T E L K O M NIKA   T elec o mm un ica t io n Co m pu t i ng   E lect ro nics   a nd   Co ntr o l   Vo l.  24 ,   No .   3 J u n e   20 26 ,   p p .   891 ~ 9 03   I SS N:  1 6 9 3 - 6 9 3 0 ,   DOI : 1 0 . 1 2 9 2 8 / T E L KOM NI K A . v 24 i 3 . 27584          891     J o ur na ho m ep a g e h ttp : //jo u r n a l.u a d . a c. id /in d ex . p h p /TELK OM N I K A   Cla ss ificatio o p re m a ture  ca rdia c   co ntraction s ba se o RFECV  and  ense m ble  learning       E ls a   Sa ri  H a y un a h Nurdi niy a h,  A is y a   Nur  Aulia   Yus uf,   No r m a   A m a lia ,   Wi dh ia t m o ko   H er ry   P urno m o Aziz a h Na j da   H a f izha   D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   En g i n e e r i n g ,   F a c u l t y   o f   En g i n e e r i n g ,   U n i v e r si t as   J e n d e r a l   S o e d i r man P u r b a l i n g g a I n d o n e si a       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Oct  2 ,   2 0 2 5   R ev i s ed   Feb   5 ,   2 0 2 6   A cc ep ted   Ma r   2 9 ,   2 0 2 6       P re m a tu re   c a rd iac   c o n trac ti o n s,   in c lu d in g   p re m a tu re   a tri a c o n trac ti o n s   (P A Cs)  a n d   p re m a tu re   v e n tri c u lar  c o n trac ti o n ( P V Cs) ,   a re   c o m m o n   a rrh y th m ias   th a m a y   in c re a se   th e   risk   o f   c a rd io v a sc u lar  c o m p li c a ti o n w h e n   th e y   o c c u f re q u e n tl y .   Ac c u ra te  c las si f ica ti o n   o f   th e se   e v e n ts  f ro m   e lec tro c a rd io g ra m   (EC G sig n a ls r e m a in c h a ll e n g in g   d u e   to   n o ise   a n d   sig n a v a riab il it y .   T h is  stu d y   p ro p o se a   m a c h in e   lea rn in g b a se d   c las sif ic a ti o n   f ra m e w o rk   th a c o m b in e re c u rsiv e   fe a tu re   e li m in a ti o n   w it h   c ro ss - v a li d a t io n   f o f e a tu re   se lec ti o n   a n d   a n   e n se m b le  lea rn in g   s trate g y   to   im p ro v e   c las si f ica ti o n   ro b u st n e ss T h e   a p p r o a c h   w a e v a lu a ted   u sin g   th e   M a ss a c h u se tt In stit u te  o f   T e c h n o l o g y     Be th   Isra e Ho s p it a l   ( M IT - BIH )   A rrh y th m ia  d a tab a se   a n d   a c h iev e d   h ig h   c las sif ica ti o n   p e rf o rm a n c e ,   w it h   a n   a c c u ra c y   o f   9 5 . 3 4 % ,   F1 - sc o re   o f   9 2 . 1 1 % ,   a n d   b a lan c e d   p re c isio n   a n d   re c a ll   f o P V a n d   P A C .   In   a d d it i o n ,   SH a p le y   A d d it iv e   e x P lan a ti o n s (S HA P we re   e m p lo y e d   to   id e n ti f y   th e   m o s in f lu e n ti a f e a tu re s,  e n h a n c in g   m o d e in terp re tab il it y .   T h e   r e su lt d e m o n stra te  th a th e   p ro p o se d   fra m e w o rk   p ro v id e a   re li a b le  a n d   in terp re t a b le  so lu t io n   f o d isti n g u ish i n g   p re m a tu re   c a rd iac   c o n trac ti o n s,  h ig h li g h ti n g   it s p o ten t ial  a p p li c a ti o n   i n   c li n ica d e c i sio n   su p p o rt  sy ste m s.   K ey w o r d s :   E n s e m b le  lear n i n g   M ac h i n lear n i n g   P r em at u r atr ial  co n tr ac tio n s   P r em at u r ca r d iac  co n tr ac tio n s   P r em at u r v e n tr icu lar   co n tr ac tio n s   r ec u r s iv f ea t u r eli m in at io n   w it h   cr o s s - v alid atio n   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   E ls Sar i H a y u n ah   N u r d in i y a h   Dep ar t m en t o f   E lectr ical  E n g i n ee r in g ,   Fac u lt y   o f   E n g i n ee r in g ,   Un i v er s i t as   J en d er al  So ed ir m an   R a y Ma y j e n   S u n g k o n o   Stre et   No .   KM   5 ,   Du s u n   2 ,   B later ,   Pu r b alin g g a,   J a w T en g ah ,   I n d o n esia   53371    E m ail:  el s a. n u r d in i y ah @ u n s o ed . ac . id       1.   I NT RO D UCT I O N   P r em at u r co n tr ac tio n s   ar ab n o r m al  h ea r tb ea ts   th a o r ig i n a te  o u ts id th s i n o atr ial  n o d e.   Gen er all y ,   th ese  i m p u ls es  o r ig in ate  i n   t h atr ia  o r   v en tr icles.  I f   t h i m p u ls o r ig i n ates  i n   t h atr ial  r eg io n ,   it  i s   ca lled   p r em at u r atr ial  co n tr ac tio n   ( P A C ) ,   an d   i f   t h i m p u ls o r i g in a tes  i n   t h v e n tr ic u lar   r eg io n ,   it  is   c alled   a   p r em at u r v en tr ic u lar   co n tr ac ti o n   ( P VC ) .   P A C s   ar g e n er all y   co n s id er ed   b en ig n   a n d   o f te n   r e q u ir n o   tr ea t m en t,   o cc u r r in g   ac r o s s   all  ag g r o u p s   w it h   i n cr ea s i n g   p r ev ale n ce   in   o ld er   p o p u latio n s   [ 1 ] .   Ho w e v er ,   ex ce s s i v P AC s   h av b ee n   ass o ciate d   w ith   p ath o lo g ical  ch a n g es  in   th le f t   atr iu m   an d   in cr ea s ed   r is k s   o f   atr ial  f ib r illatio n ,   s tr o k e,   m o r talit y ,   atr ial  ca r d io m y o p ath y ,   an d   k id n e y   d is o r d er s ,   in d icatin g   b r o ad er   s y s te m ic  co m p licatio n s   in v o l v e m en ev e n   i n   p atie n ts   w i th o u t   p r io r   h is to r y   o f   a tr ial  f ib r illatio n   [ 2 ] [ 5 ] .   Sim i lar l y ,   P VC   i s   als o   co n s id er ed   g e n er all y   h ar m le s s   ca r d iac  ab n o r m alit y   [ 6 ] .   I n   ce r tain   co n d itio n s ,   f r eq u e n P VC s   ar e   ass o ciate d   w it h   a n   i n cr ea s ed   r is k   o f   atr ial  f ib r illatio n   a n d   is c h ae m ic   s tr o k a n d   m a y   co n tr ib u te  t o   ar r h y th m ia s   a n d   ca r d io m y o p at h y   [ 7 ] [ 9 ] .   No ta b ly ,   P VC s   ar o n o f   th m o s co m m o n   f o r m s   o f   ab n o r m al  h ea r tb ea an d   h av e   s er io u s   co n s eq u e n ce s ,   esp ec ia ll y   i n   th eld er l y   p o p u latio n   [ 1 0 ] .   Gen er a ll y ,   h ea r r h y t h m   ab n o r m al ities ,   s u c h   as  p r e m at u r co n tr ac tio n s ,   ar d etec ted   u s i n g   a n   elec tr o ca r d io g r am   ( E C G) .   Un f o r tu n atel y ,   m an u al  i n ter p r etati o n   o f   E C s i g n als  r eq u ir e s   h ig h   ex p er ti s e,   is   ti m e - 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                      I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l ,   Vo l.  24 ,   No .   3 J u n 20 26 8 9 1 - 9 03   892   co n s u m i n g ,   an d   is   p r o n to   er r o r s   d u to   n o is an d   s u b j ec ti v it y .   R ec e n ad v an ce s   i n   m ac h in lear n i n g   h a v e   en ab led   au to m ated   ar r h y t h m ia   class if icatio n   s h o w i n g   p r o m is in g   r es u lt s .   Var io u s   m ac h i n l ea r n in g   alg o r it h m s   h av b ee n   w id el y   u s ed   in   h ea r tb ea class if ica tio n ,   in cl u d i n g   K - n ea r es n ei g h b o r s   ( KNN)   [ 1 1 ] [ 1 4 ] s u p p o r t   v ec to r   m ac h i n e   ( SVM )   [ 1 5 ] ,   [ 1 6 ] l ig h g r ad ien t   b o o s tin g   m ac h in e   ( L ig h tG B M )   [ 1 7 ] ,   [ 1 8 ] .   T h u s o f   t h ese   alg o r ith m s   s h o w s   f a ir l y   g o o d   p er f o r m an ce ,   b u an   ap p r o ac h   th at  co m b in e s   s ev er al  m et h o d s   k n o w n   a s   en s e m b le   lear n in g   ( E L )   o f te n   p r o v id es  m o r o p ti m al  p er f o r m an ce   [ 1 9 ] [ 2 2 ] .   T h is   is   d u to   t h ab ilit y   o f   E L   to   co m b in e   th s tr e n g t h s   o f   ea ch   alg o r it h m ,   r esu l tin g   i n   m o r co m p r e h en s i v an d   r o b u s class if ica ti o n   m o d el  co m p ar ed   to   u s i n g   s in g le   m o d el.   R esear ch   o n   p r e m at u r ca r d iac  co n tr ac tio n   cla s s i f icatio n   r e m ai n s   li m i ted ,   w ith   m o s t   ex i s t in g   s t u d ies   f o cu s in g   p r i m ar il y   o n   P VC .   Stu d ies   t h at  ad d r ess   b o th   P AC   a n d   P VC   o f te n   e x h ib it  s ig n i f ican p er f o r m a n ce   i m b alan ce   b et w ee n   t h t w o   cl ass es  ( P A C   a n d   P VC )   [ 2 3 ] [ 2 7 ] .   Fu r th er m o r e,   m an y   s tu d ie s   h av e   n o ap p lied   an   in ter - p atie n s ce n ar io ,   w h ich   i n v o l v es  test in g   th m o d el  o n   d ata  f r o m   p atien t s   n o u s ed   in   th tr ain in g   s tag e   [ 2 2 ] ,   [ 2 8 ] th u s ,   th m o d el s   ab ilit y   to   g en er alize   to   n e w   p atien t s   r e m ain s   w ea k .   I n   cli n ical  co n te x t,  in ter - p atien g e n er alis atio n   is   cr u ci al  d u to   p h y s io lo g ical  v ar iati o n s   b et w ee n   in d i v id u al s .   T h i s   co n d itio n   in d icate s   th at,   d esp ite  n u m er o u s   f ea t u r e s   b ein g   co n s id er ed ,   th er is   n o   r o b u s f ea t u r s elec tio n   s tep   t o   d eter m i n w h ich   f ea t u r es  ar tr u l y   i n f o r m ati v i n   d is ti n g u is h in g   b et w ee n   P A C ,   P VC ,   an d   n o r m a clas s es,  a s   w ell   as  to   m ai n tai n   p er f o r m a n ce   w h en   t h m o d el  i s   ap p lied   to   u n s ee n   d ata.   T h er ef o r e,   th is   s t u d y   u s es  r ec u r s i v f ea t u r eli m in a tio n   w it h   cr o s s - v alid atio n   ( R FE C V )   as  f ea t u r e   s elec tio n   m et h o d   in   th p r e m atu r ca r d iac  co n tr ac to n   cla s s if icatio n   m o d el.   R FE C eli m in ates   th f ea t u r es   g r ad u all y   d u r i n g   cr o s s - v alid at io n   at  ea ch   s tep ,   allo w i n g   f o r   th id en ti f icatio n   o f   th m o s in f o r m ati v f ea t u r e   s u b s et  w h ile  a s s e s s i n g   m o d el  p er f o r m a n ce   b et w ee n   f o ld s .   S ev er al  s t u d ies h av d e m o n s tr ated   t h ef f ec ti v en e s s   o f   f ea t u r s elec tio n   m et h o d s   in   d is ea s cla s s i f icatio n ,   p ar ticu lar l y   t h r o u g h   t h ap p licatio n   o f   R FECV.  Fo r   ex a m p le,   in   th is   r esear c h   R FE C s u cc e s s f u ll y   s elec ted   2 5   o u o f   ap p r o x i m ate l y   1 2 8   E C G - p h o n o ca r d io g r a m   ( P C G )   f ea tu r es,  th er eb y   i m p r o v in g   m o d el  ac cu r ac y   [ 2 9 ] .   An o th er   s t u d y   also   d e m o n s tr ated   th at  th u s o f   R FEC o n   h ea r d is ea s d ata s ets  ca n   o p ti m ize  R an d o m   Fo r est  p er f o r m an ce   t h r o u g h   m o r r elev an f ea t u r s elec tio n   [ 3 0 ] .   Si m ilar   f in d i n g s   w er r ep o r ted   in   t h i s   s t u d y   w h er th is   m et h o d   p r o d u ce d   h ig h   F1 - s co r a n d   r ec all  v alu e s   af ter   th f ea tu r s elec tio n   p r o ce s s   [ 3 1 ] .   B ased   o n   th i s   ev id e n ce ,   th ap p licati o n   o f   R FE C i n   th e   class i f icatio n   o f   p r e m at u r h e ar co n tr ac tio n s   is   e x p ec ted   to   en h a n ce   P AC   clas s if icatio n   p er f o r m an ce ,   r ed u ce   o v er f itti n g ,   an d   i m p r o v i n ter - p atien t g e n er aliza ti o n .   T h is   s tu d y   p r o p o s es  a   class if i ca tio n   f r a m e w o r k   f o r   p r em at u r h ea r co n tr ac tio n s   in to   n o r m al,   P A C ,   an d   P VC   clas s es  b y   ap p l y in g   R FECV  f o r   f ea tu r s e lecti o n   an d   i n teg r ati n g   KNN  w it h   L ig h tGB i n   a n   en s e m b le  m o d el.   T h is   co m b in atio n   ai m s   to   p r o d u ce   a   m o d el   t h at  is   b o th   h ig h l y   ac cu r ate  a n d   co m p u tatio n a ll y   ef f icien t,  w h ile  al s o   b ein g   ea s y   to   u n d er s ta n d .   T h s tu d y   u tili ze s   s h ap le y   ad d itiv e x p l an atio n s   ( SH A P )   to   q u an ti f y   t h co n tr ib u t io n   o f   ea ch   f ea tu r to   t h d ec is io n .   T h is   m ak e s   t h r es u lts   m o r tr an s p ar en an d   cli n icall y   m ea n in g f u l.  T h is   ap p r o ac h   s h o u ld   i m p r o v e   th e   clas s i f icatio n   o f   m in o r it y   cla s s e s ,   s u ch   as   P A C   a n d   P VC ,   a n d   en h a n ce   t h m o d el s   ab ilit y   to   g en er alize   ac r o s s   p atie n ts .       2.   M E T H O D   Fig u r 1   s h o w s   th s tag e s   o f   class i f y i n g   p r e m atu r co n tr a ctio n s   u s ed   in   th is   s t u d y .   T h ese  s tag e s   in cl u d p r ep r o ce s s in g ,   f ea t u r ex tr ac tio n ,   s elec tio n   o f   clas s i f icatio n   f ea t u r es,  an d   ev al u ati o n   o f   class i f icatio n   r esu lt s   u s i n g   p ar a m eter s   r ec al l,  p r ec is io n ,   an d   F1 - s co r e.   A ll   o f   t h ese  s ta g es   w er s y s te m a ticall y   d esi g n ed   to   en s u r th ac c u r ac y   o f   E C s i g n al  d etec tio n   in   id e n ti f y in g   t y p e s   o f   p r e m at u r co n tr ac tio n s .     2 . 1 .    Da t a   T h d ata   u s ed   in   th is   s t u d y   ar o n e - d i m e n s io n al  E C s i g n al  d ata  o b tain ed   f r o m   th e   MI T - B I H   A r r h y t h m ia  d atab ase   [ 3 2 ] .   T h E C s ig n al s   w er d ig itis ed   at  s am p li n g   f r eq u e n c y   o f   3 6 0   Hz  w it h   1 1 - b it   r eso lu tio n   i n   t h r an g o f   1 0   m V.   T h er w a s   to tal  o f   4 8   E C r ec o r d in g s ,   ea ch   co n s is ti n g   o f   t w o   c h an n el s th e   u p p er   ML I I   ch a n n e an d   t h lo w er   V1 ,   V4 ,   V5 ,   an d   V6   ch a n n els,  w h ich   v ar ied   f o r   ea c h   r ec o r d in g .   I n   th i s   s t u d y ,   d ata  f r o m   o n l y   o n e   ch a n n el,   ML I I ,   w er u s ed   b ec a u s t h elec tr ical  ac tiv i t y   r ec o r d ed   b y   ML I I   co r r esp o n d s   to   th d ir ec tio n   o f   ca r d iac  i m p u ls co n d u ctio n ,   a n d   th Q R co m p l ex   s h ap is   b es v i s u al ized   in   t h ML I I   ch a n n e l   [ 3 3 ] .   I n   ad d itio n ,   w ea r ab l s tu d ies  d e m o n s tr ate  th at  P AC / P VC   d etec tio n   ca n   b p er f o r m ed   in   s in g le - lead   f o r m at  ( e. g . ,   1 5 - s ec o n d   w ea r ab le  E C G)   an d   th at  s in g le  l ea d   p r o v id es  s u f f icie n s i g n a to   d etec t   p r em at u r b ea ts   [ 3 4 ] .   I n   th is   s tu d y ,   n o all  E C r ec o r d in g s   w er u s ed ,   o n l y   r ec o r d in g s   n u m b er ed   1 0 0 ,   1 0 1 ,   1 0 3 ,   1 0 5 ,   1 0 6 ,   1 0 8 ,   1 1 2 ,   1 1 6 ,   1 1 8 ,   1 1 9 ,   1 2 4 ,   2 0 0 ,   2 0 1 ,   2 0 2 ,   2 0 3 ,   2 0 5 ,   2 0 7 ,   2 0 8 ,   2 0 9 ,   2 1 3 ,   2 1 4 ,   2 1 5 ,   2 1 9 ,   2 2 0 ,   2 2 1 ,   2 2 2 ,   2 2 3 ,   228,   an d   2 3 2   w er u s ed .   T h d eter m in at io n   o f   t h ese  r ec o r d in g s   w as  b ased   o n   s ev er al  cr it er ia,   in clu d i n g   th a t   r ec o r d in g   u s ed   f o r   tr ain in g   d ata  w o u ld   n o t b u s ed   f o r   test   d a ta  an d   th at  r ec o r d in g s   ca m f r o m   t h u p p er   ML I I   ch an n el  ( i n ter - p atien t) .   T h s e lectio n   a n d   d iv i s io n   o f   r ec o r d in g s   u s ed   f o r   tr ain i n g   d ata  a n d   test   d ata  f o llo w ed   th s a m s elec t io n   an d   d iv is io n   p r o ce s s   as th o s ca r r ied   o u b y   Sh et  a l.   [ 3 3 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l         C la s s i fica tio n   o f p r ema tu r ca r d ia co n tr a ctio n s   b a s ed   o n   R F E C V     ( E ls a   S a r i H a yu n a h   N u r d in iya h )   893       Fig u r 1 .   P r o p o s ed   m eth o d       2 . 2 .     P re pro ce s s ing   T h e   E C G   s ig n a ls   o b t a in e d   f r o m   th e   d a t a b as e   w e r e   c l e an e d   u s i n g   a   m e d i an   f il t e r   w ith   a   w i d th   o f   2 0 0   m s   an d   6 0 0   m s   to   eli m in ate  b aseli n w an d er   [ 2 6 ] .   Me an w h ile,   h i g h - f r eq u e n c y   p o w er   li n n o i s w a s   r e m o v ed   u s i n g   B u tter w o r t h   lo w - p as s   f ilter   ( L P F)  w it h   c u t - o f f   f r eq u e n c y   o f   4 0   Hz   [ 2 6 ] .   Nex t,  P QR ST   s ig n a s e g m en tatio n   w a s   p er f o r m ed   b y   tak i n g   1 3 0   s a m p les b e f o r an d   1 7 0   s am p l es a f ter   t h R   p o s itio n   [ 3 5 ] .     2 . 3 .     F e a t ure  ex t ra ct io ns   I n   th is   s tu d y ,   v a r i o u s   ty p es   o f   f e at u r es   f r o m   s ev e r al   d o m ai n s   w e r e   u s e d ,   in c lu d in g   t em p o r al ,   s p e c t r al ,   s t a ti s t i c al ,   a n d   R - R   p e ak   in t e r v a l   m o r p h o l o g i c a l   f e atu r e s .   T em p o r a l ,   s p e c t r a l ,   an d   s ta t is t ic a l   f ea t u r e   ex t r ac t i o n   w as  p e r f o r m e d   u s in g   th t im s e r i es   f e a t u r ex t r a ct i o n   li b r a r y   ( T S F E L )   av a il a b l in   P y th o n ,   w h ich   p r o v i d es   v a r i e ty   o f   f e atu r e s   f o r   an a ly s in g   t im s i g n a ls   [ 3 6 ] ,   [ 3 7 ] .   Me an w h i le ,   f o r   t h R - R   in t e r v a l m o r p h o l o g y   d o m a in ,   th is   s tu d y   em p l o y e d   f o u r   m ain   f e at u r e s R   Po s it i o n ,   Pr e _ R ,   Po s t _ R ,   an d   L o c a l _ R   [ 2 6 ] ,   [ 3 8 ] .   Pr e _ R   i s   d e f in e d   a s   th in t e r v a b e tw e en   th e   o b s e r v e d   R   an d   t h e   p r e v i o u s   R .   M e an w h il e ,   P o s t_ R   i s   th e   in t e r v al   b e tw e en   th e   o b s e r v e d   R   a n d   th s u b s e q u en t   R ,   an d   L o c a l _ R   is   d e f in e d   as   th e   av e r ag e   o f   1 0   R - R   in t e r v al s   a r o u n d   th e   o b s e r v ed   R .     2 . 4 .     F e a t ure  s ele ct io ns   F e a tu r e   s el e c ti o n   is   p e r f o r m e d   t o   r e d u c e   c o m p u t a ti o n a l   l o a d .   D u r in g   t h i s   s t ag e ,   f e a tu r e   s c al i n g   t ak es  p l a c e ,   f o l l o w e d   b y   t h e   r em o v al   o f   f ea tu r e s   w it h   l o w   v a r ia n ce .   T h e   p r o c e s s   c o n t in u es   w ith   Pe a r s o n   c o r r e la t i o n   a n a ly s is   a n d   c o n c lu d e s   w ith   f e at u r e   r an k in g   u s in g   R F E C V .   T h e   f e a tu r es   o b t a in e d   a r e   f i r s t   s c ale d   t o   n o r m a li s e   th v a lu es ,   e n s u r in g   t h ey   f a ll   w i th in   th e   s am e   r an g e .   T h i s   i s   d o n e   u s in g   th e   s t an d a r d   z - s c o r e ,   w h ic h   r e l i es   o n   th e   m e an   ( )   a n d   s t an d a r d   d e v i at i o n   ( )   o f   t h e   s am p le .   A f t e r   s c al in g ,   f ea t u r es   w i th   l o w   v a r i an ce   a r e   r e m o v e d   u s in g   t h e   Py th o n   l i b r a r y   V a r ia n c e T h r e s h o l d ( ) ,   e l im in at in g   t h o s e   b e l o w   a   s et   th r e s h o l d .   T h e   r em a in i n g   f e a tu r es   a r e   t h en   c h e ck e d   f o r   c o r r e l a t i o n ;   in   P y th o n ,   t h e   Pe a r s o n   c o r r e l a ti o n   c al c u l a t es   th e   c o r r e l a ti o n   v a lu es .   A n y   f e a tu r es   w i th   c o r r e l a t i o n   a b o v e   0 . 7   a r e   r em o v e d ,   a s   0 . 7   a l r e a d y   i n d i c a t es   v e r y   h ig h   c o r r e l a ti o n   b e t w e en   tw o   f e a tu r es   [ 3 9 ] H ig h ly   c o r r e la t e d   f ea tu r e s   c an n o t   a c cu r a t ely   r e p r es en t   th e   d i s t i n c t   c h a r a c t e r i s t i cs   o f   th e   t h r ee   c l a s s e s ,   p o t en t ia l ly   c o m p r o m i s in g   c l as s if i c at i o n   a cc u r a cy .   F in a lly ,   R F E C V   i s   em p l o y e d   t o   r a n k   an d   s e le c t   th m o s t   p r e d i c t iv e   f e a tu r es  u s in g   r an d o m   f o r e s t   a s   an   el im i n at o r   w i th   5 - f o l d   c r o s s - v a l i d ati o n .   St a r t in g   f r o m   a ll   r em a in in g   f e a tu r es ,   R F E C i t e r a ti v e ly   r em o v es   th e   le a s t   im p o r t a n t   f e at u r e   b a s e d   o n   im p o r ta n c e   s c o r e s   o b t ain e d   f r o m   th e   r a n d o m   f o r es t   m o d e t r a in e d   o n   th f u l l   t r a in in g   s e t .   E a c h   r e s u lt in g   f e at u r e   s u b s e is   e v a lu a t e d   u s in g   5 - f o l d   c r o s s - v a l i d a t i o n ,   w h e r e   t h e   s am e   s u b s e t   i s   t e s t e d   a c r o s s   al l   f o l d s   an d   th e   v a li d a t i o n   p e r f o r m an c e   i s   a v e r a g e d .   T h e   f e a tu r s u b s e t   a ch i ev in g   th h ig h es t   a v e r a g e   c r o s s - v a li d a t i o n   p e r f o r m an c is   s e l e ct e d   as  o p t im a l   [ 4 0 ] [ 42] .   B y   s e l e ct in g   f e a tu r es   b as e d   o n   a v e r ag e d   p e r f o r m an ce   a c r o s s   f o l d s   r a th e r   t h a n   a   s in g l e   d a t a   s p l i t ,   R F E C V   im p l ic i tly   p r o m o te s   f e a tu r e   s ta b i l ity ,   im p r o v e s   g en e r a l i za b i l ity ,   a n d   r e d u c es   th e   r is k   o f   o v e r f it t in g .     2 . 5 .     Cla s s if ica t io n   I n   th c lass if ica ti o n   p r o ce s s ,   t h i m b a lan ce   i n   t h n u m b er   o f   an n o tatio n s   b et w ee n   t h m a j o r ity   an d   m i n o r it y   cla s s es  in   t h tr ai n i n g   d ata  o f te n   b ec o m es  s er io u s   p r o b lem   b ec au s t h m o d el  ten d s   to   b b iased   to w ar d s   th m aj o r ity   clas s   an d   ig n o r th m i n o r it y   clas s .   Si n ce   th a m o u n o f   d ata  f o r   th n o r m al,   P VC ,   an d   P A C   clas s es  i n   th tr ai n in g   d ata  is   u n b ala n ce d ,   th s y n t h eti m in o r it y   o v er - s a m p li n g   tech n iq u ( SMOT E )   is   u s ed   as   d ata  b ala n ci n g   m et h o d   in   t h tr ai n in g   d ata.   SMO T E   w o r k s   b y   g e n er ati n g   s y n t h etic  s a m p le s   i n   t h e   m i n o r i t y   clas s ,   n o s i m p l y   d u p licatin g   d ata,   b u b y   cr ea tin g   n e w   d ata  t h r o u g h   i n ter p o lati o n   b et w ee n   ex i s ti n g   m i n o r it y   s a m p les  a n d   th eir   n e ig h b o u r s   in   f ea tu r s p ac e.   T h u s ,   th cla s s   d is tr ib u tio n   b ec o m es  m o r b alan ce d ,   allo w i n g   th m o d el  to   lear n   p atter n s   f r o m   t h e   m i n o r it y   cla s s   m o r ef f ec ti v el y ,   w h ich   i m p r o v es  clas s if icatio n   p er f o r m a n ce ,   p ar tic u lar l y   o n   m etr ics   s u ch   as  r ec all   an d   F1 - s co r e.   A f ter   d ata  b alan ci n g ,   tr ai n in g   a n d   te s ti n g   ar Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l ,   Vo l.  24 ,   No .   3 J u n 20 26 8 9 1 - 9 03   894   p er f o r m ed   u s i n g   t h s elec ted   m ac h in lear n in g   m o d els.  H y p er p ar am eter   tu n in g   f o r   KNN,   L ig h tGB M,   an d   th e   en s e m b le  clas s i f ier   is   co n d u cted   u s i n g   Gr id Sear c h C w i th   s tr ati f ied   5 - f o ld   cr o s s - v ali d atio n   to   ev alu a te   co m b i n atio n s   o f   t h eir   r esp ec ti v p ar a m eter s .     2 . 5 . 1 .   K NN   KNN  is   o n o f   t h s i m p lest   s u p er v is ed   m ac h in lear n in g   al g o r ith m s .   T h is   m ea n s   t h at  KN r eq u ir es  lab els  as  o u tp u to   r ec o g n is e   p atter n s   b et w ee n   i n p u a n d   o u tp u t.  KNN  is   n o n - p ar a m etr ic  a l g o r ith m   t h at  m a k es   n o   ass u m p tio n s   ab o u t h d ata.   T h w o r k i n g   p r in cip le  o f   K NN  is   to   s elec n u m b er   o f   K - n ea r e s d ata  p o in t s   as  th e   b asis   f o r   d eter m i n i n g   th class .   K NN  w il ca lc u late  t h d is tan ce   f r o m   th e   o b s er v ed   d ata  to   all  d ata  p o in t s   in   t h d ataset.   Ne x t,  th K - n ea r est  d ata  p o in ts   is   s elec ted ,   an d   th n u m b er   o f   ea ch   cla s s   i s   ca lcu lated   f r o m   th e s K - n ea r est  d ata  p o in ts .   T h d ata  b ein g   o b s er v ed   w il b class i f ied   in to   th clas s   w it h   t h e   m o s n u m er o u s   K - n ea r est  d ata  p o in t s   ar o u n d   i t.  So m i m p o r tan p ar a m ete r s   in   KNN  i n cl u d th e   n u m b er   o f   n ei g h b o u r s   ( _   )   an d   th w ei g h ts   o f   ea ch   n ei g h b o u r   d ata  p o in th a ar tak en   i n to   co n s id er at io n .   H y p er p ar am e ter   tu n i n g   is   p er f o r m ed   o n   b o th   p ar am eter s ,   w h er th v ar iatio n   in   _     is   = 4 10 As f o r   th w ei g h t,  it is   d is tan ce ”  an d   “u n i f o r m ”.       2 . 5 . 2 .   L ig ht G B M   L ig h tG B M   i s   an   al g o r i th m   f r o m   t h e   t r ee - b a s e d   l e a r n in g   g r o u p   th at   u ti l i z es  th e   g r a d ie n t   b o o s ti n g   t e c h n i q u e .   I t   w o r k s   s im i l a r ly   to   a   d e c i s i o n   t r e e ,   b u t   th e   d if f er e n c e   li e s   i n   h o w   th e   m o d e l   b u i l d s   d e c is i o n   t r e es   i t e r a ti v e ly .   I n   L ig h t G B M ,   e a ch   n ew   t r e e   i s   b u il t   t o   im p r o v o n   th e   e r r o r s   o f   th e   p r ev i o u s   t r ee   b y   m in im i z in g   t h l o s s   f u n c t i o n   u s in g   th e   g r a d i en t   d e s c en t   m e th o d .   U n l ik e   o th e r   a l g o r i th m s ,   L ig h t G B M   u s e s   a   l e a f - w is e   g r o w th   a p p r o a c h ,   w h e r e b y   t r e es   a r d ev e l o p e d   at   le av e s   th a h av e   th g r e a te s p o t en t ia l   f o r   l o s s   r e d u ct i o n .   T h is   a p p r o a ch   m ak es   L ig h t G B M   m o r e   e f f i c i en t   an d   c a p a b l e   o f   p r o d u ci n g   h ig h e r   a c cu r a cy   w i th   f ew e r   it e r at i o n s ,   e s p e ci a lly   o n   l a r g e   d at a s et s .   T o   d e t e r m in e   th e   p r e d i c t i o n   r e s u lt s   o n   n ew   d a ta ,   L ig h tG B M   w il l   s u m   t h e   c o n t r i b u t i o n s   o f   a l l   th t r e e s   th a t   h av b e e n   b u i l t .   T h e   f in al   r e s u l t   i s   a   c o m b in a ti o n   o f   a l l   th es e   t r e es ,   en a b l in g   t h e   m o d e l   t o   p r o v i d e   m o r s t a b l e   an d   a c cu r a t e   p r e d i ct i o n s .   T o   o b t a i n   r o b u s t   r e s u lt s ,   h y p e r p a r am et e r   tu n in g   is   p e r f o r m e d   f o r   s e v e r al   im p o r t an p a r am et e r s ,   in clu d in g   t h e   n u m b e r   o f   e s t im a t o r s   [ 1 0 0 ,   2 0 0 ] ,   m ax im u m   t r ee   d e p t h   [ 3 ,   5 ,   7 ] ,   l e a r n in g   r at e   [ 0 . 0 0 1 ,   0 . 0 1 ,   0 . 1 ] ,   m ax im u m   n u m b e r   o f   l ea v e s   in   ea ch   t r e e   [ 3 1 ,   6 3 ] ,   a n d   s u b s am p l e   [ 0 . 6 ,   0 . 8 ,   1 . 0 ] .       2 . 5 . 3 .   E ns e m b le  le a rning   E n s e m b le  lear n i n g   i s   co m b in atio n   o f   s ev er al  m ac h in le ar n in g   alg o r it h m s   t h at  w o r k   t o g eth er   to   p er f o r m   s p ec i f ic  f u n ct io n ,   s u ch   as   clas s if icatio n .   T h ad v a n tag o f   en s e m b le   lear n i n g   is   th at  it  ca n   p r o d u ce   a   g en er al   an d   b ala n ce d   clas s if ic atio n   m et h o d ,   en s u r in g   th at   t h cla s s i f icatio n   r es u lt s   i n   ea ch   cla s s   ar n o to o   d is p ar ate.   T h en s e m b le  lear n i n g   ap p r o ac h   e m p lo y ed   in   t h is   s tu d y   u til izes  v o ti n g   clas s i f ie r   s tr ateg y   w it h   s o f v o tin g .   Vo ti n g   cla s s i f ier s   u til i s th ad v a n ta g es  o f   ea ch   m ac h in lear n i n g   m et h o d   u s ed   to   p r ed ict  o r   class if y   class .   Fi g u r 2   i llu s tr ates  t h e   o p er atio n   o f   th s o f v o tin g   class i f ier .   I n   s o f v o tin g ,   ea c h   m ac h i n lear n in g   m et h o d   d o es  n o t   d ir ec tly   ass i g n   class   to   th class if ied   d ata  b u p r o v id es  d if f er en p r ed ictio n   p r o b a b ilit ies  ( f o r   ea ch   c lass if ied   class .   I f   th e r ar n   cl a s s e s ,   ea ch   m ac h i n lear n in g   m et h o d   w ill   p r o v id   f o r   ea ch   c lass .   I n   ad d itio n   to   th p r ed ictio n   p r o b ab ilit y ,   a n o th er   i m p o r tan p ar am eter   is   th w eig h ( ) .   Ma ch in lear n in g   u s er s   ca n   d eter m i n th w e ig h t h e y   w a n to   ass ig n h o w e v er ,   if   i is   n o s p ec if ied ,   th s y s te m   as s ig n s   t h s a m w ei g h t   to   ea ch   m ac h in e   lear n i n g   m eth o d .   A f ter   ea ch   m ac h i n lear n in g   m et h o d   p er f o r m s   t h cla s s i f i ca tio n   p r o ce s s ,   t h e   s u m   o f   th w ei g h   an d   th p r ed ictio n   p r o b a b ilit y     o f   ea ch   m ac h in lear n in g   m et h o d   w i ll   b ca lc u lated .   T h o b s er v ed   d ata  w ill  b clas s if ied   ac co r d in g   to   th class   w i th   th h i g h est v alu e.   Si m ilar   to   o th er   m et h o d s ,     o r   th w ei g h ts   f o r   b o th   m ac h in lear n i n g   m o d els  w ill  b e   v ar ied   as  f o llo w s [ 0 . 9 ;0 . 1 ] ,   [ 0 . 8 ;0 . 2 ] ,   [ 0 . 7 ;0 . 3 ] ,   [ 0 . 6 ;0 . 4 ] ,   [ 0 . 5 ;0 . 5 ] .   T h e   f ir s n u m b er   in d icate s   t h w ei g h f o r   m ac h in lear n i n g   1 ,   a n d   th s ec o n d   n u m b e r   in d icate s   t h w ei g h t f o r   m ac h i n lear n i n g   2 .     C las s i f icatio n   p er f o r m a n ce   i s   ev alu a ted   u s i n g   p r ec is io n ,   r ec all,   an d   F1 - s co r e,   w h ic h   ar p ar ticu lar l y   in f o r m ati v f o r   i m b ala n ce d   d atasets .   T h ese  m etr ics  ar d er i v ed   f r o m   th co n f u s io n   m atr i x ,   w h ich   co m p r i s es   tr u p o s iti v es  ( T P ) ,   f alse  p o s itiv es  ( FP ) ,   tr u n eg at iv e s   ( T N) ,   an d   f al s n eg ati v e s   ( FN) .   I n   ad d itio n ,   Mc Ne m ar test   is   e m p lo y ed   to   s tati s ticall y   ass es s   th s i g n i f ica n ce   o f   p er f o r m a n ce   d if f er e n ce s   b et w ee n   class i f ier s   b ased   o n   p air ed   p r ed ictio n s   o n   th s a m e   test   s et.      =   +  × 100   ( 1 )      =   +  × 100   ( 2 )     1    = 2 × (  ×  )  +  × 100   ( 3 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l         C la s s i fica tio n   o f p r ema tu r ca r d ia co n tr a ctio n s   b a s ed   o n   R F E C V     ( E ls a   S a r i H a yu n a h   N u r d in iya h )   895   2 . 6 .     SH AP   ( f ea t ures int er pret a t io n)   SH A P   is   m et h o d   f o r   in ter p r etin g   m ac h i n lear n i n g   m o d el s   b y   f air l y   m ea s u r in g   t h co n t r ib u tio n   o f   ea ch   f ea tu r to   p r ed ictio n   u s i n g   S h ap le y   v al u es  f r o m   co o p er ativ g a m th eo r y   [ 4 3 ] ,   [ 4 4 ] .   B y   ca lcu la tin g   h o p r ed ictio n s   ch a n g e   w h en   f ea tu r es  ar ad d ed   o r   r e m o v ed ,   SH A P   en s u r es   in ter p r etab ilit y   b ased   o n   lo ca l   ac cu r ac y ,   co n s is te n c y ,   an d   t h p r esen ce   o f   m i s s i n g   v al u es.  I n   th i s   s tu d y ,   SH A P   w as  u s ed   to   ex p lain   th b es t   en s e m b le  m o d el s   E C G - b ased   h ea r t c o n tr ac tio n   clas s i f icatio n ,   p r o v id in g   tr a n s p ar en c y   an d   clin ical  r ele v an ce .     T h SHA P   r esu lt s   ar v is u a li ze d   in   t w o   w a y s s u m m ar y   p lo an d   class - s p ec i f ic  p lo ts .   I n   class - s p ec if ic  p lo ts ,   th e   x - a x is   s h o w s   t h S H A P   v al u e,   r ep r esen t in g   t h d ir ec tio n   a n d   m ag n it u d o f   ea ch   f ea t u r e in f lu e n ce   o n   th p r o b ab ilit y   o f   p r ed ictin g   g iv e n   clas s .   Do ts   r ep r esen s a m p les,  w it h   co lo r   in d icati n g   o r ig i n al   fe at u r v alu e s   ( r ed   f o r   h ig h ,   b lu f o r   lo w ) .   R ed   p o in ts   o n   t h e   r ig h i n d icate   th at  h ig h   f ea t u r v al u in cr ea s e s   th li k eli h o o d   o f   t h at  clas s ,   wh ile  b l u p o in t s   o n   t h r i g h o r   r ed   p o in ts   o n   th e   le f s h o w   th o p p o s ite.   T h s u m m ar y   p lo r an k s   f ea t u r g l o b all y   b y   th e ir   av er ag ab s o lu te  SH A P   v al u e,   h i g h li g h tin g   t h m o s i n f l u e n tia l   f ea t u r es in   t h m o d el.           Fig u r 2 .   Flo w   c h ar t so f v o ti n g   clas s if ier       3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   I n   th i s   s ec tio n ,   it i s   ex p lai n ed   th r esu l ts   o f   r esear c h   an d   at  th s a m ti m is   g i v e n   t h co m p r eh en s iv e   d is cu s s io n .       3 . 1 .     T he  cla s s if ica t io n r esu lt s   o f   K NN   T h s elec tio n   o f   h y p er p ar a m et er   = 4   w i th   d is ta n ce   w ei g h tin g   m e an s   t h KNN   m o d el  d ec id es  b ased   o n   th f o u r   n ea r est d ata  p o in ts .   Data   clo s er   in   d is tan ce   co n tr ib u tes  m o r to   th d ec is io n .   T h is   m ak e s   th m o d el   s en s iti v to   t h lo ca s tr u ct u r o f   th d ata.   Fo r   ex a m p le,   if   th e r is   P AC   c lass   ex a m p le  i n   an   ar ea   w h er m o s t   n ea r b y   da ta   ar e   P VC ”  o r   N ,   th m o d el  w ill  lean   to w ar d s   th d o m i n a n class .   Dis ta n ce   weig h tin g   r ed u ce s   th e   v o te  tie   ef f ec co m p ar ed   to   u n i f o r m   w ei g h ti n g .   Ho w e v er ,   it  in cr ea s es  t h i m p ac o f   ea c h   n ea r est  d ata  p o in t,   w h ic h   co u ld   b an   o u tlier   o r   n ea r l y   id en tical  b et w ee n   cla s s e s   ( class   o v er lap ) .   T h is   co m b in atio n   o f   = 4   an d   d is tan ce   w ei g h ts   r es u lted   in   h i g h   o v er all  ac cu r ac y .   T h tr ad e - o f f t h m in o r   P AC   clas s   s u f f e r ed   f r o m   lo w   r ec all.   A lt h o u g h   t h d etec tio n   o f   P AC   w h e n   p r ed icted   w a s   q u ite  ac cu r ate,   m a n y   P AC   d ata  p o in ts   w er n o r ec o g n i s ed   as P A C .   F ig u r e   3   s h o w   t h e   c l as s if i c at i o n   r es u l ts   o f   K NN .   T h e   c l ass if i ca t i o n   r e s u lt s   u s in g   KN N   s h o w ed   e x c el l en p e r f o r m an c e   in   th e   n o r m al   c l as s ,   w ith   a   r e c a l l   o f   9 7 . 4 5 %   a n d   a   p r e c i s i o n   o f   9 8 . 5 % ,   i n d i c at i n g   th at   n e a r ly   al n o r m a l   s am p l e s   w e r e   a c cu r at e ly   d et e c te d   w i th   a   v e r y   l o w   e r r o r   r a t e .   I n   t h e   PV C   c l ass ,   t h e   m o d e l   w as   a l s o   q u i te  r e l i a b l w it h   r e c a ll   o f   9 3 . 39 %   an d   p r e ci s i o n   o f   8 8 . 47 % ,   a lt h o u g h   th e r w e r s t i ll   n u m b e r   o f   f a ls e   p o s i ti v e s ,   m a in ly   f r o m   th P A C   c la s s .   Me a n w h il e ,   th e   P A C   c l as s   h a d   r el a t iv e ly   l o w e r   p e r f o r m an ce ,   as   i n d i ca t e d   b y   a   r e ca ll  o f   8 1 . 1 an d   p r e c is i o n   o f   8 7 . 26 % ,   w h e r e   m o s o f   th o r ig i n al   P A C s   w e r c l ass if i e d   a s   PV C .   T h i s   in d i ca t es  f e at u r e   o v e r l a p   b e t w e en   PA C   a n d   PV C ,   as   w e ll   a s   l im it at i o n s   in   th e   r e p r es en t a ti o n   o f   P A C   d a t a .   Ov e r a ll ,   th e   m o d e l s   a cc u r ac y   r e a ch e d   9 4 . 1 8 % ,   w ith   th p r im a r y   c h al l en g b e in g   t o   im p r o v th s en s i tiv i ty   o f   P A C   d e t e ct i o n .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l ,   Vo l.  24 ,   No .   3 J u n 20 26 8 9 1 - 9 03   896   3 . 2 .     T he  cla s s if ica t io n r esu lt s   o f   L ig htG B M   Af ter   th t u n in g   p r o ce s s ,   t h L ig h t GB M   m o d el  w as  s e lecte d   w it h   th f o llo w i n g   p ar a m eter s :   _    = 200   _  = 0 . 1  _  = 5  _   = 31 ,   an d   p ar tial  s a m p le   an d   f ea t u r s etti n g s ,   s p ec if ical l y   s u b s a m p le  0 . 8 .   T h is   co m b i n ati o n   b alan ce s   m o d e co m p le x it y   an d   g en er ali s atio n   ab ilit y m ax _ d ep th   5   li m its   t h m a x i m u m   d ep th   o f   th tr ee   s o   th at  it  is   n o to o   d ee p ,   th er eb y   r ed u ci n g   th r i s k   o f   o v er f itti n g  _   = 31   p r o v id es  an   a d e q u ate  n u m b er   o f   leav es  s o   th at  th tr ee   is   s till   f lex ib l en o u g h   to   ca p tu r d ata  v ar iatio n s   i n   e ac h   b o o s tin g   iter atio n ,   b u is   n o to o   co m p licated .     _  = 0 . 1   s ets  a   m o d er ate  lear n in g   s p ee d ,   allo w i n g   m a n y   tr ee s   ( e n s e m b les)   to   co n tr ib u te  g r ad u a ll y ,   w h il _    = 200   p r o v id es  en o u g h   b o o s tin g   r o u n d s   f o r   th m o d el  to   lear n   co m p lex   p atter n s .   T h s u b s a m p l s ettin g   o f   0 . 8   ( s elec tin g   8 0 o f   d ata  r o w s   p er   iter atio n )   in tr o d u ce s   an   ele m en o f   r an d o m n es s   th at  h elp s   r ed u ce   o v er f itti n g   an d   i m p r o v r o b u s t n e s s .   T h r an d o m   s tate  is   s e s o   t h at  t h r esu lt s   ca n   b r ep r o d u ce d .   Ov er all,   t h is   t u n i n g   ap p ea r s   to   h av s u cc es s f u ll y   cr ea ted   g o o d   t r ad e - o f f   b etw ee n   b ias  an d   v ar ian ce ,   en ab lin g   th m o d el  to   g en er alize   s tr o n g l y   w h ile  s till   ca p tu r in g   i m p o r tan t p atter n s   w it h o u t e x ce s s i v o v er f itti n g .   I n   th is   s tu d y   Fi g u r 4   s h o w   t h cla s s i f icat io n   r es u lt s   o f   L ig h tGB M,   t h clas s i f ica tio n   m o d el   d em o n s tr ated   v er y   h ig h   ca p ab ilit y   in   r ec o g n izi n g   cla s s   N,   w it h   p r ec is io n   o f   ar o u n d   9 8 . 1 5 an d   r ec all  o f   n ea r l y   9 9 . 8 2 %,  r esu lti n g   in   a   class   F1 - s co r o f   ap p r o x i m atel y   9 8 . 9 8 %.  T h is   m ea n s   t h at  t h m o d el  m ad al m o s n o   m is ta k es  i n   p r ed i ctin g   s a m p le s   f r o m   clas s   N,   w h er o u o f   2 , 2 3 7   d ata  p o in ts ,   o n l y   4   w er e   m is c lass if ied .   Fo r   th P VC   class ,   th p er f o r m a n ce   w a s   also   q u ite  g o o d : P VC   r ec all  w a s   ar o u n d   9 5 . 3 8 %,  w h ile   p r ec is io n   w as   in   th e   r an g o f   8 8 . 2 2 %,  r esu ltin g   i n   a n   F1 - s co r o f   9 1 . 6 6 %.  T h is   in d icate s   th a m o s t   P VC   s a m p le s   w er s u cc e s s f u ll y   r ec o g n ized ,   alth o u g h   t h er w er s t ill  p r ed ictio n   er r o r s   f r o m   o th er   cla s s e s ,   esp ec iall y   P AC ,   w h ic h   w a s   also   m i s clas s i f ie d   as  P VC .   T h P AC   cla s s ,   d esp ite  ac h ie v i n g   h ig h   p r e cisi o n   o f   9 5 . 1 9 %,  ex p er ien ce d   s ig n i f ica n d ec r ea s in   r ec all  o f   ap p r o x i m atel y   7 1 . 4 9 %,  r esu ltin g   in   P A C   F1 - s co r o f   o n ly   8 1 . 6 5 %.   T h is   r ef lect s   th at  alt h o u g h   m a n y   d ata  w er s u cc e s s f u ll y   cla s s i f ied   as  P AC ,   2 7 o f   P A C   s a m p les  w er e   n o id en ti f ied   as  P AC   an d   w er class i f ied   in to   th P VC   clas s .   T h d if f er en ce   in   m etr ics  b et w ee n   clas s es  clea r l y   s h o w s   t h at  th m o d el s   p er f o r m an ce   i s   m o r co n s is ten a n d   r eliab le  f o r   class es w ith   h ig h er   p r ev alen ce ,   s u c h   as  an d   P VC .   I n   co n tr ast ,   f o r   m i n o r it y   cla s s es,  s u c h   as  P A C ,   d e s p ite  h i g h   p r ec is io n ,   s e n s i tiv it y   r e m ai n s   r elat iv el y   lo w   i n   th i s   d ataset  a n d   ev al u at io n   s etti n g .     3 . 3 .     T he  cla s s if ica t io n r esu lt s   o f   ens e m ble le a rni ng   I n   th is   e n s e m b le  lear n in g   ap p r o ac h ,   KNN  a n d   L ig h tGB w e r u tili ze d   w i th   p ar a m eter s   d er iv ed   f r o m   p r ev io u s   h y p er p ar a m eter   tu n i n g .   Me an w h i le,   th s o f v o tin g   w e ig h ts   t h at  y ield ed   th o p ti m u m   r es u lt s   w er e   [ 0 . 6 ,   0 . 4 ]   f o r   ea ch   m ac h in le ar n in g   m o d el.   T h class if icati o n   r esu lts   i n   Fig u r 5   o b tain ed   in d icate   th at  th e   m o d el  e x h i b its   v er y   h i g h   p er f o r m a n ce   f o r   th clas s ,   w it h   p r ec is io n   o f   ap p r o x i m atel y   9 8 . 7 5 an d   r ec all   o f   ap p r o x im ate l y   9 9 . 0 6 %,  r es u lti n g   i n   an   F1 - s co r o f   ap p r o x i m atel y   9 8 . 9 0 %.  T h ese  f ig u r es  in d icate   th at  t h e   m o d el  al m o s al w a y s   s u cc ee d s   in   co r r ec tl y   r ec o g n is i n g   s a m p les  a n d   m a k es  v er y   f e w   f al s p o s itiv es  a n d   f a ls e   n eg at iv e s   in   t h is   cla s s .   Fo r   th P VC   class ,   th p er f o r m a n ce   is   also   s tr o n g .   T h p r ec is io n   o f   P VC   p r ed ictio n s   r ea ch es  9 0 . 5 9 %,   in d icatin g   th at  m o s P VC   p r ed ictio n s   ar e   co r r ec t,  alth o u g h   th er ar n u m b er   o f   in co r r ec p r ed ictio n s   f r o m   o th er   class es.  T h P VC   r ec all  r ea ch es  9 4 . 4 3 %,  m ea n i n g   th at  m o s t   P VC   s am p le s   ar s u cc e s s f u ll y   id en ti f ied .   T h F 1 - s co r f o r   th P VC   c lass   r ea ch ed   9 2 . 4 7 %,  in d icatin g   g o o d   b alan ce   b et w ee n   p r ec is io n   an d   r ec all  f o r   th P VC   cl as s ,   alt h o u g h   n o as  h i g h   as  t h at  o f   t h clas s .   Me an w h ile,   t h P AC   cla s s   s h o w ed   s l ig h tl y   d i f f er e n r es u lts .   T h P AC   p r ec is io n   w as  q u ite  h i g h ,   r ea c h in g   8 9 . 9 1 %,  in d icatin g   t h at  w h e n   th m o d el  p r ed icted   P A C ,   t h p r ed ictio n   w a s   r elati v el y   r elia b le.   Ho w e v er ,   th P A C   r ec all  is   lo w er ,   at  ar o u n d   8 0 . 5 2 %,  w h ich   m ea n s   th at  a   p r o p o r ti o n   o f   P AC   d ata  is   n o s u cc es s f u ll y   d etec ted   as  P A C   ( ap p r o x im a tel y   1 9 - 2 0 o f   P A C   s a m p le s   ar p r e d icted   as  o th er   class es,  esp ec iall y   P VC ) .   T h P A C   F1 - s co r is   ap p r o x i m atel y   8 4 . 96 %,  in d icatin g   t h at  alt h o u g h   t h P A C   p r ed ictio n   i s   q u ite  p r ec is e,   th o v er all  p er f o r m a n ce   o f   th P A C   cla s s   is   s ti ll  a f f ec ted   b y   th r elat iv el y   lo w   r ec all  v alu e.   T h d i f f er e n ce s   i n   t h ese  m etr ic s   co n s is te n tl y   s h o w   t h at  cla s s e s   w it h   h i g h er   p r ev ale n ce   ( p ar ticu lar l y   t h cla s s )   ac h iev t h m o s o p ti m a p er f o r m a n ce ,   w h ile  m i n o r it y   cla s s e s ,   s u c h   as  P A C ,   d esp ite  o b tain in g   g o o d   p r ec is io n ,   s till   ex p er ien ce   g ap   in   s en s iti v it y   ( r ec all ) .   I n   th co n tex o f   ap p licatio n s   w h er er r o r s   in   d e tectin g   th P AC   class   ca r r y   s ig n i f i ca n w ei g h t,  th lo w er   r ec all  o f   P A C   b ec o m e s   cr itical  p o in in   in ter p r eti n g   p er f o r m a n ce .   Fo r   s cie n ti f ic  r e p o r ts ,   th m ar g in   b et w ee n   p r ec is io n   a n d   r ec all  f o r   ea ch   clas s   i s   i m p o r ta n to   n o te,   as  it  i n d icate s   th m o d el s   b i as  to w ar d s   th e   d o m i n an t   clas s   in   t h d atase t,  an d   s h o w s   t h at  a n   o v er all  ev al u atio n   u s in g   o n l y   ac cu r ac y   o r   g lo b al  m e tr ics  m a y   m as k   th r elativ e l y   w ea k   p er f o r m a n ce   o n   s m al ler   class e s   [ 4 5 ] .   I n   th is   s tu d y ,   s o f v o ti n g   w eig h t s   w er v ar ied   u s in g   d is cr ete  in cr e m en t s   to   p r o v id tr an s p ar en an d   co m p u tatio n all y   ef f icie n co m p ar i s o n .   W h i le  th i s   ap p r o ac h   w as  s u f f icie n f o r   id en ti f y i n g   an   ef f ec ti v en s e m b le  co n f i g u r atio n ,   m o r ad v an ce d   o p ti m izatio n   m et h o d s   s u ch   as  B a y e s ian   o p tim izatio n   o r   ev o lu t io n ar y   alg o r ith m s   co u ld   b ex p lo r ed   in   f u t u r w o r k   to   p o ten tiall y   f u r th er   i m p r o v e   en s e m b le  p er f o r m a n ce .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l         C la s s i fica tio n   o f p r ema tu r ca r d ia co n tr a ctio n s   b a s ed   o n   R F E C V     ( E ls a   S a r i H a yu n a h   N u r d in iya h )   897               Fig u r 3 .   C o n f u s io n   m atr ix   o f   KNN   Fig u r 4 .   C o n f u s io n   m atr ix   o f   L i g h tGB M   Fig u r 5 .   C o n f u s io n   m atr ix   o f   en s e m b le  lear n i n g       3 . 4 .     Dis cus s io n   T ab le  1   s h o w s   t h cla s s i f icati o n   r esu l ts   o f   t h KNN,   L i g h t GB M,   an d   en s e m b le  lear n i n g   alg o r ith m s .   I n   ev al u ati n g   p er f o r m a n ce   b e t w ee n   s in g le  m et h o d s   a n d   en s e m b le  m et h o d s ,   L ig h tGB s h o w ed   s u f f icien t   p er f o r m a n ce   a n d   p r ed ictio n   s t ab ilit y   co m p ar ed   to   K NN.   L i g h tGB M,   tr ee - b ased   g r ad ien t b o o s tin g   a lg o r it h m ,   ca p tu r es  co m p lex   f ea tu r in ter ac tio n s   th r o u g h   leaf - w is g r o w t h   s tr ateg y   th a iter ativ el y   s elec ts   th lea f   w i t h   th m a x i m u m   lo s s   r ed u ctio n ,   o f ten   lead in g   to   d ee p er   tr ee s   an d   b etter   p r e d ictiv p er f o r m an ce   [ 4 6 ] ,   [ 4 7 ] C o n v er s el y ,   KNN  h a s   an   ad v a n tag e   i n   r ec all  o r   s e n s it iv i t y   in   class i f y in g   P A C .   T h i s   is   b ec au s KNN  is   m et h o d   th at  r elies  o n   t h n ea r e s n ei g h b o u r in g   clas s   in   t h f ea tu r s p ac e,   s o   w h e n   P AC   s a m p le s   a r in   lo ca clu s ter   th at  h as   s i m ilar ,   KN w il b b et ter   ab le  to   class i f y   t h P A C   class   co r r ec tl y ,   ev e n   t h o u g h   t h n u m b er   o f   P AC s   is   s m aller   th a n   o t h er   clas s es.  Me an w h ile,   L i g h tGB is   v er y   e f f ec tiv e   in   g lo b al  er r o r   o p ti m is a tio n ,   m a k in g   it   less   r esp o n s i v to   r ar lo ca p at ter n s   ( w h ic h   ap p ea r   in   m i n o r   cl ass es) ,   p ar tic u lar l y   w h e n   s u c h   p atter n s   co n tr ib u te   m i n i m all y   to   o v er all  lo s s   r ed u ctio n   d u r in g   b o o s tin g .   On   th o th er   h a n d ,   th KNN L ig h tGB en s e m b le  s u cc es s f u ll y   co m b in e s   th ad v a n ta g es  o f   b o th   m et h o d s   an d   u tili s es  L i g h t GB M s   s tr en g th   i n   h a n d li n g   n o n - lin ea r   f ea t u r es  an d   d ataset  co m p lex i t y ,   as  w ell  as   KNN s   ab ilit y   to   p r o v id s en s i tiv it y   to   lo ca v ar iab ilit y ,   s o   th at  th is   en s e m b le  s h o w s   an   i m p r o v e m e n in   m e tr ics  s u c h   as  r ec all  a n d   F1 - s co r i n   m i n o r   class es  co m p ar ed   to   th t w o   s i n g le  m eth o d s .   Mo r g en er all y ,   e n s e m b le   ap p r o ac h es  ten d   to   ac h ie v b etter   r esu lt s   i n   i m b ala n ce d   d ata   [ 4 8 ] [ 5 1 ] .   T h is   tr en d   is   r e f lec ted   in   o u r   f in d i n g s ,   w h er th e n s e m b le  m o d el  s h o w s   en h a n ce d   d etec tio n   p er f o r m an ce   e s p ec ia ll y   f o r   m in o r it y   class es  s u c h   as  P VC   an d   P AC .   T h er ef o r e,   f r o m   s cien ti f ic  p o in t   o f   v ie w ,   t h K NN L i g h tGB en s e m b le  m e th o d   w a s   c h o s en   as   th p r ef er r ed   m et h o d   b ec au s e   th r esear ch   o b j ec tiv em p h a s is ed   th b est  p er f o r m a n ce   in   th P VC   an d   P A C   class es.   T o   s u b s tan tia te  th o b s er v ed   p er f o r m a n ce   d if f er en ce s ,   Mc Ne m ar s   test   w as   ap p lied   t o   p air ed   p r ed ictio n s   g en er ated   f r o m   t h s a m te s s et.   T h r esu lts   in d icate   th at  th e n s e m b le  m o d el  s i g n i f ica n tl y   o u tp er f o r m s   KNN  ( = 7 . 66 × 10⁻ ) ,   w h ile  n o   s tatis ticall y   s ig n i f ica n d if f er en ce   is   o b s er v ed   b etw ee n   th e   en s e m b le  m o d el  a n d   L i g h tGB ( = 0 . 1359 ) ,   s u g g esti n g   co m p ar ab le  p r ed ictiv p er f o r m an ce .   I m p o r tan tl y ,   th ab s e n ce   o f   s ta tis tica s i g n if ica n ce   r elati v to   L i g h tGB in d icate s   p er f o r m an ce   eq u iv ale n ce   r ath er   t h an   in f er io r it y .   T h er ef o r e,   th en s e m b le  ap p r o ac h   r em ain s   p r ef er ab le  d u t o   its   h ig h er   F1 - s co r f o r   th P VC   an d   P A C   cla s s e s ,   w h ich   ar ce n tr al  to   th o b j ec tiv es  o f   t h is   s t u d y ,   as   w ell  a s   it s   i n cr ea s ed   r o b u s tn es s   ac h ie v ed   th r o u g h   t h i n teg r atio n   o f   h ete r o g en eo u s   class if ier s   [ 5 2 ] .   B ased   o n   th co m p ar is o n   r e s u lts   i n   T ab le  2 ,   th is   s tu d y   s h o w s   b etter   p er f o r m a n ce   co m p ar e d   to   m o s t   p r ev io u s   s t u d ies,  esp ec iall y   i n   ter m s   o f   th av er ag F1 - s co r e,   w h ic h   r ea ch ed   8 8 . 7 2 %,  h ig h er   th an   Ma teo   an d   T alav er a   ( 7 1 . 4 2 %)   [ 2 3 ] ,   Yan g   et  a l.   ( 8 2 . 4 0 %)   [ 2 7 ] ,   Gu s ev   ( 8 5 . 0 1 %)   [ 2 4 ] ,   Z ak ar ia  et  a l.   ( 8 4 . 9 2 %)   [ 2 6 ] ,   an d   Den g   et  a l.   ( av er ag n o t r ec o r d ed )   [ 2 5 ] .   Fo r   th P VC   class ,   t h is   s tu d y   r ec o r d ed   p r ec is io n   o f   9 0 . 5 9 %,  r ec all   o f   9 4 . 4 3 %,   an d   an   F1 - s co r o f   9 2 . 4 7 %.  T h ese  v al u es  ar r ela tiv el y   b alan ce d   b et w ee n   p r ec is io n   an d   r ec all,   a n d   ar s u p er io r   to   Z ak ar ia  et  a l.   ( 7 6 %)  [ 2 6 ]   an d   Den g   et  a l.   ( 7 2 . 9 6 % [ 2 5 ] .   I n   f ac t,  its   p er f o r m an ce   is   co m p ar ab le   to   th at  o f   Ma teo   a n d   T alav er a   ( 9 2 . 3 0 %)  [ 2 3 ]   an d   Yan g   et   a l.   ( 9 2 . 6 0 %)  [ 2 7 ] ,   b u w it h   an   ad v a n tag in   t h e   b alan ce   b et w ee n   p r ec is io n   a n d   r ec all.   T h is   d e m o n s tr ates  t h at  th m et h o d   e m p lo y ed   is   ca p ab le  o f   r ed u ci n g   P V C   class i f icatio n   er r o r s   w i th o u co m p r o m is i n g   s e n s iti v it y .   Fo r   th P A C   clas s ,   th is   s tu d y   p r o d u ce d   p r ec is io n   o f   8 9 . 9 1 %,  r ec all  o f   8 0 . 5 2 %,  a n d   an   F1 - s co r o f   8 4 . 96 %.  C o m p ar ed   to   Ma teo   et  a l. ,   w h o   a ch iev ed   a n   F1 - s co r e   o f   o n l y   5 0 . 5 8 %,  th i m p r o v e m en is   v er y   s i g n i f ican t.  Ho wev e r ,   w h e n   co m p ar ed   to   Z ak ar ia  et  a l.   ( F1 - s co r o f   9 3 . 8 3 %)   [ 2 6 ]   o r   Den g   et  a l.   ( r ec all  o f   8 9 . 4 5 %)   [ 2 5 ] ,   th is   s t u d y   s ti ll  lag s   s li g h t l y   i n   s en s it iv it y ,   esp ec iall y   i n   r ec o g n is i n g   P AC ,   w h ic h   is   r el ativ el y   f e w er   in   n u m b er .   Ne v e r th eles s ,   th p r ec is io n   o f   P A C   i n   t h is   s tu d y   is   m u c h   h ig h er   t h an   i n   m o s o th er   s t u d ies,  in d icat i n g   lo w er   p r ed ictio n   er r o r   r ate  w h en   t h m o d el   class i f ies  P A C .   I n   ad d itio n ,   th class if icatio n   o f   P VC   an d   P A C   i n   t h is   s tu d y   g e n er all y   y ield s   g o o d   an d   r elativ el y   b alan ce d   r esu lts ,   co m p ar ed   to   o th er   s tu d ie s   th at   o f ten   s h o w   s i g n i f ican t d i f f er en ce s   i n   p er f o r m a n ce   b et w ee n   P VC   an d   P A C .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l ,   Vo l.  24 ,   No .   3 J u n 20 26 8 9 1 - 9 03   898   T h ese  r esu lt s   i n d icate   t h at  t h f ea t u r s elec tio n   p r o ce s s   e f f ec tiv el y   r ed u ce d   t h d i m en s io n a lit y   o f   t h e   f ea t u r s p ac e,   en ab lin g   t h m o d el  to   lear n   m o r ef f icie n tl y   w h ile  f o c u s i n g   o n   th m o s i n f o r m ati v v ar iab les.   I n itiall y ,   P ea r s o n   co r r elatio n   f ilter in g   w a s   ap p lied   w it h   th r es h o ld   o f   0 . 7   t o   r em o v s tr o n g l y   r ed u n d an f ea tu r e s ,   s i m p li f y i n g   t h f ea tu r s et  b e f o r th m ai n   s e lectio n   p r o ce s s .   Su b s eq u e n tl y ,   R FE C w a s   p er f o r m ed ,   u s i n g   cr o s s - v alid atio n   at  ea c h   iter at io n   to   s y s te m atica ll y   e v alu a t f ea t u r i m p o r tan ce   a n d   r etain   o n l y   t h o s t h at   co n tr ib u ted   s ig n i f ica n tl y   to   class i f icatio n   p er f o r m a n ce .   T h is   s tag ed   eli m i n atio n   ap p r o ac h   n o o n l y   p r ev en te d   o v er f itti n g   ca u s ed   b y   an   ex ce s s iv n u m b er   o f   f ea tu r es b u t a ls o   im p r o v ed   m o d el  g en er aliza ti o n   an d   p r o d u ce d   s i m p ler   y et  m ea n in g f u l   r ep r esen tatio n   o f   t h d ata  f o r   clin ical   an al y s i s   [ 5 3 ] .   R FECV  s e lecte d   s ev er al  i m p o r ta n t   f ea t u r es,  g r o u p ed   as  f o llo w s m o r p h o lo g ical  f ea t u r es  ( P r e_ R ,   L o ca l_ R ,   P o s t_ R ) s tatis tic al  f ea tu r es  s u c h   a s   m ed ian   a n d   k u r to s i s s p ec tr al   f ea t u r es  s u c h   as  m ed ian   f r eq u en c y ,   s p ec tr al  d is ta n ce ,   a n d   s p ec tr al .   W h ile  th e   P ea r s o n   co r r elatio n   th r es h o l d   o f   0 . 7   p r o v ed   ef f ec ti v e,   alter n ati v t h r es h o ld s   o r   o th er   m u ltico lli n ea r it y   d iag n o s t ics co u ld   b ex p lo r ed   in   f u t u r w o r k   to   f u r th er   r ef i n f ea tu r q u al it y .       T ab le  1 .   T h class if icat io n   r es u lts   o f   all  alg o r it h m s     C l a ss   P r e c i si o n   R e c a l l   F1 - S c o r e   A c c u r a c y   K N N   N   9 8 . 5 0 %   9 7 . 4 5 %   9 7 . 9 7 %   9 4 . 1 8 %   P V C   8 8 . 4 7 %   9 3 . 3 9 %   9 0 . 86 %   P A C   8 7 . 2 6 %   8 1 . 1 2 %   8 4 . 0 8 %   L i g h t G B M   N   9 8 . 1 5 %   9 9 . 8 2 %   9 8 . 9 8 %   9 4 . 8 6 %   P V C   8 8 . 2 2 %   9 5 . 3 8 %   9 1 . 6 6 %   P A C   9 5 . 1 9 %   7 1 . 4 9 %   8 1 . 6 5 %   En se mb l e   l e a r n i n g   N   9 8 . 75 %   9 9 . 06 %   9 8 . 9 0 %   9 5 . 3 4 %   P V C   9 0 . 5 9 %   9 4 . 4 3 %   9 2 . 4 7 %   P A C   8 9 . 9 1 %   8 0 . 5 2 %   8 4 . 96 %       T ab le  2 .   C o m p ar is o n   w i th   o t h er   r esear ch   O t h e r   r e se a r c h   P V C   P A C   A v e r a g e   o f   F1 - s c o r e   P r e c i si o n   R e c a l l   F1 - sco r e   P r e c i si o n   R e c a l l   F1 - sco r e   M a t e o   a n d   T a l a v e r a   [ 2 3 ]     8 9 . 4 0 %   9 5 . 3 8 %   9 2 . 3 0 %   5 1 . 9 5 %   4 9 . 2 6 %   5 0 . 5 8 %   7 1 . 4 2 %   Y a n g   e t   a l [ 2 7 ]       9 2 . 6 0 %       7 2 . 2 0 %   8 2 . 4 0 %   G u se v   [ 2 4 ]               8 5 . 0 1 %   Z a k a r i a   e t   a l .   [ 2 6 ]   7 6 %   7 6 %   7 6 %   9 0 %   9 8 %   9 3 . 8 3 %   8 4 . 9 2 %   D e n g   e t   a l .   [ 2 5 ]     7 2 . 9 6 %       8 9 . 4 5 %       T h i s st u d y   9 0 . 5 9 %   9 4 . 4 3 %   9 2 . 4 7 %   8 9 . 9 1 %   8 0 . 5 2 %   8 4 . 96 %   8 8 . 7 2 %       3 . 5 .     SH AP - f ea t ures  inte rpre t a t io n   T h r esu lts   o f   i n ter p r etin g   th Vo ti n g C la s s i f ier   ( KN N+ L i g h tGB M)   m o d el  u s i n g   SH A P   Ker n elE x p lai n er   s h o w   t h at  th e   R   in ter v al,   s p ec tr al,   an d   s tati s tical  f ea t u r es  p la y   cr u cial  r o le  in   d is tin g u is h i n g   b et w ee n   t h n o r m al ,   P A C ,   a n d   P VC   cla s s es.   T h e   m ai n   i n f lu e n tial   f ea tu r es   ar P r e_ R ,   Me d ian   f r eq u e n c y ,   Sp ec tr al  d is tan ce ,   L o ca l_ R ,   m ed ian ,   a n d   k u r to s i s .   T h S HA P   Ker n e m eth o d   o f f er s   h ig h   f le x ib ilit y   i n   ex p lain i n g   en s e m b le  m o d els;   h o w ev er ,   th r esu l ts   ca n   b u n s tab le  d u to   its   r elian ce   o n   s to ch ast ic  s a m p li n g ,   w h ic h   m a y   y ield   d if f er e n attr ib u tio n s   ac r o s s   r u n s .   R ec en s t u d ies  h a v s h o w n   t h at  Ker n el  SH A P s   in s tab ilit y   s te m s   f r o m   i ts   r an d o m   n eig h b o r   s elec tio n   p r o ce d u r [ 5 4 ] .   I n   f u t u r w o r k ,   r ep ea ted   SH A P   an al y s es  o r   co r r o b o r atio n   u s i n g   alter n a tiv e   ex p lai n ab ilit y   m eth o d s   s u ch   as  L I ME   an d   p er m u tat io n   f ea t u r i m p o r tan ce   co u ld   b em p lo y ed   to   f u r t h er   ass es s   th r o b u s t n es s   o f   f ea tu r attr ib u tio n s   [ 5 5 ] ,   [ 5 6 ]   Fig u r es  6   to   8   s h o w   th l is o f   to p   f ea t u r es  f o r   ea ch   cla s s .   I n   th n o r m al  c lass ,   h i g h   P r e_ R   v al u es   al m o s al w a y s   i n cr ea s th p r o b ab ilit y   o f   n o r m a p r ed ictio n .   T h is   ef f ec is   r ei n f o r ce d   b y   s tati s tical  f ea tu r es   s u c h   as  m ed ian   a n d   k u r to s is   t h h i g h er   th e s v al u es,  t h g r ea ter   th s u p p o r f o r   n o r m a c lass i f icatio n .   I n   t h e   P A C   cla s s ,   P r e_ R ,   Me d ian   f r eq u en c y ,   an d   Sp ec tr al  d is ta n ce   p lay   m aj o r   r o le.   L o w   v al u es   o f   P r e_ R ,   Me d ian   f r eq u en c y ,   Sp ec tr al  d i s tan ce ,   an d   L o ca l_ R   g e n er all y   i n cr ea s th P AC   p r ed ictio n ,   as  s h o w n   b y   b l u d o ts   o n   th r ig h s id ( p o s itiv SH A P   v alu e s ) .   T h r ed   d o ts   o n   th r i g h al s o   in d icate   t h at,   u n d er   ce r tain   co n d itio n s ,   h ig h   v al u es  o f   t h ese   f ea t u r es  ca n   s t ill  i n cr ea s t h p r o b ab ilit y   o f   P AC ,   s u g g e s ti n g   f ea t u r e   in ter ac tio n s .   T h u s ,   P A C   ca n   b tr i g g er ed   b y   lo w - v alu e   f ea tu r es   o r   f r o m   co m b in atio n   o f   h i g h   f ea t u r v alu e s   w it h   o t h er   f ac to r s .   I n   th P VC   clas s ,   s i m i lar   p atter n   o cc u r s P r e_ R   r em ai n s   d o m i n an t Sp ec tr al  d is tan ce   a n d   Me d ian   f r eq u e n c y   f o llo w   a s   k e y   f ea t u r es  in   d ete ctin g   p r em a tu r v e n tr ic u lar   b ea ts .   T h b lu an d   r ed   d o ts   f o r   P r e_ R   o n   th r ig h s id in d icate   t h at  b o th   h i g h   a n d   lo w   v al u es  ca n   in cr ea s P VC   p r ed ictio n ,   d ep en d in g   o n   th co n te x o f   o t h er   f ea t u r es.  Fo r   Sp ec tr al  d i s tan ce   an d   Me d ia n   f r eq u en c y ,   h i g h   v alu e s   co n s i s ten tl y   in cr ea s P VC   p r o b ab ilit y .   Fo r   A b s o l u te  en er g y ,   lo w   v al u es d r iv th p r ed ictio n   to w ar d   th P VC   c lass .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l         C la s s i fica tio n   o f p r ema tu r ca r d ia co n tr a ctio n s   b a s ed   o n   R F E C V     ( E ls a   S a r i H a yu n a h   N u r d in iya h )   899   Fig u r 9   s h o w s   th li s o f   to p   f ea t u r es  b ased   o n   SHA P   v al u es.  T h to p   f iv f ea t u r es   P r e_ R ,   Me d ian   f r eq u en c y ,   Sp ec tr al  d is tan ce ,   L o ca l_ R ,   an d   A b s o lu te  en er g y   w er s elec ted   b y   t h e   m o d el.   T h ey   ar p h y s io lo g icall y   li n k ed   to   p r em at u r b ea ts   ( b o th   P A C   an d   P VC )   an d   n o r m al  r h y t h m .   P r e_ R   r ep r esen ts   th e   in ter v a o r   ch ar ac ter is tic s   b ef o r th R   w a v e.   P r e m atu r b ea ts   t y p icall y   a f f ec th R - to - R   i n ter v a o r   th e   w a v e f o r m   ar o u n d   R ,   m a k i n g   f ea tu r es  th a m ea s u r th i n ter v al  b ef o r o r   af ter   R   h ig h l y   i n f o r m ati v [ 3 4 ] .   T h e   Med ian   f r eq u e n c y   an d   Sp ec tr a d is tan ce   f ea t u r es  d escr ib ch an g e s   i n   f r eq u e n c y   co n te n w h en   th s i g n al  s h o w s   ab n o r m al  f l u ctu a tio n s ,   s u ch   as   p r em a tu r b ea t s ,   n o i s e,   o r   R - R   i n ter v al   v ar iatio n s .   L o ca l_ R   lik el y   ca p t u r es  lo ca ch an g es  i n   th s i g n al  ar o u n d   th R   w a v e.   T h ese  in clu d ab n o r m al  R - R   in ter v al  ch a n g e s   o r   u n u s u al  s h ap e s   b ef o r o r   af ter   R ,   w h ic h   s i g n al   p r em at u r b ea ts .   T h A b s o lu t en er g y   f ea tu r r ef lects  t h to tal  s tr en g th   o f   th e   s ig n al.   P r e m at u r b ea ts   o f te n   ca u s e n er g y   s u r g e s   o r   a m p l itu d f lu ct u atio n s ,   t h er eb y   i n c r ea s in g   th o v er all  s ig n al  e n er g y   r ela tiv to   n o r m al  s ig n als  [ 5 7 ] ,   [ 5 8 ] .   I m p o r tan tl y ,   t h ese  f ea tu r e - le v el  in s i g h t s   ca n   as s is cli n ician s   b y   h i g h l ig h ti n g   w h ic h   s i g n a l   ch ar ac ter is tic s   ar m o s in f o r m ati v f o r   d is tin g u i s h in g   p r em at u r b ea ts ,   p o ten tiall y   s u p p o r tin g   m o r f o cu s ed   E C i n ter p r etatio n   a n d   m o n i t o r in g   s tr ateg ie s .   Fro m   s y s te m   d ev elo p m en p er s p ec ti v e,   t h id en t if ica tio n   o f   th ese  k e y   f ea tu r es  m a y   al s o   g u id f u tu r d ata  co llectio n   an d   m o d el  r ef i n e m en b y   p r io r itizin g   p h y s io lo g icall y   r elev an s i g n al  ch ar ac ter is tic s .   Nev er th eles s ,   th id en ti f i ed   f ea tu r es  o r ig i n ate  f r o m   th s p ec if ic  m o d el  an d   d ataset  u s ed   in   t h i s   s t u d y   an d   d o   n o c o n s tit u te  cli n ical  c o n f ir m atio n .   B r o ad er   clin ical  d ata,   in ter - p atien t   ev alu a tio n ,   a n d   ex ter n al  v alid a tio n   ar r eq u ir ed   b ef o r th e s i n s i g h ts   ca n   b r eliab l y   ap p lied   in   m ed ical  p r ac tice.                   Fig u r 6 .   SHA P   f o r   n o r m al   Fig u r 7 .   SHA P   f o r   P AC   Fig u r 8 .   SHA P   f o r   P VC           Fig u r 9 .   SHA P   s u m m ar y   p lo t - to p   f ea t u r es   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l ,   Vo l.  24 ,   No .   3 J u n 20 26 8 9 1 - 9 03   900   4.   CO NCLU SI O N   T h is   s t u d y   p r o p o s es  r o b u s f r a m e w o r k   f o r   class if y i n g   p r e m atu r ca r d iac  co n tr ac tio n s   u s i n g   R FECV - b ased   f ea tu r s e lectio n   a n d   a n   en s e m b le  o f   KNN  a n d   L ig h tGB M.   T h m o d el  ac h ie v es   h ig h   a n d   b alan ce d   p er f o r m a n ce   ac r o s s   n o r m al,   P VC ,   an d   P A C   cla s s e s ,   in cl u d in g   u n d er   in ter - p atie n v a lid atio n ,   d e m o n s tr atin g   it s   r eliab ilit y   an d   co m p etit iv e n es s   w ith   e x is t in g   ap p r o ac h es.  SHA P - b a s ed   in ter p r etab ilit y   a n al y s i s   co n f ir m s   th a t   f ea t u r es  s u c h   as  P r e_ R ,   m ed ian   f r eq u e n c y ,   s p ec tr al  d is tan ce ,   L o ca l_ R ,   an d   ab s o lu te  en er g y   ar th m o s t   in f o r m ati v e,   s u p p o r tin g   p h y s io lo g ical  r elev a n ce   an d   clin ical  i n ter p r etab ilit y .   B ey o n d   p er f o r m an c e   i m p r o v e m en t s ,   th is   f r a m e w o r k   p r o v id es  f o u n d atio n   f o r   d ev elo p in g   r eliab le  a n d   ex p l ain ab le  ar r h y th m ia   d etec tio n   s y s te m s   th at  ca n   s u p p o r w ea r ab le  m o n ito r i n g   an d   clin ical  d ec is io n - s u p p o r ap p li ca tio n s .   Fu tu r w o r k   w il f o cu s   o n   v alid atio n   u s i n g   lar g er   an d   m o r d iv er s e   p atien p o p u lat io n s ,   in te g r atio n   w it h   d ee p   lear n in g   ap p r o ac h es,  an d   ev alu atio n   o f   r ea l - ti m i m p le m e n tatio n   f o r   p r ac tical  clin ical  d ep lo y m e n t.       ACK NO WL E D G M E NT S   T h is   r esear ch   w as  s u p p o r ted   b y   L P P Un iv er s itas   J en d e r al  So ed ir m a n   t h r o u g h   UN S OE B L R esear ch   Gr a n t 2 0 2 5 .       F UNDIN G   I NF O RM AT I O N   T h au th o r s   w o u ld   li k to   th an k   L P P Un iv er s itas   J en d e r al  So ed ir m a n   f o r   f u n d in g   th i s   r esear ch   th r o u g h   t h UN S OE B L R esear ch   Gr an t 2 0 2 5 .       AUTHO CO NT RIB UT I O NS ST A T E M E NT   T h is   j o u r n al  u s e s   th C o n tr ib u to r   R o les  T ax o n o m y   ( C R ed iT )   to   r ec o g n ize  in d i v id u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au t h o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co lla b o r atio n .       Na m o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   E ls Sar i H a y u n ah   Nu r d in i y a h                               A i s y N u r   A u l ia  Yu s u f                               No r m Am al ia                               W id h iat m o k o   Her r y   P u r n o m o                               A ziza h   Naj d Haf iz h a                                 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 si s   I     I n v e st 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 si 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   T h er is   n o   co n f lict o f   in ter e s t   in   th i s   r esear ch .       I NF O RM E CO NSE N T   W h av o b tain ed   in f o r m ed   c o n s en t f r o m   al l in d i v id u al s   in c lu d ed   in   th is   s t u d y .       E T H I CAL AP P RO V AL     T h s tu d y   u tili ze d   o p en   ac ce s s   d atab ase  ( h ttp s ://p h y s io n et. o r g /co n te n t/ m itd b /1 . 0 . 0 /)   an d   th er ef o r d id   n o t r eq u ir eth ical  ap p r o v al,   as it c o m p lied   w it h   all  r elev a n n atio n al  r e g u latio n s   an d   in s tit u tio n al  p o licie s .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.