A A li ma da di I .   M a na ndha r B J o e a nd  X C he ng,   M a c hi ne   l e a r ni ng  s tr a te g y   f or   gut   mi c r o bi ome - ba s e di a gn os ti c   s c r e e ni ng   of   c a r d i ov a s c ul a r   di s e a s e ,”   H y pe r te ns io n vol 76,   n o 5,   pp.  1555 1562,   N ov .   20 20,     do i:  10.1161/ H Y P E R T E N S I O N A H A .120.15885.   [ 2]   M J uho la H J o ut s i j o ki K P e nt ti n e n,  a nd  K A a lt o - S e D e t e c ti o of   g e n e ti c   c a r di a c   di s e a s e s   b y   C a 2+     tr a ns ie nt   pr of i le s   us in ma c hi n e   l e a r ni ng  m e th o ds ,”   Sc ie nt if ic   R e por t s v o l.   8,  n o 1,  p.  9355,  J un.  2018,    do i:  10.1038/s 41598 - 018 - 27695 - 5.   [ 3]   B H M v a n   de r   V e ld e n,  H J K ui j f K G .   A G il hui js a nd   M A V ie r g e ve r ,   E x pl a in a bl e   a r ti f ic ia l   in t e ll ig e n c e   ( X A I )   in   de e le a r ni ng - ba s e m e di c a im a ge   a na l y s is ,”   M e di c al   I m age   A nal y s is ,   v ol 79,  p.  102470,  J ul .   2022,     do i:  10.1016/j . me di a .2022.102470.   [ 4]   J C W o l f e L .   A M ik he e v a H H a gr a s a nd  N R .   Z a be t,   A e x pl a in a bl e   a r ti f i c ia in te ll ig e nc e   a ppr o a c f or   de c o di ng   th e   e nha nc e r  hi s to n e  m o di f i c a ti o ns   c o de  a nd i d e nt i f i c a ti o n   of  n ove l  e nha n c e r s  i n D r o s o phi la ,”   G e nom e  B io lo gy vol . 22, n o .  1, p. 3 08,  D e c . 2021, d oi 10 .1186/s 13059 - 021 - 02532 - 7.   [ 5]   F S A l o ta ib i,   I mpl e m e nt a ti o of   ma c hi n e   le a r ni ng  m o d e t o   p r e di c h e a r f a i lu r e   di s e a s e ,”     I nt e r nat io nal   J our nal   o f   A dv anc e C om put e r   Sc ie n c e   and  A ppl ic at io ns vo l.   10,  n o 6,  pp.  261 268,  2019,    do i:  10.14569/i ja c s a .2019.0 100637.   [ 6]   S F W e ng,  J R e ps J K a i,   J M G a r ib a ld i,   a nd  N Q ur e s hi C a m a c hi ne - l e a r ni ng  i mpr ove   c a r d i ov a s c ul a r   r is k     pr e di c ti o us in r o ut in e   c li ni c a da ta ? ,”   P L oS  O N E vo l.   12,  n o 4,  p.  e 0174944,  A pr .   2 017,     do i:  10.1371/j o u r na l. p o ne .0174944.   [ 7]   A C D im o po ul o s   e al . M a c hi ne   le a r ni ng  m e th o d o l o gi e s   v e r s us   c a r di ov a s c ul a r   r is s c o r e s in   pr e di c ti ng  di s e a s e   r is k,”     B M C  M e di c al  R e s e ar c h M e th odol ogy , v o l.  18, n o . 1, p. 179, D e c . 2018, d o i:  10.1186/s 12874 - 018 - 0644 - 1.   [ 8]   S M o ha n,  C T h ir uma la i,   a nd   G S r i v a s ta v a E f f e c t i v e   he a r di s e a s e   p r e di c ti o us in h y br id   ma c hi n e   l e a r ni ng   te c hni qu e s ,”     I E E E  A c c e s s , v ol . 7, pp. 81542 81554, 2019, d o i:  10.1109/AC C E S S .2019.2923707.   [ 9]   L .   Y a ng  e al . S tu d y   of   c a r di ov a s c ul a r   di s e a s e   p r e d ic t i o m o d e ba s e o n   r a n d o f or e s in   e a s te r C hi na ,”   Sc ie nt if ic   R e por ts vo l.  10, n o . 1, p. 5245, M a r . 2020, d o i:  10.1038/s 41598 - 020 - 62 133 - 5.   [ 10]   M M R K .   M a mun  a nd  T E l f o ul y ,   D e t e c ti o o f   c a r di ov a s c u la r   di s e a s e   f r o c li n ic a pa r a m e t e r s   us in a     o n e - di m e ns i o na c o n vo lu ti o n a n e ur a n e tw o r k,”   B io e ngi ne e r in g v o l.   10,  n o 7,  p.   796,  J ul 20 23,     do i:  10.3390/bi oe ngi n e e r in g10070796.   [ 11]   A M uni a s a my A B e gum,  A S a ba ha th H Y a qub,  a nd  G .   K a r una ka r a n,  C o r o na r y   h e a r di s e a s e   c la s s i f ic a ti o us in de e le a r ni ng  a ppr o a c w it f e a tu r e   s e l e c ti o f or   im p r ov e d   a c c ur a c y ,”   T e c hnol ogy   and  H e al th   C ar e vo l.   32,  n o 3,  pp.   1991 2 007,   2024, do i:  10.3233/ T H C - 231807.   [ 12]   Z A r a ba s a di R .   A li z a de hs a ni M R o s ha nz a mi r H M oo s a e i,   a nd  A A .   Y a r if a r d,  C o mput e r   a id e de c is i o ma ki ng  f or   he a r t   di s e a s e   de t e c ti o us in h y br id   n e ur a n e tw o r k - G e n e ti c   a lg o r it hm,”   C om put e r   M e th ods   and  P r ogr am s   in   B io m e di c in e v o l.   141,  pp. 19 26, Apr . 2017, do i:  10.1016 /j .c mpb.2017.01.004.   [ 13]   T K R e v a th i,   S B a la s ubr a ma ni a m,  V S ur e s hkuma r a nd  S D ha na s e ka r a n,  A im pr ove l o ng  s hor t - t e r   me m o r y   a lg o r it h f o r   c a r di ov a s c ul a r   di s e a s e   pr e di c ti o n,”   D ia gnos ti c s v ol 14,  no 3,  p.  239,  J a n.  2 024,    do i:  10.3390/di a gn o s ti c s 14030239.   [ 14]   M D A H o s s e e al . ,   S upe r v is e ma c hi n e   l e a r ni ng - ba s e c a r di ov a s c ul a r   di s e a s e   a na l y s is   a nd  pr e di c ti o n,”   M at he m at ic al   P r obl e m s  i n E ngi ne e r in g , vo l.  2021, pp. 1 10, D e c . 2021, d o i:   10.1155/2021/ 1792201.   [ 15]   R B ha r ti A .   K ha mpa r ia ,   M S ha ba z G D hi ma n,  S P a nd e a nd  P S in gh,   P r e di c ti o of   he a r di s e a s e   us in a   c o mbi na ti o n   of   ma c hi n e   l e a r ni ng  a nd  de e l e a r ni ng,”   C om put at io nal   I n te ll ig e nc e   and  N e ur os c ie nc e v o l.   2021,  no 1,  J a n.  2021,     do i:  10.1155/2021/ 8387680.   [ 16]   A A lq a ht a ni S A ls uba i,   M S ha ,   L V il c e k ov a a nd  T J a ve d,  C a r di ov a s c ul a r   di s e a s e   d e te c ti o us in e ns e mb le   l e a r ni ng,”   C om put at io nal  I nt e ll ig e nc e  and N e ur o s c ie nc e , v o l.  2022, pp. 1 9, A ug. 2022, do i:  10.1155/2022/ 5267498.   [ 17]   K P ha s in a m,  T .   M o nda l,   D N ov a li e ndr y ,   C H .   Y a ng,  C D ut ta a nd  M S ha ba z A na l y z in th e   pe r f o r ma n c e   of     ma c hi ne   le a r ni ng  t e c hni qu e s   in   di s e a s e   pr e di c ti o n,”   J our nal   of   F ood  Q ual it y vo l.   2022,  pp.  1 9,  M a r 2022,    do i:  10.1155/2022/ 7529472.   [ 18]   D D ha r me ndr a   a nd  M S S a r a v a na n,  P r e di c ti o n   of   h e a r f a il ur e   us in s uppo r t   v e c t or   ma c h in e   c o mpa r e w it h   de c is i o t r e e   a lg o r it h f o r   b e tt e r   a c c ur a c y ,”   in   I nt e r nat io nal   C onf e r e nc e   on  Sus ta in abl e   C om put in and  D at C om m uni c at io Sy s t e m s ,   I C SC D S 2022  -   P r oc e e di ngs , A pr . 2022, pp. 1535 1540, do i:  1 0.1109/I C S C D S 53736.2022.9760989.   [ 19]   A S K uma r   a nd  R R e kha A   de ns e   n e tw o r a ppr o a c w it ga us s ia o pt im iz e r   f o r   c a r di ov a s c ul a r   di s e a s e   pr e di c ti o n,”     N e w  G e ne r at io n C om put in g , v o l.  41, n o . 4, pp. 859 878, N ov 2023, do i:  10.1007/s 00354 - 023 - 00234 - 1.   [ 20]   D . A E lm in a a m, M . R a dw a n, N . M .   A bd e lr a hma n,  H . W .   K a m a l,  A . K .   A .   E le w a , a nd  A . M .   M o ha m e d, “ M L H e a r tDi s P r e di c ti o n:   he a r di s e a s e   pr e di c ti o us in ma c hi ne   l e a r ni ng,”   J our nal   o f   C om put in and  C om m uni c at io n ,   v ol 2,  no 1,  pp.  50 65,  J a n.  2 023,   do i:  10.21608/j oc c .2023.282098.   [ 21]   I M E l - H a s no n y O M E lz e k i,   A A ls he hr i,   a nd  H S a le m,  M ul ti - la be a c ti ve   l e a r ni ng - ba s e ma c hi n e   l e a r ni ng  m o de f or   he a r t   di s e a s e  pr e di c ti o n,”   Se ns or s , v o l.  22, n o . 3, p. 1184, F e b. 2022,  do i:  10.3390/s 22031184.   [ 22]   P G u le r ia P N .   S r in i v a s u,  S .   A hme d,   N A lm us a ll a m,  a nd  F K A la r f a j,   X A I   f r a me w o r k   f o r   c a r di ov a s c ul a r   di s e a s e     pr e di c ti o us in c la s s if i c a ti o t e c hn iq ue s ,”   E le c tr oni c s   ( Sw it z e r la nd) vo l.   11,  no 24,  p.  4086,  D e c 2 022,     do i:  10.3390/ e l e c tr o ni c s 11244086.   [ 23]   D C hi c c o   a nd  G J ur ma n,  M a c hi ne   l e a r ni ng  c a pr e di c s ur v i v a of   pa ti e n ts   w it he a r f a il ur e   f r om  s e r um    c r e a ti ni n e   a nd  e j e c ti o f r a c t i o a l o n e ,”   B M C   M e di c al   I nf or m at ic s   and  D e c is io M ak in g vo l.   20,   n o 1,  p.   16,  2 020,    do i:  10.1186/s 12911 - 020 - 1023 - 5.   [ 24]   M A - M H a s a n,  J S hi n,  U D a s a nd  A Y .   S r i z o n,  I de n ti f y in pr o gn o s ti c   f e a tu r e s   f or   pr e di c ti ng  h e a r t   f a il ur e   b y   u s in g     ma c hi ne   l e a r ni ng  a lg o r it hm,”   in   A C M   I nt e r nat io nal   C on f e r e nc e   P r oc e e di ng   Se r ie s M a r 2021,  pp.   4 0 46,    do i:  10.1145/3460238.3 4602 45.   [ 25]   A M Q a dr i,   M S .   A H a s hmi A R a z a S A .   J Z a id i a nd  A ur   R e hma n,   H e a r t   f a il ur e   s ur vi v a pr e di c ti o n   us in   nove tr a ns f e r   le a r ni ng  ba s e pr o ba bi li s ti c   f e a tu r e s ,”   P e e r J   C om put e r   S c ie nc e v o l.   10,  pp.  1 30,  M a r 2 024,     do i:  10.7717/p e e r j - c s . 1894.         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 e c hn o l     I S S N:   2252 - 8776       E nhanc ing  pr e dictive   mode ll ing  and  int e r pr e tabi li ty  in  he ar f ail ur e     ( N iaz   A s hr af   K han )   19   B I OG RA P HI E S   OF   AU T HO RS       N i a A s h ra f   K h a n           i s   d ed i c at ed   a c a d em i c   p ro f e s s i o n al   w i t h   o v e 5   y e ars   o f   e x p e ri en ce   i n   t h e   f i e l d   o C o m p u t e r   S c i en ce   a n d   E n g i n ee ri n g .   C u rr e n t l y   s e rv i n g   as   a   L ec t u r e r   at   t h e   D e p art me n t   o C o m p u t e S ci e n ce   a n d   E n g i n ee r i n g   at   t h e   U n i v e rs i t y   o L i b e ral   A rt s   Ban g l a d e s h ,   N i az  h o l d s   Mas t e r s   d e g r ee   i n   Co m p u t e r   Sc i en ce   an d   E n g i n ee ri n g   fr o m   N o rt h   So u t h   U n i v e rs i t y ,   D h a k a,   Ba n g l ad e s h ,   al o n g   w i t h   b ac h el o r s   d e g r ee  fro t h e   s ame  i n s t i t u t i o n .   h i s   r e s e ar ch   i n t e r e s t s   l i i n   t h e   i n t e rs ec t i o n   o s o u n d   s i g n al   p ro ce s s i n g ,   N L P,   m a c h i n l e ar n i n g ,   an d   d ee p   l e arn i n g .   H c an   b e   co n t a c t ed   at   em a i l :   n i az. as h raf @ u l ab . ed u . b d .       Md .   F erdo u s   Bi n   Ha f i z           i s   c u rr en t l y   w o rk i n g   an   A s s i s t an t   Pro fe s s o i n   t h D e p art men t   o C o m p u t e S ci e n ce   a n d   E n g i n ee ri n g   at   S o u t h e as t   U n i v e rs i t y .   H e   co m p l e t e d   h i s   BSc .   i n   Co m p u t e S c i en ce   an d   In fo r m at i o n   T ech n o l o g y   fro m   I s l a mi c   U n i v e rs i t y   o T e ch n o l o g y   ( I U T ),   Ban g l a d e s h ,   a n d   o b t ai n ed   Mas t e o I n f o r m at i o n   T ech n o l o g y   fro Ch arl e s   St u rt   U n i v e rs i t y ,   A u s t ral i a.   W i t h   al mo s t   6   y ears   o e x p e ri en ce ,   h e   h as   p rev i o u s l y   w o rk ed   at   t h e   U n i v e rs i t y   o L i b e ral   A rt s   Ban g l a d e s h   (U L A B) ,   E as t   D el t U n i v e rs i t y ,   an d   N o rt h e rn   U n i v e rs i t y   Ban g l a d e s h   as   a   fu l l - t i me  l ec t u r er .   H i s   r e s e ar ch   i n t e r e s t s   i n c l u d d at s c i e n ce,   m a ch i n e   l e arn i n g ,   a n d   cy b e s ec u r i t y .   H c an   b c o n t ac t e d   at   fe rd o u s . b i n h af i z@ s e u . ed u . b d .       M d.   A k ta ruzz a m a P ra m a n i k           i s   cu rr e n t l y   w o rk i n g   as   a   L ec t u r e r   at   t h D e p art men t   o f   Co m p u t e S ci e n ce   a n d   E n g i n ee r i n g   at   t h U n i v e rs i t y   o f   L i b e ra l   A rt s   Ban g l a d e s h   (U L A B).   H e   h as   co m p l e t ed   h i s   Bac h el o rs   an d   Mas t e rs   fro m   J ah a n g i rn a g ar  U n i v e rs i t y   (J U ).   B e f o re   j o i n i n g   U L A B ,   h e   w o rk ed   as   So ft w ar e   E n g i n ee at   Fro n t u r T e ch n o l o g i e s   L t d .   fo r   8   mo n t h s .   Pr e v i o u s l y   h e   w o r k ed   as   a n   A s s i s t an t   Pro g ra mme r   at   Ban g l a d e s h   H o u s e   B u i l d i n g   Fi n an ce   C o rp o rat i o n   (BH B FC)  fo 1   y e ar  an d   3   mo n t h s .   H e   al s o   w o rk ed   as   f u l l - t i me   L ec t u r e f o r   1   y e ar   an d   as   co n t ra c t u al   L ec t u re r   f o 1   y ear  a n d   3   mo n t h s   at   t h e   D e p art me n t   o C o m p u t e S ci e n ce  an d   E n g i n ee ri n g ,   D aff o d i l   I n t e rn at i o n al   U n i v e rs i t y .   H c an   b e   co n t a c t ed   at   em a i l :   a k t aru zza m an . p ra m an i k @ u l ab . e d u . b d .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.