Maejo Information Technology and Innovation Journal (MITIJ)
 Search | First Page   
 
 
 
» Home
» Current Issue
» Archives
» Journal Search/Article
» Register (OJS/PKP)
 

                               :: Article details ::
Return to search menu 
Article name
Development of Deep Learning Models for Rapid and Accurate Malaria Parasite Detection in Blood Smear Image
Article type
Research article
Authors Lersak Phothong(1), (Pakinee Laomoon(1), Pattiya Mora(1) and Anupong Sukprasert(1*)
Office Department of Business Computer, Mahasarakham Business School, Mahasarakham University(1) *Corresponding author: anupong.s@acc.msu.ac.th
Journal name Vol. 11 No.2 (2025): May - August
Abstract

         This study aims to develop an efficient model using deep learning techniques for the rapid and accurate diagnosis of malaria in blood smear images. The analysis follows the Cross-Industry Standard Process for Data Mining (CRISP-DM), employing forward selection and backward elimination feature selection techniques combined with four classification methods: k-Nearest Neighbors, Neural Network, Deep Learning, and Random Forest. The performance of these models is compared using metrics such as accuracy, overall performance, speed, and specificity. The results indicate that the deep learning-based feature selection technique achieves an accuracy of 97.75%, an overall performance of 97.73%, a speed of 97.19%, and a specificity of 98.31%. This technique is suitable for developing a malaria patient screening model, reducing delays in patient care in remote and underserved areas. It supports the formulation of treatment policies by multidisciplinary teams and enables rapid and accurate malaria diagnosis using artificial intelligence techniques. This can ensure timely and effective treatment for malaria patients, ultimately reducing malaria-related mortality in the future.

Keywords Image classification; Deep Learning; Disease Diagnosis; Malaria, Blood Smear Image
Page number 1-22
ISSN ISSN 3027-7280 (Online)
DOI
ORCID_ID 0009-0006-7104-9831
Article file https://mitij.mju.ac.th/ARTICLE/R68010.pdf
  
Reference 
  โรงพยาบาลศิริราชปิยมหาราชการุณย์. (2022) ไข้มาลาเรีย โรคติดต่อจากยุงก้นปล่อง. Retrieved January 8, 2024, from https://www.siphhospital.com/th/news/article/ share/573
  ธนานพ จันภักดี และฐิติรัตน์ ศิริบวรรัตนกุล. (2018). การเรียนรู้เชิงลึกสำหรับตรวจจับความผิดปกติจากภาพในวิดีโอการ์ตูนสำหรับเด็ก. วารสารวิทยาศาสตร์ประยุกต์, 21(2), 1-16.
  ธวัชชัย เหล็กดี รัฐพรรณ สันติอโนทัย และเจษฎา อุดมพิทยาสรรพ์. (2023). การเปรียบเทียบประสิทธิภาพของแบบจำลองการทำนายความเสี่ยงโรคมะเร็งปอดด้วยเทคนิคเหมืองข้อมูล. Science and Technology to Community, 2(1), 22-35.
  ประมัย ชัยวัณณคุปต์ และทรงยศ กิจธรรมเกษร. (2023). การวิเคราะห์ประสิทธิภาพการควบคุมสัญญาณไฟจราจรบริเวณทางแยกรินคำโดยใช้วิธีโครงข่ายประสาทเทียม. การประชุมวิชาการวิศวกรรมโยธาแห่งชาติ ครั้งที่ 28, (47), 1-8.
  มาเรีย นิน่า จิตะสมบัติ. (2023) มาลาเรีย (Malaria). Retrieved January 8, 2024, from https://www.medparkhospital.com/disease-and-treatment/malaria
  อนัตต์ชัย ชุติภาสเจริญ และจรัญ แสนราช. (2018). การเปรียบเทียบประสิทธิภาพของอัลกอริทึมและการคัดเลือกคุณลักษณะที่เหมาะสมเพื่อการพยากรณ์โอกาสความสำเร็จในการโอนเงินข้ามประเทศของบุคคลทั่วไป. วารสารวิจัย มหาวิทยาลัยขอนแก่น (ฉบับบัณฑิตศึกษา) สาขามนุษยศาสตร์และสังคมศาสตร์, 6(3), 105-113.
  อนุพงศ์ สุขประเสริฐ. (2021). คู่มือการทำเหมืองข้อมูล โปรแกรม RAPIDMINER STUDIO พิมพ์ครั้งที่ 4. มหาสารคาม : สาขาคอมพิวเตอร์ธุรกิจ คณะการบัญชีและการจัดการ มหาวิทยาลัยมหาสารคามAn, Q., Rahman, S., Zhou, J., & Kang, J. J. (2023). A comprehensive review on machine learning in healthcare industry: classification, restrictions, opportunities and challenges. Sensors, 23(9), 4178. https://doi.org/10.3390/s23094178
  Ahmed, S. F., Alam, M. S. B., Hassan, M., Rozbu, M. R., Ishtiak, T., Rafa, N., ... & Gandomi, A. H. (2023). Deep learning modelling techniques: current progress, applications, advantages, and challenges. Artificial Intelligence Review, 56(11), 13521-13617. https://doi.org/10.1007/s10462-023-10466-8
  Bhatti, U. A., Tang, H., Wu, G., Marjan, S., & Hussain, A. (2023, February 28). Deep Learning with Graph Convolutional Networks: An Overview and Latest Applications in Computational Intelligence. International Journal of Intelligent Systems, 2023, 1–28. https://doi.org/10.1155/2023/8342104
  Borboudakis, G., & Tsamardinos, I. (2019). Forward-backward selection with early dropping. Journal of Machine Learning Research, 20(8), 1-39.
  Deng, Z. (2023, June 14). Investigation of influence of additional convolutional and max-pooling layers in general adversarial network. Applied and Computational Engineering, 5(1), 390–397. https://doi.org/10.54254/2755-2721/5/20230604
  Ding, Y., Feng, H., Yang, Y., Holmes, J., Liu, Z., Liu, D., ... & Liu, W. (2023). Deep-learning based fast and accurate 3D CT deformable image registration in lung cancer. Medical physics, 50(11), 6864-6880. https://doi.org/10.1002/mp.16548
  Farhan, A. M. Q., & Yang, S. (2023). Automatic lung disease classification from the chest X-ray images using hybrid deep learning algorithm. Multimedia Tools and Applications, 82(25), 38561-38587. https://doi.org/10.1007/s11042-023-15047-z
  Fuhad, K. F., Tuba, J. F., Sarker, M. R. A., Momen, S., Mohammed, N., & Rahman, T. (2020). Deep learning based automatic malaria parasite detection from blood smear and its smartphone based application. Diagnostics, 10(5), 329. https://doi.org/10.3390/diagnostics10050329
  Hamisu, I. A. (2019). Malaria Prediction using Bayesian and other Machine Learning Techniques (Doctoral dissertation). http://repository.aust.edu.ng/xmlui/bitstream/handle/123456789/4965/Hamisu%20Ismail%20Ahmad.pdf?sequence=1&isAllowed=y
  Hansson, A., & Andersen, M. (2023). Optimization for Learning and Control. John Wiley & Sons. (pp. 243-296)
  Julianto, I. T., Kurniadi, D., Fauziah, F. A., & Rohmanto, R. (2023). Improvement of Data Mining Models using Forward Selection and Backward Elimination with Cryptocurrency Datasets. Journal of Applied Intelligent System, 8(1), 100-109. https://www.doi.org/10.33633/jais.v8i1.7568
  Kozbur, D. (2020). Analysis of testing-based forward model selection. Econometrica, 88(5), 2147-2173. https://www.doi.org/10.3982/ECTA16273
  Lakshmanaprabu S.K. et al. (2019). Optimal deep learning model for classification of lung cancer on CT images. Future generation computer systems, 374-382.
  Lippmann, R. (2023, February 17). Understanding and Applying Deep Learning. Neural Computation. https://doi.org/10.1162/neco_a_01518
  Marcu, D. C., & Grava, C. (2023, June 9). The Importance of Data Quality in Training a Deep Convolutional Neural Network. 2023 17th International Conference on Engineering of Modern Electric Systems (EMES). https://doi.org/10.1109/emes58375.2023.10171785
  Opeyemi A. Abisoye and Rasheed G. Jimoh (2018). comparative study on the prediction of symptomatic and climatic based malaria parasite counts using machine learning models.I.J. Modern Education and Computer Science, 18-25.
  Pierdzioch, C. (2023). On the efficiency of growth forecasts for Germany: an application of forward and backward predictor variable selection. Applied Economics Letters, 1-4. https://www.doi.org/10.1080/13504851.2023.2207811
  QinZeng Song et al. (2017). Using deep learning for classification of lung nodules on computed tomography images. Journal of healthcare engineering, 1-7.
  Rana, M., & Bhushan, M. (2023). Machine learning and deep learning approach for medical image analysis: diagnosis to detection. Multimedia Tools and Applications, 82(17), 26731-26769.https://doi.org/10.1007/s11042-022-14305-w
  The Coverage. (2022) สธ.พยากรณ์โรคและภัยรายสัปดาห์ คาดพบผู้ป่วย โรคมาลาเรีย จากยุงก้น ปล่องเพิ่มขึ้น. Retrieved January 8, 2024, from https ://www.thecoverage.info/ news/content/3799.
  Wang, H., & Zhang, J. (2021). An O(n\logn)-Time Algorithm for the k-Center Problem in Trees. SIAM Journal on Computing, 50(2), 602-635. https://www.doi.org/10.1137/18M1196522
Return to search menu
       
Editorial Board of Maejo Information Technology and Innovation Journal MAEJO UNIVERSITY
No. 63 Moo 4, Nong Han Subdistrict, San Sai District, Chiang Mai Province 50290  mitij@mju.ac.th