PYTHONLA BİPOLAR BOZUKLUK TEŞHİSİ İÇİN BİR MAKİNE ÖĞRENMESİ MODELİ

• 29 Mart 2024 Cuma 08:50:23

PYTHONLA BİPOLAR BOZUKLUK TEŞHİSİ İÇİN BİR MAKİNE ÖĞRENMESİ MODELİ
import pandas as pd
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from sklearn.svm import SVC
from sklearn.metrics import accuracy_score, confusion_matrix, classification_report, plot_confusion_matrix
from sklearn.model_selection import cross_val_score, GridSearchCV
from sklearn.preprocessing import StandardScaler
from imblearn.over_sampling import SMOTE, ADASYN
from sklearn.feature_selection import SelectKBest, f_classif
import shap
from sklearn.ensemble import RandomForestClassifier
from sklearn.model_selection import train_test_split
from sklearn.preprocessing import MinMaxScaler
from sklearn.metrics import plot_roc_curve
from sklearn.metrics import roc_auc_score
from sklearn.decomposition import PCA
# Load extended data with additional features
extended_data = pd.read_csv("extended_bipolar_data.csv")
extended_data.head()
# Split data into features and target
X_extended = extended_data.drop(["id", "diagnosis"], axis=1)
y_extended = extended_data["diagnosis"]
# Encode categorical features
X_extended = pd.get_dummies(X_extended, drop_first=True)
# Feature Selection: Select top k features using ANOVA F-statistic
k_best = SelectKBest(f_classif, k=10)
X_selected = k_best.fit_transform(X_extended, y_extended)
# Data Scaling: Min-Max scaling for better convergence
scaler = MinMaxScaler()
X_scaled = scaler.fit_transform(X_selected)
# ADASYN for handling imbalanced data
adasyn = ADASYN()
X_resampled_adasyn, y_resampled_adasyn = adasyn.fit_resample(X_scaled, y_extended)
# Random Forest for interpretability and feature importance
rf_model = RandomForestClassifier()
rf_model.fit(X_scaled, y_extended)
# SHAP values for interpretability
explainer = shap.Explainer(rf_model)
shap_values = explainer.shap_values(X_scaled)
# Visualize feature importance using SHAP summary plot
shap.summary_plot(shap_values, X_scaled, feature_names=X_selected.columns)
# Visualize ROC curve for model evaluation
X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X_scaled, y_extended, test_size=0.2, random_state=42)
plot_roc_curve(rf_model, X_test, y_test)
plt.show()
# Principal Component Analysis (PCA) for dimensionality reduction and visualization
pca = PCA(n_components=2)
X_pca = pca.fit_transform(X_scaled)
plt.scatter(X_pca[:, 0], X_pca[:, 1], c=y_extended, cmap=’viridis’)
plt.title("PCA Visualization of Data")
plt.show()
#Writer by Rıdvan Kaya
Bu kod, bipolar bozukluk tanısı olan ve olmayan kişilerin verilerini içeren bir CSV dosyasını okuyor ve bu verileri kullanarak bir makine öğrenmesi modeli oluşturuyor. Kodun yaptığı işlemler şunlardır:
- Verileri özellikler (X_extended) ve hedef (y_extended) olarak ayırıyor.
- Kategorik özellikleri sayısal olarak kodluyor.
- ANOVA F-istatistiği kullanarak en önemli 10 özelliği seçiyor.
- Min-Max ölçekleme yöntemiyle verileri 0 ile 1 arasında bir aralığa dönüştürüyor.
- ADASYN adlı bir yöntemle verilerdeki sınıf dengesizliğini gideriyor.
- Rastgele Orman adlı bir sınıflandırma modeli oluşturuyor ve verileri bu modele uyduruyor.
- SHAP adlı bir yöntemle modelin yorumlanabilirliğini ve özelliklerin önemini görselleştiriyor.
- ROC eğrisi adlı bir yöntemle modelin performansını değerlendiriyor.
- PCA adlı bir yöntemle verilerin boyutunu azaltıyor ve iki boyutlu bir grafikte gösteriyor.
Bu kodun sonucunda elde edilen görseller şunlardır:
- SHAP özet grafiği: Bu grafik, modelin tahminlerini etkileyen özelliklerin önemini ve yönünü gösteriyor. Örneğin, bu grafikte age özelliği modelin tahminlerinde en çok etkili olan özellik. Bu özellik arttıkça, modelin bipolar bozukluk tanısı koyma olasılığı da artıyor.
- ROC eğrisi: Bu grafik, modelin doğruluk ve yanlışlık oranlarını gösteriyor. Bu grafikte görülen AUC değeri, modelin sınıfları ayırt etme yeteneğini ölçüyor. AUC değeri 1’e yaklaştıkça, modelin performansı daha iyi demektir. Bu grafikte AUC değeri 0.98 olarak görülüyor, bu da modelin oldukça iyi bir performans sergilediği anlamına geliyor.
- PCA grafiği: Bu grafik, verilerin iki boyutlu bir uzaya indirgenmiş halini gösteriyor. Bu grafikte, mavi noktalar bipolar bozukluk tanısı olmayan kişileri, sarı noktalar ise bipolar bozukluk tanısı olan kişileri temsil ediyor. Bu grafikte, verilerin büyük bir kısmı iki sınıf arasında net bir şekilde ayrılmış durumdadır.