A Dual-Path Learning Framework for Real-Time Heart Disease Prediction in IoT-Fog-Cloud Environments Using CGAN and Hybrid Feature Selection
محل انتشار: مجله هوش مصنوعی و داده کاوی، دوره: 14، شماره: 4
سال انتشار: 1405
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 18
فایل این مقاله در 16 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_JADM-14-4_006
تاریخ نمایه سازی: 22 مهر 1405
چکیده مقاله:
Accurate and timely detection of heart disease is a fundamental challenge in clinical diagnostics, exacerbated by the inherent complexities of real-world healthcare datasets, such as class imbalance, high dimensionality and the presence of outliers. To address these issues, we propose a dual-path learning framework specifically designed for real-time heart disease detection within IoT–Fog–Cloud environments. The framework integrates advanced preprocessing techniques, including Conditional Generative Adversarial Networks (CGANs) for data balancing and a hybrid feature selection pipeline, thereby addressing data imbalance and dimensionality reduction. It also proposes a dual-path diagnostic system that uses a lightweight XGBoost classifier in the fog layer optimized for low latency and fast local inference, and an improved TabTransformer-based model in the cloud layer, which is selectively used for ambiguous samples. Experimental evaluation on heart disease datasets demonstrates the superior performance of the framework, achieving ۹۹.۶۶% accuracy, F۱ score of ۹۹.۷۵%, and AUC of ۹۹.۹۶%. Additionally, it improves overall inference latencies, mostly below one millisecond in the fog layer and low latency in cloud layer. This paper provides a scalable, interpretable, and privacy-preserving medical diagnosis framework in distributed healthcare systems.
کلیدواژه ها:
Heart Disease Detection ، IoT–Fog–Cloud Computing ، CGAN-based Data Balancing Hybrid Feature Selection ، XGBoost ، TabTransformer
نویسندگان
Vahidreza Afshin
Department of Electrical Engineering, University of Birjand, Birjand, Iran.
Saiedeh Kabirirad
Department of Computer Science, Birjand University of Technology, Birjand, Iran.
Seyed Hamid Zahiri
Department of Electrical Engineering, University of Birjand, Birjand, Iran.
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :