I AE S In t er na t io na l J o urna l o f   Ro bo t ics a nd   Aut o m a t io n  ( I J RA)   Vo l.  14 ,  No .   4 ,   Dec em b er   2 0 2 5 ,   p p .   5 7 0 ~ 5 8 0   I SS N:  2722 - 2 5 8 6 ,  DOI :  1 0 . 1 1 5 9 1 /i jr a . v 14 i 4 . pp 5 7 0 - 580           570       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij r a . ia esco r e. co m   Enha ncing  health  status pr ediction   a nd da ta securi ty  using   trans former - ba sed deep  learning  a rchitec tures       Su bra m a niy a n Sent ha m a ra i 1 ,  Ra j a   M a nick a m   M a la 2 ,  Ve lla iy a n P a la nis a m y 1   1 D e p a r t me n t   o f   C o m p u t e r   A p p l i c a t i o n s,  A l a g a p p a   U n i v e r si t y ,   K a r a i k u d i ,   T a mi l n a d u ,   I n d i a .   2 D e p a r t me n t   o f   C o m p u t e r   S c i e n c e ,   G o v e r n m e n t   A r t s   a n d   S c i e n c e   C o l l e g e   f o r   W o me n ,   P a r a ma k u d i ,   Ta m i l n a d u ,   I n d i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Au g   17 ,  2 0 2 4   R ev is ed   J u l   26 ,  2 0 2 5   Acc ep ted   Au g   26 ,  2 0 2 5       Th is  p a p e r   p r o p o se s  a   p riv a c y - p re se rv in g   tran sfo rm e r - b a se d   fe d e ra ted   lea rn in g   (P P TF L)   fra m e wo rk   d e sig n e d   to   e n h a n c e   p r iv a c y ,   a c c u ra c y ,   a n d   c o m p u tati o n a l  e fficie n c y   i n   h e a lt h c a re   d a ta  a n a ly sis.   F e d e ra ted   lea rn in g   (F L)   h a s  e m e rg e d   a s  a   p ro m isin g   so l u ti o n   f o r  d istri b u te d   m a c h in e   lea rn in g   wh il e   p re se rv in g   d a ta  p ri v a c y ,   e sp e c ially   i n   se n si ti v e   se c to rs  li k e   h e a lt h c a re .   Ho we v e r,   c h a ll e n g e s  su c h   a s  m a in tain in g   h i g h   a c c u ra c y   a n d   m a n a g in g   c o m m u n ica ti o n   o v e rh e a d   re m a in .   T h e   p ro p o se d   P P T F L   f ra m e wo rk   lev e ra g e s  th e   p o we r   o f   tran sfo r m e r  m o d e ls  t o   im p ro v e   t h e   p e rf o rm a n c e   o f   fe d e ra ted   lea rn i n g   wh il e   i n teg r a ti n g   p ri v a c y - p re se rv i n g   tec h n i q u e s.   Th e   m o d e l  d e m o n stra tes   su p e rio r   p e rfo rm a n c e   with   a n   a c c u ra c y   o f  9 2 . 8 7 % ,   a n   F 1   sc o re   o f   9 2 . 3 7 % ,   a n d   a   p ri v a c y   b u d g e t  (ϵ )   o f   1 . 6 ,   o u tp e rf o rm in g   e x ist in g   a p p ro a c h e s  in   term s  o f  b o t h   p ri v a c y   a n d   a c c u ra c y .   Th e   m o d e l  a lso   e x h i b it s   c o m p u tati o n a l  e fficie n c y ,   wi th   l o we r  c o m m u n ica ti o n   c o st  a n d   r e a so n a b le  train in g   ti m e .   Co m p a ra ti v e   e v a lu a ti o n s  wit h   fo u r  re lev a n t   li tera tu re   m o d e ls   fu rth e r  v a li d a te  th e   e ffe c ti v e n e ss   o f   th e   p r o p o se d   P P TF L   fra m e wo rk .   T h is   wo rk   h i g h li g h ts  t h e   p o te n ti a l   o f   P P TF L   to   re v o lu ti o n ize   h e a lt h c a re   in fo rm a ti c s  b y   p ro v id in g   se c u r e ,   a c c u ra te,  a n d   e fficie n t   so l u ti o n s   fo r   fe d e ra ted   lea rn in g   a p p li c a ti o n s.   K ey w o r d s :   Atten tio n   m ec h an is m   C las s if icatio n   Dee p   lear n in g   Fed er ated   lear n in g   Pre d ictio n   T r an s f o r m e r   b ased   lear n in g   T h is i s  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Su b r am an iy a n   Sen th am ar ai   Dep ar tm en t o f   C o m p u ter   Scie n ce ,   Alag ap p a   Un iv er s ity   Kar aik u d i,  I n d ia   E m ail - s ak th is iv a2 1 2 5 @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   T h e  r a p id   d i g itizatio n   o f   h e alth ca r e  an d   th e   wid esp r ea d   ad o p ti o n   o f   elec tr o n ic  h ea l th   r ec o r d s   ( E HR s ) ,   wea r ab le  d e v ices,  an d   co n n ec ted   m ed ical   s en s o r s   h av e  s ig n if ica n tly   tr a n s f o r m e d   m o d er n   m ed ici n e,   m ak in g   d ata  a  cr itical  ass et   i n   clin ical  d ec is io n - m ak in g   an d   h ea lth ca r e  d eliv er y .   W ith   th e  p r o life r atio n   o f   m ed ical  b ig   d ata,   th e r e  is   a  g r o win g   o p p o r tu n ity   to   u tili ze   m ac h in e   lear n in g   an d   d ee p   lear n in g   m o d els  to   ex tr ac t  ac tio n a b le  in s ig h ts ,   p r ed ict  d is ea s e  o u tco m es,  p e r s o n alize   tr ea tm en ts ,   a n d   u ltima t ely   im p r o v e   p atien t   ca r e  [ 1 ] – [ 3 ] .   Ho wev er ,   t h e  in c r ea s in g   s en s itiv ity   o f   m ed ical  d ata  an d   s tr in g e n t  r eg u lato r y   f r am ewo r k s   s u ch   as   th e   g e n e r a l d at a  p r o tec ti o n   r e g u la ti o n   ( GDPR )   p o s e  m aj o r   ch alle n g es   f o r   d a ta  s h ar i n g   an d   c en t r aliz e d   l ea r n i n g .   I n   th is   co n tex t,  f e d er ated   lea r n in g   ( FL)   h as  em er g e d   as  a  p r o m is in g   p a r ad ig m   t h at  en ab les  co llab o r ativ e   m o d el  tr ain in g   ac r o s s   m u ltip l e  d ec en tr alize d   h ea lth ca r e  in s titu tio n s   with o u t  ex p o s in g   s en s itiv e  p atien t  d ata.   Desp ite  its   th eo r etica l  ad v an t ag es,  co n v en tio n al   f ed er ate d   l ea r n in g   ap p r o ac h es  f ac e  s ev e r al  lim itatio n s   s u ch   as  v u ln er ab ilit y   to   d ata  h eter o g en eity ,   lack   o f   r o b u s tn ess   ag ain s t  ad v er s ar ial  attac k s ,   h ig h   co m m u n icatio n   co s ts ,   an d   in ad eq u ate  s u p p o r t  f o r   d y n am ic  m o d el  u p d atin g   in   r eso u r ce - c o n s tr ain ed   e d g e   en v ir o n m en ts   [ 4 ] ,   [ 5 ] .   Mo r eo v er ,   tr ad itio n al   r ec u r r en t   n eu r al   n etwo r k   ( R NN) - b ased   ar c h itectu r es  o f te n   f all   s h o r t  i n   h a n d lin g   co m p lex   tem p o r al  d e p en d en ci es a n d   lo n g - r an g e  in ter ac tio n s   p r esen t in   m ed ical  tim e - s er ies  d ata.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I AE S  I n t  J   R o b   &   A u to m   I SS N:   2722 - 2 5 8 6         E n h a n cin g   h ea lth   s ta tu s   p r ed ictio n   a n d   d a ta   s ec u r ity   …   ( S u b r a ma n iya n   S en th a ma r a i )   571   T o   ad d r ess   th ese  ch allen g es,  t h e  in tr o d u ctio n   o f   tr an s f o r m er - b ased   ar ch itectu r es,  o r ig in all y   d esig n ed   f o r   n at u r al  lan g u ag e  p r o ce s s in g ,   o f f er s   a  p o wer f u l  alter n ativ e  d u e   to   th eir   s elf - atte n tio n   m ec h a n is m s ,   s ca lab ilit y ,   an d   p ar allel  p r o ce s s in g   ca p ab ilit ies.  T r an s f o r m er s   h av e  s h o wn   ex ce p tio n al  p er f o r m an ce   in   m o d elin g   s eq u en tial  d ata  b y   ca p tu r in g   g lo b al  d ep en d en cie s   m o r e  ef f ec tiv ely   th an   R NNs  o r   C NNs,  m ak in g   th em   p ar ticu lar ly   s u itab le  f o r   h ea lth ca r e  ap p licatio n s   s u ch   a s   p atien t tr ajec to r y   p r ed ictio n ,   d is ea s e  p r o g r ess io n   m o d elin g ,   an d   clin ical  r is k   s tr atif icatio n   [ 6 ] – [ 8 ] .   Ho wev er ,   th eir   in teg r atio n   with in   p r iv ac y - p r eser v in g   f ed er ated   en v ir o n m en ts   r em ai n s   r elativ ely   u n ex p l o r ed   an d   d em an d s   n o v el   d esig n   c o n s id er atio n s   to   b alan ce   co m p u tatio n al  e f f icien cy ,   p r iv ac y ,   in ter p r etab ilit y ,   an d   p r e d ictiv e  p er f o r m an ce   [ 9 ] ,   [ 1 0 ] .   T h e  m o ti v a ti o n   b e h i n d   t h is   r esea r c h   s t em s   f r o m   th e  p r ess i n g   n e e d   to   d e v e lo p   i n t elli g en t,   p r i v a c y - awa r e  s y s t em s   t h at   ca n   le v e r a g e  d is tr ib u t e d   m ed ic al  d a ta  f o r   a cc u r at e  p r ed ict io n   wh ile   e n s u r in g   c o m p li a n ce   wit h   d at a  p r o t ec ti o n   la ws  a n d   m i n i m iz in g   c o m p u ta ti o n al   o v e r h ea d .   T h is   is   es p ec ial ly   c r u ci al  in   e d g e - b ase d   h e alt h c ar e   s c en ar io s ,   w h e r e   h o s p ita ls ,   cli n i cs,   a n d   w ea r a b l e   h e alt h   m o n it o r i n g   d ev ices   o p er ate   u n d er   d i v er s e  in f r ast r u ct u r e  c o n s tr ai n ts   a n d   o f te n   lac k   t h e   b a n d wi d t h   o r   p r o c ess i n g   p o we r   r e q u i r e d   f o r   t r ad i ti o n al   c en tr ali ze d   d e ep   le ar n i n g   m o d els .   F u r t h er m o r e,   th e  im p o r ta n c e  o f   r o b u s t   a n d   s ec u r e  l ea r n i n g   f r am e wo r k s   h as   b ee n   u n d er s co r ed   b y   th e  in c r ea s in g   v o l u m e   o f   cy b er   t h r ea ts   a n d   d at a   b r e ac h es   i n   t h e   h e alt h c a r e  s ec t o r .   I n   p a r a lle l,   th e   h ea lt h ca r e  i n d u s tr y   is   e x p e r i en ci n g   a  g r o wi n g   d e m a n d   f o r   AI - d r iv en   m o d e ls   t h at   ar e  i n t er p r e ta b le ,   cli n ic all y   r ele v an t,   a n d   c a p a b l e  o f   d el iv er in g   r ea l - t im e  i n s i g h ts   in   c r i tic al  ca r e   s e tti n g s .   E x is t in g   s tu d ies  h av e   p r o p o s e d   v ar i o u s   te ch n i q u es   i n cl u d i n g   f e d e r ate d   a v e r a g i n g ,   s ec u r e  m u lti p a r t y   c o m p u t ati o n ,   an d   h o m o m o r p h i c  en cr y p ti o n   t o   e n h a n ce   p r i v ac y   i n   f e d e r a te d   s y s te m s ,   y et  th es e  m et h o d s   o f t en   c o m p r o m is e  eit h er   m o d el   ac c u r a cy   o r   s y s t em   s c ala b i lit y .   A d d iti o n a ll y ,   w h il e  s e v er al  r ec e n t   f r a m e wo r k s   i n co r p o r ate   f e d er ate d   le ar n i n g   wit h   c o n v o l u ti o n al   a n d   r e cu r r e n t   n et wo r k s ,   t h ey   o f te n   f ail   to   ac c o m m o d at e   r a p i d l y   e v o lv in g   c li n ic al   c o n d iti o n s   an d   co m p le x   p ati en t - le v el   v a r iati o n s .   A  s i g n i f i ca n t  g a p   p er s is ts   i n   t h e  i n t eg r a ti o n   o f   tr a n s f o r m e r - b ase d   d e ep   lea r n i n g   m o d els  wit h   f e d e r a te d   s y s te m s   t ail o r e d   s p e cif ic all y   f o r   h ea lt h ca r e  a n al y ti cs.   T h e   p r o p o s e d   r es ea r c h   aim s   t o   d ev el o p   a   p r iv ac y - p r es er v i n g ,   t r a n s f o r m e r - en h an c ed   f e d e r at e d   l ea r n i n g   f r am e wo r k   t h a t  n o t   o n l y   ad d r ess es   t h e   s c ala b i lit y   a n d   h ete r o g en eit y   is s u es   i n   ex is ti n g   s y s te m s   b u t  als o   im p r o v es  p r ed i cti o n   o u t co m es ,   s u p p o r ts   c r o s s - d e v i ce   s y n c h r o n iz ati o n ,   a n d   e n s u r es  r e al - ti m e   a d a p t ab ilit y   i n   cli n i ca l   e n v i r o n m e n ts .         2.   L I T E R AT U RE   R E VI E W   T h e  f ield   o f   p r e cisi o n   ag r icu lt u r e  h as  s ig n if ican tly   ad v a n ce d   with   th e  ad o p tio n   o f   m ac h i n e  lear n in g   tech n iq u es  in   r ec e n t  y ea r s ,   t h e  in ter s ec tio n   o f   h ea lth ca r e   an d   m ac h in e  lear n i n g   h as  s ee n   tr an s f o r m ativ e   g r o wth ,   p a r ticu lar ly   with   th e  em er g en ce   o f   p r iv ac y - p r eser v in g   tech n iq u es  f o r   s en s itiv e  d ata.   Ullah   et  a l.   [ 1 1 ]   in tr o d u ce d   a   p r i v ac y - p r eser v in g   f e d er ated   lear n in g   a p p r o ac h   s p ec if ically   d esig n ed   f o r   ed g e  h ea lth ca r e  in f o r m atics.  T h eir   m eth o d ,   wh ich   em p h asizes  d ec en tr alize d   m o d el  tr ain in g   ac r o s s   m u ltip le  ed g e  n o d es,   en s u r es  th at  r aw  p atien t   d ata   r em ain s   lo ca lized ,   th er eb y   m iti g atin g   p o ten tial b r ea ch es.   Ho wev er ,   th e   s y s tem   is   n o t  with o u t  ch allen g es.  T h e  r elian ce   o n   ed g e  d ev ices  in tr o d u ce s   co m p u tatio n al  lim itatio n s ,   an d   in co n s is ten t  d ata  d is tr ib u tio n s   ac r o s s   n o d es  ca n   im p ac t  c o n v e r g en ce .   Als o ,   s y n ch r o n izatio n   d elay s   m ay   o cc u r   wh e n   m u ltip le  clien ts   p ar ticip ate  in   tr ain in g .   B ar ati  et  a l.   [ 1 2 ]   p r o p o s ed   a  n o v el  cl o u d   au d itin g   ap p r o ac h   aim ed   at  en s u r in g   GDPR   co m p lian ce   with in   o n lin e   h ea lth ca r e   p latf o r m s .   T h ei r   p r iv ac y - awa r e   a u d itin g   m ec h an is m   en ab les  co n tin u o u s   m o n ito r i n g   o f   clo u d - b ased   s er v ices  to   v alid ate  ad h er en ce   to   r e g u lato r y   f r am ewo r k s .   Utilizin g   an   in tellig en t a u d it e n g in e  an d   s ec u r e  lo g   m an a g e m en t sy s tem ,   th e  m eth o d   en h a n ce s   tr an s p ar en cy   in   h o w  p atien t   d ata   is   ac ce s s ed   an d   p r o ce s s ed .   A   s ig n if ican t   ad v an tag e   o f   th is   ap p r o ac h   is   its   ab ilit y   to   b r i d g e  th e  tr u s t  g ap   b etwe en   h ea lth ca r e  p r o v id er s   an d   r eg u lato r y   b o d ies.  I t  also   s u p p o r ts   au to m ate d   aler ts   in   ca s es  o f   p o licy   v io latio n s ,   en ab lin g   tim ely   in ter v en tio n .   I n   a   r elate d   v ein ,   Z h o u   et  a l.   [ 1 3 ]   d ev elo p ed   a   f ed e r ated   lear n in g   f r am ewo r k   f o r   e d g e   co m p u tin g   t h at   in tr o d u ce s   en h a n ce m en ts   to   p r iv ac y ,   s ca lab ilit y ,   an d   r o b u s tn ess   in   h ea lth ca r e  ap p licatio n s .   T h eir   m o d el   u tili ze s   en cr y p ted   g r ad ien t  d e s ce n t,  s ec u r e  m u ltip ar ty   co m p u tatio n ,   an d   d if f er en tial  p r iv ac y   to   m ain tain   th e   co n f id en tiality   o f   p atien t  r ec o r d s   d u r in g   m o d el  tr ain in g .   B y   lev er ag in g   h ier a r ch ical  ag g r e g atio n   an d   ad a p tiv e   lear n in g   r ates,  th eir   f r am ewo r k   is   ab le  to   o v e r co m e  co m m o n   is s u es  s u ch   as  s lo w  co n v er g e n ce   an d   d ata  im b alan ce .   On e  o f   th e  m ain   a d v an tag es  is   its   m o d u lar   ar ch i tectu r e,   allo win g   it  to   b e  a d ap ted   ac r o s s   v ar io u s   clin ical  s ettin g s   with   ea s e.   Ho wev er ,   en c r y p tio n   an d   p r iv ac y - p r eser v in g   m ec h a n is m s   ca n   s o m etim es  r esu lt  in   s lo wer   tr ain in g   tim es  an d   in c r ea s ed   s y s tem   co m p lex ity .   T h e  tr ad e - o f f   b etwe en   p r iv ac y   an d   c o m p u tatio n al   ef f icien cy   r e m ain s   a  k ey   co n s i d er atio n   in   its   im p lem en tatio n .   W an g   et  a l.   [ 1 4 ]   ex p l o r ed   a   s im ilar   d ir ec tio n   b y   ap p ly in g   p r iv ac y - p r eser v in g   f ed er ated   lear n in g   to   th e  in ter n et  o f   m ed ical  th in g s   ( I o MT )   u n d e r   ed g e   co m p u tin g   en v ir o n m en ts .   T h eir   m eth o d   in teg r ates  b lo c k c h ain   f o r   tam p e r - p r o o f   m o d e l  v er if icatio n   an d   em p lo y s   s ec u r e  h ash - b ased   co m m u n icatio n   p r o to co ls   b etwe en   d ev ices.  A  n o tab le  s tr en g th   o f   th is   f r am ewo r k   is   it s   f o cu s   o n   h eter o g en e o u s   d ev ice  co m m u n icatio n   in   an   I o MT   s ettin g ,   wh ich   r ef lects  r ea l - wo r ld   s ce n ar io s .   I t  en h an ce s   b o th   d ata  in teg r it y   an d   in ter o p e r ab ilit y   am o n g   d ev ices.  Ho wev er ,   th e  u s e  o f   b lo ck ch ain ,   wh ile   b en ef icial  f o r   s ec u r ity ,   ad d s   s u b s tan tial la ten cy   an d   s to r a g e  d em an d s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 7 2 2 - 2 5 8 6   I AE S I n t J Ro b   &   Au to m ,   Vo l .   1 4 ,   No .   4 ,   Dec em b er   2 0 2 5 :   5 7 0 - 5 8 0   572   Ad d itio n ally ,   en e r g y   co n s u m p tio n   ass o ciate d   with   co n t in u o u s   b l o ck ch ain   o p e r atio n s   ca n   p o s e  s u s tain ab ilit y   co n ce r n s   in   lo w - p o wer   ed g e  d e v ices.  Me an wh ile,   Pan   et  a l.   [ 1 5 ]   p r o p o s ed   an   a d ap tiv e   f ed er ated   lear n i n g   f r am ewo r k   f o r   clin ical  r is k   p r ed ictio n   th at  lev er ag es  elec tr o n ic  h e alth   r ec o r d s   f r o m   m u ltip le  h o s p itals .   T h eir   m o d el  s tan d s   o u t  b y   in tr o d u cin g   d y n am ic  clien t  s elec tio n   an d   m o d el  p er s o n aliza tio n   tech n iq u es.  T h ese  s tr ateg ies  a llo w  th e  s y s tem   to   ad ap t   to   v ar y in g   lo ca l  d ata  ch a r ac ter is tics ,   im p r o v in g   th e  m o d el’ s   g en er aliza tio n   a n d   r e lev an ce .   Mo r eo v er ,   th e  f r am e wo r k   ad d r ess es  d ata  d r if t  an d   h eter o g en eity   b y   u p d atin g   m o d el  p ar a m eter s   in   a  co n tex t - awa r e  m a n n er .   On e  k ey   b en e f it  o f   th is   m eth o d   is   its   ab ilit y   to   en h an ce   p r ed ictio n   ac c u r ac y   with o u t  co m p r o m is in g   p atien t  p r iv ac y .   H o wev er ,   t h e  co m p lex ity   o f   co o r d in atin g   m u ltip le  clien ts   an d   e n s u r in g   co n s is ten t  m o d e l  u p d ates  ca n   lead   t o   s y n ch r o n izatio n   o v er h ea d .   Mo r eo v er ,   d i f f er en ce s   i n   el ec tr o n ic  h e alth   r ec o r d   ( E H R )   s tr u ctu r es  ac r o s s   in s titu tio n s   m ig h t   r eq u ir e   ad d itio n al  p r e p r o ce s s in g   a n d   s tan d ar d izatio n   e f f o r ts .   B ad awy   et  a l.   [ 1 6 ]   p r esen te d   an   e x ten s iv e  s u r v ey   c o v er i n g   m ac h in e  lear n in g   a n d   d ee p   lear n in g   tech n iq u es  f o r   h ea lth ca r e  p r e d ictiv e  an aly tics .   B ad awy   an d   co lleag u es  em p h asized   th e   n ee d   f o r   p r iv ac y - p r eser v in g   ap p r o ac h es,  esp ec ially   wh en   wo r k in g   with   r ea l - tim e  p atien t  d ata,   th er eb y   ec h o in g   th e  d ir ec tio n   tak en   b y   o th er   r esear ch er s   in   th is   d o m ain .   L at h a  et  a l.   [ 1 7 ]   in v esti g ated   th e  u s e  o f   s tack i n g   alg o r ith m s   o v e r   b ig   d ata   in   h ea lth ca r e  c o m m u n ities   f o r   d is ea s e  p r ed ictio n .   T h eir   wo r k   in v o lv es  c o m b in i n g   m u ltip le  m ac h i n e   lear n in g   m o d els  s u ch   as  r an d o m   f o r ests ,   s u p p o r t  v ec to r   m ac h in es,  an d   g r ad ien t  b o o s tin g   class if ier s   in   a  lay er ed   en s em b le  f o r m at.   T h e  s tack in g   ap p r o a ch   im p r o v e s   class if icatio n   ac cu r ac y   b y   lear n in g   f r o m   th e   p r ed ictio n   er r o r s   o f   b ase  m o d els.  On e  clea r   ad v a n tag e  o f   th eir   m et h o d   is   its   r esil ien ce   ag ain s t  n o is y   o r   in co m p lete  d ata,   wh ich   is   co m m o n   in   h ea lth ca r e   d atab ases .   Mo r eo v er ,   en s em b le  m o d els  g en er ally   r e d u ce   th e   r is k   o f   m o d el  b ias  an d   v ar ia n ce .   Ho wev er ,   th e  co m p u tati o n al  co m p lex ity   a n d   tim e  r e q u ir ed   f o r   tr ain in g   m u ltip le  b ase  lear n er s   ca n   b e  s u b s tan tial.  Ad d itio n ally ,   i n ter p r etab ilit y   b ec o m es  m o r e   ch allen g in g   as  th e   en s em b le  m o d el  g r o ws in   d e p t h   an d   s tr u ct u r e.   Z h ao   et   a l.   [ 1 8 ]   c o n tr ib u ted   a   p r iv ac y - p r eser v in g   f e d er ated   l ea r n in g   f r am ew o r k   d esig n ed   s p ec if ically   f o r   p r o g n o s is   p r ed ictio n   u s in g   m u lti - s o u r ce   E HR s .   T h eir   a p p r o ac h   em p l o y s   atten tio n - b a s ed   m ec h an is m s   to   id en tify   an d   weig h   t h e  m o s t   r elev an t  f ea tu r es  ac r o s s   d at a  s o u r ce s .   T h is   atten tio n - e n h an ce d   ar ch itectu r e  en ab les  m o r e   ac cu r ate   p r e d ictio n s   b y   f o c u s in g   o n   clin ically   s ig n if ican t  v ar iab les  w h ile  m a in tain in g   lo ca l   d ata   p r iv ac y .   M o d el   [ 1 9 ]   s u p p o r ts   s ec u r e  co m m u n icatio n   th r o u g h   h o m o m o r p h ic  en c r y p t io n ,   e n s u r in g   th at   in d iv id u al   h ea lth   r ec o r d s   ar e   n ev er   ex p o s ed .   T h e  a d v an ta g e s   o f   t h is   m eth o d   i n clu d e   its   f l ex ib ilit y   in   ad ap tin g   to   d if f er e n t  E HR   f o r m ats  an d   its   r o b u s tn ess   in   h an d lin g   d at a  s p ar s ity .   Fin ally ,   Ab id i  et  a l.   [ 2 0 ]   ex p l o r ed   t h e   in teg r atio n   o f   cr o s s o v er - b ase d   m u ltil ay er   p e r ce p tr o n s   ( M L Ps )   in   s m ar t  h ea lth ca r e   s y s tem s   f o r   d is ea s e   d etec tio n .   T h eir   wo r k   f o cu s e s   o n   c o m b in in g   g en etic  alg o r ith m s   with   n e u r al  n etwo r k s   to   im p r o v e  f ea tu r e   s elec tio n   an d   class if icatio n   ac cu r ac y .   B y   u s in g   cr o s s o v er   o p er atio n s   in   th e   m o d el’ s   ar ch i tectu r e,   th ey   en s u r e   b etter   g en er aliza tio n   a n d   r o b u s tn ess   to   o v er f itti n g .   T h e  s y s t em   d em o n s tr ates  h ig h   p r ec is io n   in   d is tin g u is h in g   b etwe en   s im ilar   d is ea s e  class e s ,   m ak in g   it su itab le  f o r   co m p l ex   d iag n o s tic  task s .   Ad d itio n ally ,   Gu p ta  [ 2 1 ]   p r o v id ed   a  co m p ar ativ e  s tu d y   o n   s u p er v is ed   m ac h in e  lear n in g   al g o r ith m s ,   o f f er in g   in s ig h ts   in to   m o d el  s elec tio n   an d   p er f o r m a n ce   ev a lu atio n ,   wh ich   is   f o u n d atio n al  f o r   h ea lth ca r e   M L   ap p licatio n s .   B atis ta  an d   E v s u k o f f   [ 2 2 ]   co n d u cted   a   s y s tem atic  r ev iew  o n   th e  u s e  o f   tr an s f o r m er - b ased   m eth o d s   in   an aly zin g   elec tr o n ic  m ed ical  r ec o r d s ,   h ig h lig h tin g   th eir   s u p er io r ity   i n   h an d lin g   s eq u en tial  an d   co n tex tu al  h ea lth ca r e   d ata.   K u m ar   et   a l.   [ 2 3 ]   d is cu s s ed   th e   co m b i n ed   a p p licatio n s   o f   m a ch in e  lear n i n g   a n d   n atu r al  lan g u ag e   p r o ce s s in g   ( NL P)  in   h ea lth ca r e,   d em o n s tr atin g   h o w  d ata - d r iv en   tech n i q u es  ca n   s tr ea m lin e   clin ical  wo r k f lo ws.  B er r o s   et  a l.   [ 2 4 ]   e m p h asized   t h e  r o le  o f   b i g   d ata   an aly tics   in   e n h an cin g   d ig ital  h ea lth   s er v ices,  s h o wca s in g   im p r o v e d   d ec is io n - m ak in g   th r o u g h   r e al - tim e  d ata  p r o ce s s in g .   Z h o u   [ 2 5 ]   ex p lo r e d   th e   d ev elo p m e n t  o f   NL P  to o ls   to   ex tr ac t  in teg r ativ e  h ea lth   in f o r m atio n   f r o m   E HR s ,   wh ich   is   cr u cial  f o r   ex p an d i n g   th e  s co p e  o f   p er s o n alize d   an d   p r ev en tiv e   ca r e.       3.   P RO P O SE D  WO RK   I n   r ec e n t  y ea r s ,   t h e  h ea lth ca r e   s ec to r   h as  ex p er ien ce d   an   ex p o n en tial  g r o wth   in   d ata,   esp e cially   f r o m   elec tr o n ic  h ea lth   r ec o r d s   ( E HR s ) ,   m ed ical  im ag in g ,   s en s o r - b ased   m o n ito r in g   d e v ices,  an d   wea r ab le  tech n o lo g ies.  T h e  in te g r atio n   o f   th is   d ata   is   ess en tial  f o r   b u ild in g   p r ed ictiv e  m o d els  th at  c an   ass is t  in   clin ical   d ec is io n - m ak in g ,   d is ea s e  d etec tio n ,   an d   p er s o n alize d   tr ea t m en t  p lan s .   Ho wev er ,   th e  ce n tr aliza tio n   o f   s u ch   s en s itiv e  h ea lth   d ata  r aises   s i g n if ican t  p r i v ac y   co n ce r n s   an d   r eg u lato r y   ch allen g es.  I t  h a s   b ee n   estab lis h ed   th at  p r iv ac y   v io latio n s ,   s u c h   as  d ata  b r ea ch es  an d   u n au th o r ized   ac ce s s ,   ca n   s ev er ely   u n d er m in e  th e   tr u s t  in   h ea lth ca r e  s y s tem s .   Mo r eo v er ,   d ata  p r iv ac y   r eg u latio n s   lik e  th e  GDP R   an d   h ea lth   in s u r an ce   p o r tab ilit y   an d   ac co u n tab ilit y   ac t   ( HI PAA)   i m p o s e  s tr ict  co n s tr ain ts   o n   h o w  p atien t  d ata   ca n   b e  s h ar e d   an d   ac c ess ed .   T h is   h as  led   to   a   cr itical  n ee d   f o r   f r am ewo r k s   t h at  en s u r e   p r iv a cy   wh ile  s till   en ab lin g   co llab o r ativ e  d ata - d r iv e n   lear n in g .   T h e   p r o p o s ed   f r am e wo r k   s ee k s   to   o v er co m e   th es e  ch allen g es  b y   co m b i n in g   f e d er ated   lear n in g   to   en s u r e  d ata  p r iv ac y   with   th e  tr an s f o r m er   a r ch itectu r e  t o   en h a n ce   m o d el   p er f o r m a n ce ,   p a r ticu lar ly   in   h an d lin g   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I AE S  I n t  J   R o b   &   A u to m   I SS N:   2722 - 2 5 8 6         E n h a n cin g   h ea lth   s ta tu s   p r ed ictio n   a n d   d a ta   s ec u r ity   …   ( S u b r a ma n iya n   S en th a ma r a i )   573   co m p lex ,   m u ltimo d al  d atasets .   T h is   co m b in atio n   is   ex p ec ted   to   im p r o v e  th e  ac c u r ac y   an d   ef f icien c y   o f   p r ed ictiv e  m o d els  in   h ea lth ca r e  ap p licatio n s   with o u t  co m p r o m is in g   p atien t  co n f id en tiali ty .   Fig u r e  1   s h o ws  th e  o v er all  ar c h itectu r e  o f   th e  p r o p o s ed   wo r k .           Fig u r e  1 .   Ov e r v iew  o f   th e  p r o p o s ed   m o d el       3 . 1 .     Da t a s et   det a ils   T h e  PTFL - HPA  f r am ewo r k   h as  b ee n   im p lem en ted   u s in g   p u b licly   av ailab le  h ea lth ca r e  d at asets ,   s u ch   as  th e  Me d ical  I n f o r m atio n   M ar t  f o r   I n ten s iv e  C ar e  ( MI MI C - I I I ) .   h is   d ataset  co m p r is es  d e - id en tifie d   h ea lth - r elate d   d ata  o f   o v er   6 0 , 0 0 0   I C U  ad m is s io n s   at  th e  B et h   I s r ae l  Dea co n ess   Me d ical  C en ter   in   B o s to n ,   Ma s s ac h u s etts ,   co llected   b etw ee n   2 0 0 1   an d   2 0 1 2 .   T h e  PTFL - HPA  f r am ewo r k   is   d esig n ed   to   en ab le  d ec en tr a lized   an d   p r iv ac y - p r eser v i n g   h ea lth ca r e  an aly tics   ac r o s s   m u ltip le  in s titu tio n s .   T h is   ap p r o a ch   en s u r es  th at  s en s itiv e  d ata,   s u c h   as  p atien t  h ea lth   r ec o r d s ,   la b   r esu lts ,   a n d   clin ical  n o tes,  r e m ain s   with in   t h e  lo ca l  in s titu tio n ,   an d   o n ly   m o d el  u p d ates  ar e  s h ar e d   with   a  ce n tr al   f e d er ated   s er v er .   B y   u s in g   tr a n s f o r m e r   m o d els,  th e  p r o p o s ed   f r am ewo r k   aim s   to   ex tr ac t   m ea n in g f u l  in s ig h ts   f r o m   b o t h   tim e - s er ies  d ata  ( e. g . ,   p atie n t  v itals ,   lab   r esu lts )   an d   u n s tr u ctu r ed   tex t  d ata   ( e. g . ,   clin ical  n o tes),   wh ich   a r e  co m m o n   in   h ea lth ca r e  s ettin g s .   T h e  tr a n s f o r m er ’ s   s elf - atten tio n   m ec h a n is m   allo ws  th e  m o d el   to   ca p tu r e   l o n g - ter m   d e p en d e n cies  in   s e q u en tial  d ata   an d   lear n   co m p lex   r elatio n s h ip s   i n   m u ltimo d al  in p u ts .   Ad d itio n ally ,   th e  f r am ew o r k   in co r p o r ates  p r iv ac y - p r eser v in g   tech n iq u es  s u ch   as  h o m o m o r p h ic   en cr y p tio n   an d   s ec u r e  a g g r e g atio n   to   e n s u r e  th at  m o d el  t r ain in g   a n d   u p d ates  r em ai n   p r i v a te.   T h e  s y s tem   will  allo w  m u ltip le  h ea lth ca r e  in s titu tio n s   to   co llab o r ate  o n   p r e d ictiv e  an aly tics   task s   s u ch   as   d is ea s e  p r ed ictio n ,   p atien t  r is k   ass es s m en t,  an d   clin ical  d ec is io n - m ak in g   with o u t  ex p o s in g   s en s itiv e  p atien t  d ata.   T h is   co llab o r ativ e  m o d el  tr ain i n g ,   with o u t  d ir ec t  d ata  s h a r in g ,   a lig n s   with   th e  p r iv ac y   r eq u ir e m en ts   s et  f o r th   b y   d ata  p r o tectio n   r eg u latio n s   lik e  GDPR   an d   HI PAA,   en s u r in g   co m p lian ce   with   p r iv ac y   s tan d ar d s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 7 2 2 - 2 5 8 6   I AE S I n t J Ro b   &   Au to m ,   Vo l .   1 4 ,   No .   4 ,   Dec em b er   2 0 2 5 :   5 7 0 - 5 8 0   574   3 . 1 . 1 .   L o ca l  da t a   re po s it o ries   a nd   inp ut  f ea t ures   Hea lth ca r e  d ata  at  ea ch   p ar ticip atin g   in s titu tio n   h av e  b ee n   r etain ed   in   s ec u r e  lo ca l  en v i r o n m en ts .   T h e  in p u t  d ata  co n s is t o f   th r ee   m ain   ca teg o r ies:   −   Stru ctu r ed   n u m er ical  d ata:  Vit al  s ig n s ,   lab   m ea s u r em en ts   −   C ateg o r ical  an d   tex tu al  d ata:  C lin ical  n o tes,  d iag n o s es,  m ed icatio n s   −   T im e - s er ies d ata:  L o n g itu d i n a l E HR   s eq u en ce s   L et    d en o te  th e  d ataset  s to r ed   lo ca lly   at  s ite  i,  s u ch   th at    = { ( 1 , 1 ) , ( 2 , 2 ) , … , (  ,  ) } ,   wh er e     is   a  f ea tu r e  v ec to r   an d      is   th e  co r r esp o n d in g   la b el  o r   tar g et  v a r iab le.     3 . 1 . 2 .   Da t a   prepro ce s s ing   a n d f ea t ure  t ra ns f o rma t io n   T o   s tan d ar d ize  n u m er ical  d ata,   m in - m ax   s ca lin g   o r   z - s co r e  n o r m aliza tio n   h as b ee n   ap p lied .   −   Min - m ax   n o r m aliza tio n :     ′ = − −       −   Z - s co r e  n o r m aliza tio n :     ′ = −       Fo r   tex tu al  d ata,   em b e d d in g s   ∈ ×   h av e   b ee n   g en e r ated   u s in g   p r etr ain e d   tr an s f o r m er s   lik e  B E R T ,   wh er e  n   is   th e  n u m b er   o f   to k e n s   an d   d   is   th e  em b ed d i n g   d im e n s io n .   −   Po s itio n al  en co d in g   PE  h as b e en   ad d e d   to   r etain   s eq u en tial i n f o r m atio n :      , 2 = s in (  10000 2 ⁄ ) ,  , 2 + 1 = c os (  10000 2 ⁄ )       3 . 1 . 3 .   T ra ns f o rm er - ba s ed  lo ca l le a rning   m o del   E ac h   lo ca l  n o d e  h as  u s ed   a  t r an s f o r m er   en co d er   f o r   m o d e lin g   th e  h ea lth ca r e  s eq u e n ce s .   T h e  s elf - atten tio n   m ec h an is m   is   d ef i n e d   as:   −   Scaled   Do t - p r o d u ct  atten tio n        ( , , ) =   (  √  )       wh er e  Q,   K,   an d   V   ar e   th e  q u er y ,   k ey ,   an d   v alu e  m atr ices  r esp ec tiv ely ,   an d     is   th e  d im en s io n ality   o f   th e   k ey s .   −   Mu lti - h ea d   atten tio n       ( , , ) =  ( ℎ  1 , … , ℎ  ℎ )     ℎ   ℎ  =    ( , , )       T h ese  lay er s   h av e  b ee n   f o llo wed   b y   la y er   n o r m aliza tio n ,   d r o p o u t,  a n d   f ee d f o r war d   lay er s :      ( ) =  ( 0 , 1 + 1 ) 2 + 2     3 . 1 . 4 .   F eder a t ed  lea rning   co m po nent   L o ca l  m o d els  h av e  b ee n   tr ain ed   in d ep en d en tly   at  ea ch   n o d e   u s in g   lo ca l  d atasets .   T h e  m o d el  u p d ates     f r o m   n o d e  iii  h av e  b ee n   en cr y p ted   an d   s h ar ed   with   th e   ce n tr al  ag g r eg ato r .   −   Fed er ated   a v er a g in g   ( Fed A v g ) :      =   ∑ = 1       wh er e:   N  is   th e  n u m b er   o f   p ar t icip atin g   n o d es ;    is   th e  n u m b e r   o f   s am p les at  n o d e  i ;  = ∑ = 1 .   E n cr y p te d   u p d ates   ( )   h av e  b ee n   ag g r eg ated   u s in g   h o m o m o r p h i c  en cr y p tio n   o p er atio n s ,   wh e r e:      (  ) = ∑  ( )       T h is   allo ws co m p u tatio n   with o u t d ec r y p tin g   t h e  d ata.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I AE S  I n t  J   R o b   &   A u to m   I SS N:   2722 - 2 5 8 6         E n h a n cin g   h ea lth   s ta tu s   p r ed ictio n   a n d   d a ta   s ec u r ity   …   ( S u b r a ma n iya n   S en th a ma r a i )   575   3 . 1 . 5 .   P riv a c y - preserv ing   m e cha nis m s   Dif f er en tial  p r iv ac y :  T o   e n s u r e  d if f er e n tial  p r iv ac y ,   ca lib r ated   n o is e  ( 0 , 2 )   h as  b ee n   a d d ed   t o   g r ad ien ts :     ̇ = +   ( 0 , 2 )     Priv ac y   B u d g et:  T h e  p r iv ac y   g u ar an tee   ( ϵ , δ)   is   co n tr o lled   b y   s elec tin g   ap p r o p r iate  n o is e  s ca le  σ ,   b atch   s ize,   an d   n u m b er   o f   iter atio n s .   T h e  to tal  p r iv ac y   lo s s   ϵ   o v e r   T   iter atio n s   h as  b ee n   b o u n d e d   u s in g   th e  m o m e n ts   ac co u n tan t te ch n iq u e.     3 . 1 . 6 .   M ultim o da l  f ea t ure  f u s io n la y er   R ep r esen tatio n s   f r o m   s tr u ctu r ed   d ata  ℎ ,   tex tu al  em b e d d in g s   ℎ ,   an d   tim e - s er ies  f ea tu r es  ℎ    h a v e  b ee n   f u s ed   u s in g   co n ca ten atio n   f o llo wed   b y   a  d en s e  p r o jectio n :     ℎ  = ( [ ℎ ; ℎ ; ℎ  ] + )     T h is   r ep r esen tatio n   h as  b ee n   p ass ed   in to   a  f in al  class if icatio n   o r   r eg r ess io n   lay er   d ep en d in g   o n   th e  u s e  ca s e.     3 . 1 . 7 .   L o s s   f un ct io n a nd   m o del o ptim iza t io n   T o   ef f ec tiv el y   tr ain   d ee p   lear n in g   m o d els,  th e   ch o ice  o f   l o s s   f u n ctio n s   an d   o p tim izatio n   alg o r ith m s   p lay s   a  cr itical  r o le  in   en s u r in g   co n v er g e n ce   an d   ac h iev i n g   h ig h   p r e d ictiv e  p er f o r m an ce .   L o s s   f u n ctio n s   p r o v id e   a   q u a n titativ e  m ea s u r e  o f   th e   d is cr ep an c y   b etwe en   p r ed icted   o u tp u ts   an d   ac tu al   ta r g et  v al u es,  g u id in g   th e  m o d el  to   m in im ize  e r r o r s   d u r in g   t r ain in g .   De p en d in g   o n   th e  ty p e  o f   task — class if icat io n   o r   r e g r ess io n — d if f er en t  l o s s   f u n ctio n s   a r e  em p lo y ed   to   ca p tu r e  t h e  le ar n in g   o b jectiv e.   O n ce   th e   lo s s   is   co m p u ted ,   o p tim izatio n   alg o r ith m s   s u ch   as  Ad am   ar e  u s ed   to   iter at iv ely   u p d ate  m o d el  p ar a m eter s ,   en ab lin g   ef f icien t   co n v er g en ce   to war d   th e  o p tim al  s o lu tio n .   −   B in ar y   cr o s s - en tr o p y   lo s s   f o r   class if icatio n   task s :     = 1 ∑ [  ( ̂   ) + ( 1 − )  ( 1 − ̂ ) ] = 1       −   Me an   s q u ar ed   e r r o r   ( MSE )   f o r   r eg r ess io n   task s :     = 1 ∑ ( = 1 − ̂ ) 2       −   Op tim izatio n   h as b ee n   ca r r ied   o u t u s in g   th e   Ad am   o p tim izer :     = 1 − 1 + ( 1 − 1 ) , = 2 − 1 + ( 1 − 2 ) 2   ̂ = − 1 −    √  +       wh er e    is   th e  g r a d ien t,  η   is   th e  lear n in g   r ate,   an d   1 , 2   ar e  m o m en t u m   co ef f icien ts .   T h e  p r o ce s s   b eg in s   with   th e  i n itializatio n   o f   g lo b al   m o d el   p ar am eter s   0 ,   ty p ically   t h r o u g h   r an d o m   weig h t  ass ig n m en ts .   T h e  tr ai n in g   p r o ce d u r e  u n f o ld s   o v er   T   co m m u n icatio n   r o u n d s ,   d u r in g   wh ich   m u ltip le  clien ts   ( h o s p itals ,   clin ics,  o r   ed g e  d ev ices) ,   ea c h   with   th ei r   o wn   d ataset  ,   co llab o r ativ el y   tr ain   a  s h a r ed   tr an s f o r m er   m o d el.   T h e  clien t s   o p er ate  in   p a r allel,   en s u r in g   co m p u tatio n al  e f f icien cy   a n d   s ca lab ilit y .   Fo r   ea ch   co m m u n icatio n   r o u n d   t,  ev er y   clien t  k   r ec eiv es   a  co p y   o f   th e  g lo b al  m o d el  − 1   an d   p er f o r m s   lo ca l  tr ai n in g   u s in g   its   p r iv ate   d ataset  .   T h e   d at aset  is   d iv id ed   in to   b atch es,  an d   th e   m o d el  is   tr ain ed   lo ca lly   f o r   E   ep o c h s   u s in g   s tan d ar d   f o r war d   a n d   b ac k war d   p r o p ag atio n   s tep s .   Pre d ictio n s   ̂   ar e   co m p u ted   u s in g   th e  tr a n s f o r m er   m o d el,   lo s s es  ar e  ca lcu late d   v ia  a  p r ed ef in ed   lo s s   f u n cti o n   L ,   an d   g r a d ien ts     ar e  co m p u ted   to   u p d ate  t h e  lo ca l w eig h ts   th r o u g h   g r a d ien t d escen t w ith   a  lear n in g   r ate   η .       4.   RE SU L T S AN D  D I SCU SS I O N   T o   v a l i d a t e   t h e   p e r f o r m a n c e   a n d   e f f i c i e n c y   o f   t h e  p r o p o s e d   p r i v a c y - p r e s e r v i n g   t r a n s f o r m e r - b a s ed   f e d e r a t e d   l e a r n i n g   ( PP T F L )   m o d e l ,   a   c o m p r e h e n s i v e   e v al u a ti o n   w a s   c o n d u c t e d   u s i n g   r e al - w o r l d   d a t as e ts .   T h e  e v a l u a t i o n   f o c u s e d   o n   m e a s u r i n g   c l a s s i f i c a ti o n   a c c u r a c y ,   p r e c i s i o n ,   r e c a ll ,   F 1   s c o r e ,   c o m p u t a t i o n a l   t i m e ,   a n d   p r i v a c y   o v e r h e a d .   T h e   p e r f o r m a n c e   o f   t h e   p r o p o s e d   m o d e l   w a s   b e n c h m a r k e d   a g a i n s t   c o n v e n t i o n a l   f e d e r a t e d   l e a r n i n g   f r a m e w o r k s   a n d   s e l e cte d   m e t h o d s   f r o m   e x i s t i n g   l it e r at u r e .   B o t h   c e n t r a l i ze d   a n d   d e c en t r a l i z e d   s c e n a r i o s   w e r e   t es t e d .   T h e   f o l l o w i n g   t o o ls   a n d   s o f t wa r e   e n v i r o n m e n t s   we r e   u s e d   f o r   i m p l e m e n t at i o n   a n d   e v a l u a t i o n .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 7 2 2 - 2 5 8 6   I AE S I n t J Ro b   &   Au to m ,   Vo l .   1 4 ,   No .   4 ,   Dec em b er   2 0 2 5 :   5 7 0 - 5 8 0   576   −   Pro g r am m in g   l an g u ag e:  Py th o n   3 . 1 0   −   L ib r ar ies:   Py T o r ch   ( v 2 . 1 ) ,   Sci k it - lear n ,   Nu m Py ,   Pan d as,  Ma tp lo tlib ,   T r an s f o r m er s   ( Hu g g i n g Face )   −   Fed er ated   lear n in g   f r am ew o r k : Flo wer   ( FLwr )   −   Priv ac y   l ib r ar y : O p ac u s   ( f o r   d i f f er en tial p r i v ac y   ev al u atio n )   −   Har d war e:  NVI DI A  R T X  3 0 9 0   GPU,   6 4 GB   R AM ,   I n tel  i9   p r o ce s s o r   −   Op er atin g   s y s tem : U b u n tu   2 2 . 0 4   L T S   R ec en t  ad v an ce m en ts   in   f ed er ated   lear n in g   ( FL)   h a v e  d em o n s tr ated   th e  ab ilit y   to   tr ain   m o d els   co llab o r ativ ely   ac r o s s   d is tr ib u ted   h ea lth ca r e  d ata  with o u t  co m p r o m is in g   p atien t   p r iv ac y   Ullah   et   a l.   [ 1 1 ] ,  [ 1 3 ] .   H o wev er ,   c h allen g es  p er s is t  in   ac h iev in g   h ig h   ac c u r ac y   wh ile  m in im izin g   c o m m u n icatio n   co s t  an d   m ain tain in g   s tr o n g   p r iv ac y   g u ar an tees.  T o   ad d r ess   th ese,   a  P PTFL   m o d el  was p r o p o s ed   an d   ev alu ated   ag ain s t  co n v en tio n al  ce n tr alize d   a n d   FL - b ased   m o d els as in   T ab le  1 .   T h e  p r o p o s ed   PP T FL  m o d el  o u tp er f o r m ed   all  b aselin e  a p p r o ac h es  ac r o s s   k e y   p e r f o r m an ce   m etr ics.  I t  ac h iev ed   th e  h i g h est  ac cu r ac y   ( 9 2 . 8 7 %),   p r ec is io n   ( 9 1 . 4 2 %),   r ec all  ( 9 3 . 3 5 %),   a n d   F1   s co r e  ( 9 2 . 3 7 %),   d em o n s tr atin g   its   s u p er io r   cla s s if icatio n   ca p ab ilit y   in   h ea lth ca r e  co n tex ts .   As  s h o wn   in   T a b le  2 ,   th e  ac c u r ac y   an d   F1   s co r e   s tead ily   im p r o v ed   with   an   in cr ea s e  in   th e  n u m b er   o f   clien ts ,   r ea ch in g   a  p ea k   ac c u r ac y   o f   9 2 . 8 7 %  a n d   F1   s co r e   o f   9 2 . 3 7 %  with   2 0   clien ts .   T h is   in d i ca tes  th at  th e  p r o p o s ed   PP T FL  m o d el  s ca les  well  with   th e  ad d itio n   o f   m o r e   clien ts ,   lik ely   to   b e n ef it  f r o m   t h e  in cr ea s ed   d ata  d iv er s ity   p r o v id ed   b y   m u ltip le   clien t m o d els.  T ab le  3   s h o ws th e  co m p u tatio n   ef f icien cy   o v e r   ep o ch s .   As  s ee n   in   Fig u r e  2 ,   th e   ac cu r ac y   o f   th e   m o d el  im p r o v es   s tead ily   as  th e   n u m b er   o f   ep o ch s   in cr ea s es.   Star tin g   with   8 6 . 2 1 %  ac c u r ac y   at  ep o ch   1 0 ,   th e  ac c u r ac y   r is es  to   9 2 . 8 7 %  b y   ep o ch   4 0 ,   in d icatin g   th e  m o d el' s   ab ilit y   to   en h an ce   its   p r ed icti v e  p er f o r m a n ce   with   m o r e  t r ain in g   iter atio n s .   T h is   is   co n s is ten t  with   ty p ical   d ee p   lear n in g   m o d els,  wh er e  m o r e  tr ain in g   ep o ch s   g en e r ally   lead   to   b etter   r esu lts .       T ab le  1 .   Mo d el  p er f o r m a n ce   o n   MI MI C - III  d ataset   M e t r i c   C e n t r a l i z e d   t r a n sf o r mer   F L  +   C N N   F L  +   LSTM   P r o p o se d   P P TFL   A c c u r a c y   ( %)   9 0 . 1 3   8 8 . 2 5   8 9 . 0 6   9 2 . 8 7   P r e c i s i o n   ( %)   8 9 . 0 1   8 7 . 1 2   8 8 . 5 4   9 1 . 4 2   R e c a l l   ( %)   9 0 . 6 0   8 5 . 6 7   8 7 . 9 1   9 3 . 3 5   F 1   s c o r e   ( %)   8 9 . 8 0   8 6 . 3 8   8 8 . 2 2   9 2 . 3 7   ϵ (P r i v a c y )   ∞   ( n o   p r i v a c y )   3 . 5   2 . 8   1 . 6   Tr a i n i n g   T i me  ( s)   4 1 0   3 8 5   3 7 2   4 4 2   C o mm .   C o s t   ( M B )   N / A   2 4 0   2 7 0   2 1 8       T ab le  2 .   I m p ac t o f   clien t c o u n t o n   ac cu r ac y   N o .   o f   C l i e n t s   A c c u r a c y   ( %)   F 1   sc o r e   ( %)   C o mm .   O v e r h e a d   ( M B )   5   8 9 . 7 4   8 8 . 3 0   1 9 0   10   9 1 . 4 2   9 0 . 8 6   2 0 5   15   9 2 . 0 1   9 1 . 6 2   2 1 5   20   9 2 . 8 7   9 2 . 3 7   2 1 8     T ab le  3 .   C o m p u tatio n al  ef f icie n cy   o v er   ep o ch s   Ep o c h s   A c c u r a c y   ( %)   Tr a i n i n g   t i me   ( s)   P r i v a c y   b u d g e t   ( ϵ)   10   8 6 . 2 1   98   2 . 5   20   8 8 . 7 9   1 9 0   2 . 2   30   9 1 . 3 4   2 9 5   1 . 9   40   9 2 . 8 7   4 4 2   1 . 6             Fig u r e   2 .   C o m p a r is o n   o f   m etr i cs v s   E p o ch s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I AE S  I n t  J   R o b   &   A u to m   I SS N:   2722 - 2 5 8 6         E n h a n cin g   h ea lth   s ta tu s   p r ed ictio n   a n d   d a ta   s ec u r ity   …   ( S u b r a ma n iya n   S en th a ma r a i )   577   T ab le  4   co m p ar es  th e  p er f o r m an ce   o f   th e  p r o p o s ed   PP T FL  m o d el  with   f o u r   r elev a n t  m eth o d s   f r o m   th e  liter atu r e.   T h is   co m p ar is o n   is   b ased   o n   k ey   e v alu atio n   m etr ics,  in clu d in g   ac cu r ac y ,   F1   s co r e,   p r iv ac y   b u d g et  ( ϵ ) ,   a n d   c o m m u n icatio n   co s t.   Fro m   th e  c o m p ar ativ e   ev alu atio n   in   Fig u r e  3   to   Fig u r e  6 ,   it  is   ev id e n t  th at  th e  p r o p o s ed   PP T FL  m o d el  o u tp er f o r m s   all  th e  o th er   m eth o d s   ac r o s s   th e  lis ted   m etr ics.  T h e  PP T FL  m o d el  ac h iev es  th e   h ig h est  ac cu r ac y   ( 9 2 . 8 7 %)   an d   F1   s co r e   ( 9 2 . 3 7 %)   wh en   co m p ar ed   to   o th er   m o d els  s u c h   as P2 FL  ( 9 0 . 0 1 %),   PF L F ( 9 1 . 1 2 %),   an d   m u lti - s o u r ce   FL  ( 9 1 . 4 7 %).       T ab le  4 .  C o m p a r is o n   with   liter atu r e  m eth o d s   M o d e l / M e t h o d   A c c u r a c y   ( %)   F 1   sc o r e   ( %)   P r i v a c y   ( ϵ)   C o mm .   C o s t   ( M B )   P 2 F L  [ 1 1 ]   9 0 . 0 1   8 9 . 3 3   2 . 2   2 4 0   P F LF   [ 1 3 ]   9 1 . 1 2   9 0 . 2 1   2 . 0   2 4 5   M u l t i - so u r c e   F L   [ 1 8 ]   9 1 . 4 7   9 1 . 1 2   1 . 9   2 5 2   M LP w i t h   C r o ss o v e r   [ 2 0 ]   8 9 . 8 8   8 8 . 7 2   —   2 5 5   P P TFL (Tr a n sf o r mer)   ( P r o p o se d   w o r k )   9 2 . 8 7   9 2 . 3 7   1 . 6   2 1 8           Fig u r e  3 .   Acc u r ac y   c o m p ar is o n   with   v ar io u s   m o d els           Fig u r e  4 .   F1   s co r e  co m p ar is o n   with   v ar io u s   m o d els   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 7 2 2 - 2 5 8 6   I AE S I n t J Ro b   &   Au to m ,   Vo l .   1 4 ,   No .   4 ,   Dec em b er   2 0 2 5 :   5 7 0 - 5 8 0   578       Fig u r e   5 .   Priv ac y   co m p ar is o n   with   v ar io u s   m o d els           Fig u r e  6 .   C o m m u n icatio n   c o s t a cr o s s   v ar io u s   m o d els       5.   CO NCLU SI O N   I n   th is   s tu d y ,   we  p r o p o s ed   a   PP T FL  f r am ewo r k   d esig n ed   to   en h an ce   th e   p r iv a cy ,   ac c u r ac y ,   a n d   ef f icien cy   o f   h ea lth ca r e   d ata   p r o ce s s in g   in   f ed er ate d   lear n in g   en v ir o n m en ts .   T h e   m o d el  w as  ev alu ated   ac r o s s   s ev er al  k ey   m etr ics,  in clu d in g   ac cu r ac y ,   F1   s co r e ,   p r iv ac y   b u d g et,   tr ai n in g   tim e,   an d   c o m m u n icatio n   co s t,  u s in g   a  s im u lated   I o MT   d at aset.  T h e  r esu lts   d em o n s tr ate  th at  th e  PP T FL  m o d el  o u tp er f o r m s   ex is tin g   m eth o d s   in   ter m s   o f   ac c u r ac y ,   with   an   im p r ess iv e  ac cu r ac y   o f   9 2 . 8 7 %  an d   a n   F1   s co r e  o f   9 2 . 3 7 %.  Mo r eo v e r ,   th e  p r i v ac y   b u d g et  ( ϵ )   o f   1 . 6   f u r th er   u n d er s co r es  th e   m o d el' s   r o b u s t   p r iv ac y - p r eser v in g   ca p ab ilit ies,  wh ich   is   cr itical  in   th e  h ea lth ca r e  d o m ain   wh er e  d ata  co n f id en tiality   is   p ar am o u n t.  Fu tu r e  wo r k   c an   ex p l o r e  f u r th er   o p tim izatio n   o f   th e  m o d el' s   ef f icien cy   an d   s ca lab ilit y ,   as we ll a s   i ts   r ea l - wo r ld   d ep lo y m en t   f o r   m o r e  co m p lex ,   h eter o g en e o u s   h ea lth ca r e  d a tasets .   T h e  o n g o in g   d ev elo p m en t  o f   s u ch   f r am ewo r k s   will  co n tr ib u te   to   ad v an cin g   s ec u r e   an d   ef f icien t   AI   s o lu tio n s   f o r   th e   h ea lth ca r e  s ec to r ,   e n s u r in g   b o th   th e   p r o tectio n   o f   s en s itiv e  p atien t d ata  an d   th e  d eliv e r y   o f   ac cu r ate  clin ical  p r ed ictio n s .       F UNDING   I NF O R M A T I O N   T h is   s ec tio n   s h o u ld   d escr ib e   s o u r ce s   o f   f u n d in g   a g en cy   th at  h av e  s u p p o r ted   th e  wo r k .   Au th o r s   s h o u ld   s tate  h o w  th e  r esear ch   d escr ib ed   in   th eir   ar ticle  wa s   f u n d ed ,   in clu d in g   g r an t  n u m b er s   if   ap p licab le.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I AE S  I n t  J   R o b   &   A u to m   I SS N:   2722 - 2 5 8 6         E n h a n cin g   h ea lth   s ta tu s   p r ed ictio n   a n d   d a ta   s ec u r ity   …   ( S u b r a ma n iya n   S en th a ma r a i )   579   I n clu d e  th e  f o llo win g   ( o r   s im ilar )   s tatem en t  if   th er e  is   n o   f u n d in g   in v o lv e d :  Au th o r s   s tate  n o   f u n d in g   in v o lv ed .       AUTHO R  CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T   T h is   jo u r n al  u s es  th e  C o n tr ib u to r   R o les  T ax o n o m y   ( C R ed iT)   to   r ec o g n ize  in d iv id u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .     Na m e  o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   Su b r am an iy a n   Sen th am ar ai   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓     ✓   ✓   ✓       ✓     R aja  Ma n ick am   Ma la     ✓         ✓     ✓   ✓   ✓   ✓   ✓       Vellaiy an   Palan is am y   ✓     ✓   ✓       ✓       ✓   ✓     ✓   ✓     C   :    C o n c e p t u a l i z a t i o n   M   :    M e t h o d o l o g y   So   :    So f t w a r e   Va   :    Va l i d a t i o n   Fo   :    Fo r mal   a n a l y s i s   I   :    I n v e s t i g a t i o n   R   :    R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi   :    Vi su a l i z a t i o n   Su   :    Su p e r v i s i o n   P   :    P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu   :    Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT   Au th o r s   s tate  n o   co n f lict o f   in t er est.       DATA AV AI L AB I L I T Y   Data   av ailab ilit y   is   n o t  ap p li ca b le  to   th is   p ap er   as  n o   n e w  d ata  wer e  cr ea ted   o r   an aly ze d   in   th is   s tu d y .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   M .   K u l i h a   a n d   S .   V e r m a ,   “ S e c u r e   i n t e r n e t   o f   me d i c a l   t h i n g s  b a s e d   e l e c t r o n i c   h e a l t h   r e c o r d s  sc h e m e   i n   t r u st   d e c e n t r a l i z e d   l o o p   f e d e r a t e d   l e a r n i n g   c o n se n su s   b l o c k c h a i n , ”   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   I n t e l l i g e n t   N e t w o rks ,   v o l .   5 ,   p p .   1 6 1 – 1 7 4 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . i j i n . 2 0 2 4 . 0 3 . 0 0 1 .   [ 2 ]   A .   K .   A l   H w a i t a t   e t   a l . ,   “ A   n e w   b l o c k c h a i n - b a s e d   a u t h e n t i c a t i o n   f r a mew o r k   f o r   se c u r e   I o T  n e t w o r k s, ”   E l e c t r o n i c s ,   v o l .   1 2 ,   n o .   1 7 ,   p .   3 6 1 8 ,   A u g .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e l e c t r o n i c s 1 2 1 7 3 6 1 8 .   [ 3 ]   M .   A b a o u d ,   M .   A .   A l m u q r i n ,   a n d   M .   F .   K h a n ,   “ A d v a n c i n g   f e d e r a t e d   l e a r n i n g   t h r o u g h   n o v e l   mec h a n i sms   f o r   p r i v a c y   p r e ser v a t i o n   i n   h e a l t h c a r e   a p p l i c a t i o n s, ”   I EEE   Ac c e ss ,   v o l .   1 1 ,   p p .   8 3 5 6 2 – 8 3 5 7 9 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 3 . 3 3 0 1 1 6 2 .   [ 4 ]   A .   A .   La g h a r i ,   A .   A .   K h a n ,   R .   A l k a n h e l ,   H .   El m a n n a i ,   a n d   S .   B o u r o u i s,  “ Li g h t w e i g h t - B I o V :   B l o c k c h a i n   d i st r i b u t e d   l e d g e r   t e c h n o l o g y   ( B D LT)   f o r   i n t e r n e t   o f   v e h i c l e s   ( I o V s) , ”   El e c t r o n i c s ,   v o l .   1 2 ,   n o .   3 ,   p .   6 7 7 ,   Jan .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e l e c t r o n i c s 1 2 0 3 0 6 7 7 .   [ 5 ]   B .   B e r me j o   a n d   C .   J u i z ,   “ I mp r o v i n g   c l o u d / e d g e   su s t a i n a b i l i t y   t h r o u g h   a r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n c e :   A   sy s t e m a t i c   r e v i e w , ”   J o u r n a l   o f   Pa r a l l e l   a n d   D i st r i b u t e d   C o m p u t i n g ,   v o l .   1 7 6 ,   p p .   4 1 – 5 4 ,   J u n .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . j p d c . 2 0 2 3 . 0 2 . 0 0 6 .   [ 6 ]   I .   K h a n   e t   a l . ,   “ S e c u r i n g   B l o c k c h a i n - b a s e d   s u p p l y   c h a i n   m a n a g e m e n t :   T e x t u a l   d a t a   e n c r y p t i o n   a n d   a c c e ss  c o n t r o l , ”   T e c h n o l o g i e s ,  v o l .   1 2 ,   n o .   7 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / t e c h n o l o g i e s 1 2 0 7 0 1 1 0 .   [ 7 ]   T.   S a b a ,   K .   H a see b ,   A .   R e h m a n ,   a n d   G .   Jeo n ,   “ B l o c k c h a i n - e n a b l e d   i n t e l l i g e n t   I o T  p r o t o c o l   f o r   h i g h - p e r f o r ma n c e   a n d   se c u r e d   b i g   f i n a n c i a l   d a t a   t r a n sa c t i o n , ”   I EEE   T r a n s a c t i o n s  o n   C o m p u t a t i o n a l   S o c i a l   S y s t e m s ,   v o l .   1 1 ,   n o .   2 ,   p p .   1 6 6 7 – 1 6 7 4 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T C S S . 2 0 2 3 . 3 2 6 8 5 9 2 .   [ 8 ]   O .   C h e i k h r o u h o u ,   K .   M e r sh a d ,   F .   Ja mi l ,   R .   M a h m u d ,   A .   K o u b a a ,   a n d   S .   R .   M o o s a v i ,   “ A   l i g h t w e i g h t   b l o c k c h a i n   a n d   f o g - e n a b l e d   sec u r e   r e m o t e   p a t i e n t   m o n i t o r i n g   s y st e m,”   I n t e r n e t   o f   T h i n g s (N e t h e r l a n d s) ,   v o l .   2 2 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . i o t . 2 0 2 3 . 1 0 0 6 9 1 .   [ 9 ]   P .   S h a r m a ,   S .   N a mas u d r a ,   R .   G o n z a l e z   C r e sp o ,   J .   P a r r a - F u e n t e ,   a n d   M .   C h a n d r a   Tr i v e d i ,   “ EH D H E:   E n h a n c i n g   s e c u r i t y   o f   h e a l t h c a r e   d o c u m e n t s   i n   I o T - e n a b l e d   d i g i t a l   h e a l t h c a r e   e c o s y st e ms   u s i n g   b l o c k c h a i n , ”   I n f o rm a t i o n   S c i e n c e s ,   v o l .   6 2 9 ,   p p .   7 0 3 – 7 1 8 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . i n s . 2 0 2 3 . 0 1 . 1 4 8 .   [ 1 0 ]   S .   G u l a t i ,   K .   G u l e r i a ,   a n d   N .   G o y a l ,   “ P r i v a c y - p r e s e r v i n g   a n d   c o l l a b o r a t i v e   f e d e r a t e d   l e a r n i n g   m o d e l   f o r   t h e   d e t e c t i o n   o f   o c u l a r   d i s e a se s,”   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   M a t h e m a t i c a l ,   E n g i n e e ri n g   a n d   M a n a g e m e n t   S c i e n c e s ,   v o l .   1 0 ,   n o .   1 ,   p p .   2 1 8 – 2 4 8 ,   F e b .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 3 3 8 8 9 / I JM E M S . 2 0 2 5 . 1 0 . 1 . 0 1 3 .   [ 1 1 ]   F .   U l l a h   e t   a l . ,   “ P 2 F L :   P r i v a c y - p r e se r v i n g   f e d e r a t e d   l e a r n i n g   a p p r o a c h   f o r   h e a l t h c a r e   i n f o r ma t i c s  a t   t h e   e d g e , ”   L e c t u re  N o t e s  o n   D a t a   E n g i n e e ri n g   a n d   C o m m u n i c a t i o n s Te c h n o l o g i e s ,   v o l .   2 3 2 ,   p p .   4 7 – 5 8 ,   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 3 - 0 3 1 - 7 6 4 6 2 - 2 _ 5 .   [ 1 2 ]   M .   B a r a t i   e t   a l . ,   “ P r i v a c y - a w a r e   c l o u d   a u d i t i n g   f o r   G D P R   c o m p l i a n c e   v e r i f i c a t i o n   i n   o n l i n e   h e a l t h c a r e , ”   I EEE  T ra n s a c t i o n s  o n   I n d u st r i a l   I n f o rm a t i c s ,   v o l .   1 8 ,   n o .   7 ,   p p .   4 8 0 8 – 4 8 1 9 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI I . 2 0 2 1 . 3 1 0 0 1 5 2 .   [ 1 3 ]   H .   Zh o u ,   G .   Y a n g ,   H .   D a i ,   a n d   G .   Li u ,   “ P F LF :   P r i v a c y - p r e ser v i n g   f e d e r a t e d   l e a r n i n g   f r a m e w o r k   f o r   e d g e   c o mp u t i n g , ”   I EE E   T ra n s a c t i o n s  o n   I n f o rm a t i o n   Fo re n si c s a n d   S e c u ri t y ,   v o l .   1 7 ,   p p .   1 9 0 5 – 1 9 1 8 ,   2 0 2 2 .   [ 1 4 ]   R .   W a n g ,   J.   La i ,   Z .   Z h a n g ,   X .   L i ,   P .   V i j a y a k u m a r ,   a n d   M .   K a r u p p i a h ,   “ P r i v a c y - p r e ser v i n g   f e d e r a t e d   l e a r n i n g   f o r   i n t e r n e t   o f   med i c a l   t h i n g s  u n d e r   e d g e   c o mp u t i n g , ”   I E EE  J o u r n a l   o f   B i o m e d i c a l   a n d   H e a l t h   I n f o rm a t i c s ,   v o l .   2 7 ,   n o .   2 ,   p p .   8 5 4 – 8 6 5 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / J B H I . 2 0 2 2 . 3 1 5 7 7 2 5 .   [ 1 5 ]   W .   P a n ,   Z.   X u ,   S .   R a j e n d r a n ,   a n d   F .   W a n g ,   “ A n   a d a p t i v e   f e d e r a t e d   l e a r n i n g   f r a mew o r k   f o r   c l i n i c a l   r i sk   p r e d i c t i o n   w i t h   e l e c t r o n i c   h e a l t h   r e c o r d s   f r o m m u l t i p l e   h o sp i t a l s , ”   P a t t e r n s ,   v o l .   5 ,   n o .   1 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . p a t t e r . 2 0 2 3 . 1 0 0 8 9 8 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.