Desarrollo de un modelo de Machine Learning para la clasificación de tipos de dengue de acuerdo a su nivel de severidad: Un estudio de caso de Bucaramanga, Colombia

Abstract

El dengue en Colombia y en la región representa una importante problemática de salud pública, por las condiciones geográficas y sociales que hay en el país, se presentan focos cíclicos de contagio. Los avances en machine learning (ML) y ciencia de datos para la clasificación de pacientes puede representar una reducción de esfuerzos médicos, económicos y humanos para el tratamiento de la enfermedad. El diagnóstico temprano, ofrece conocimiento y seguimiento de la enfermedad. Los datos obtenidos provienen del municipio de Bucaramanga, Santander, uno de los departamentos más afectados por los brotes de dengue. Para lograr el objetivo de construir un clasificador de tipos de dengue se construyen 4 modelos ML: Regresión Logística Regularizada (RL), Random Forest (RF), Maquina de Soporte Vectorial para Clasificación (SVC) y una propuesta de ensamble de estos tres modelos que toma como meta-clasificador al algoritmo de XGBoost. Los resultados muestran como mejor modelo al modelo ensamblado (AUC = 0.9386, Accuracy = 0.936, F1-Score = 0.947), seguido de la Regresión Logística regularizada por norma L2 (AUC = 0.95, Accuracy = 0.871, F1-Score = 0.895), la Máquina de Soporte de Vectorial - Kernel Radial (AUC = 0.984, Accuracy = 0.857, F1-Score = 0.867) y por último, el Random Forest (AUC = 0.94, Accuracy = 0.833, F1-Score = 0.865). Además se encontró que factores como antecedentes familiares por dengue, dolor abdominal, vomito y diarrea presentan una relación causal con el presentar dengue con signos de alarma.