Makine Öğrenmesi Temelli Obezite Durum Tahminlemesi

Abstract

Obezite ciddi bir halk sağlığı sorunudur ve Dünya üzerinde gittikçe artış göstermektedir. Biyolojik, fizyolojik, psikolojik ve çevresel faktörlerden etkilenen karmaşık bir konudur. Yaşam kalitesini olumsuz etkileyen bir hastalık olarak kabul edilmektedir. Yüksek tansiyon, koroner arter hastalığı, kalp krizi, uyku apnesi, nefes alma zorluğu, eklem ağrısı ve osteoartrit eklem hastalıklarının oluşmasına neden olabilir. Ayrıca çeşitli kanser türlerinin görülme riski obez bireylerde daha yüksektir. Yüksek tansiyon, yüksek kan şekeri, yüksek trigliserid seviyeleri ve düşük HDL kolesterol seviyeleri gibi faktörlerin bir araya gelmesiyle oluşan metabolik sendrom riskini de artırır. Çalışma, makine öğrenimi sınıflandırıcıları kullanarak obezite tahmini için risk faktörlerini belirlenmesini amaçlamaktadır. Makine öğrenimi yöntemleri özellikle büyük veri kümelerinin analiz edilmesi ve bu verilerden obezitenin ana belirleyici değişkenlerini saptanmasını kolaylaştırır. Bu yöntemlerin uygulanması ile risk faktörlerinin öncelikle belirlenerek takibinin kolaylaşmasını sağlayabilir. Makine öğrenimi, obeziteyle ilgili sonuçların anlaşılması ve tahmin edilmesi için umut verici bir yol sunmaktadır. Araştırmacılar, büyük veri kümelerinden ve karmaşık algoritmalardan yararlanarak obezitenin temel belirleyicilerini ve risk faktörlerini belirleyebilir ve bu da önleme ve müdahale stratejilerine bilgi sağlayabilir. Geliştirilmiş algoritmalar, gelişmiş tahmin başarımını ortaya koyar ve çeşitli veri kaynaklarının entegrasyonu, obezite tahmin modellerini daha da geliştirebilir. Bu bilgiler, küresel obezite problemine yönelik müdahalelerin geliştirilmesine rehberlik edebilir. Bu yöntemlerin uygulanması ile elde edilecek sonuçların kullanımı ile hastalık tanılamada uzmanlara yardımcı olacaktır ve karar vermelerinde destek sağlayacaktır. Çalışmada “kaggle” ortamında temin edilen ve içeriğinde on yedi parametreyi barındıran veri seti kullanılarak gerçekleştirilen makine öğrenmesi yöntemleri kullanılmıştır. Elde edilen sınıflandırma sonuçları hastalık riski olabilecek hastaların verilerinin diyabet risklerini belirlemede kullanılabilir. Bu veri kümesi üzerinde on bir farklı makine öğrenme algoritması kullanılmıştır. Bu makalede bu yöntemler karşılaştırılarak tahminde en başarılı yöntemler belirlenmiştir. Örneklemelerde veri seti içinden eğitim ve test seti oluşturulmuştur. Algoritmaların başarımı çeşitli metriklerle karşılaştırılmıştır. Ayrıca en başarılı birkaç algoritma değişkenlerin bazılarının ince ayar yapılarak başarımı arttırılmıştır. Uygulanan sınıflandırıcı algoritmalarından en başarılı başarım, Gradient Boost ve XGBoost kullanan modeller olmuştur. Bu modeller test verileri üzerinde %97 doğruluk değerini elde etmiştir. Literatür taramasında bu çalışmada elde edilen sonucun en iyi sonuç olduğu görülmektedir. Kısıtlı özelliklerle obezite konusunun çalışıldığı makalelere göre farklı özellikleri de dikkate alan bir veri kümesi olması ve on bir farklı modelleme ile obezite sınıflandırmalarının makine öğrenmesinin yapılması açısından da anlamlı bir çalışma olduğu düşünülmektedir.