Jurnal Teknik Ilmu dan Aplikasi
Vol. 7 No. 02 (2026): Jurnal Teknik Ilmu dan Aplikasi

Federated Learning Berbasis Privasi untuk Prediksi Tingkat Keparahan COVID-19 Multi-Rumah Sakit

Hendri Purnomo (Institut Informatika dan Bisnis Darmajaya)
Zulkarnaini (Institut Informatika dan Bisnis Darmajaya)
Seli Puri Andani (Universitas Muhammadiyah Lampung)



Article Info

Publish Date
14 Jul 2026

Abstract

Pandemi COVID-19 menuntut klasifikasi tingkat keparahan yang akurat di berbagai rumah sakit, namun peraturan privasi data (HIPAA, GDPR, dan Undang-Undang PDP Indonesia) melarang pembagian data pasien mentah. Selain itu, data klinis antar rumah sakit secara alami bersifat non-IID. Penelitian ini mengusulkan kerangka kerja federated learning (FL) dengan differential privacy (DP) untuk klasifikasi tingkat keparahan COVID-19 yang menjaga privasi menggunakan rekam medis elektronik. Kami mengembangkan model hybrid CNN-LSTM yang memproses fitur statistik dan tanda-tanda penting berturut-turut. Eksperimen menggunakan dataset COVID-19 (199.999 sampel, 17 fitur) yang dibagi ke dalam 3, 5, dan 10 rumah sakit virtual dengan tingkat non-IID yang berbeda (α = 1,0; 0,5; 0,1). DP-SGD diterapkan dengan anggaran privasi ε = 0,1; 1,0; 10,0; dan tanpa DP. FL tanpa DP mencapai akurasi 88,36% (F1 = 0,8809), hanya selisih 1,1% dari model bermata (89,47%) dan 12,9% lebih tinggi dibandingkan model lokal saja (78,34%). Dengan DP pada ε = 0,1, akurasi turun sebesar 6,2% (menjadi 82,93%), sementara inferensi keanggotaan AUC serangan turun dari 0,4823 menjadi 0,0387, yang menunjukkan perlindungan privasi yang kuat. Tingkat non-IID yang lebih tinggi (α = 0,1) meningkatkan jumlah putaran konvergensi dari 35 menjadi 60, namun tetap mempertahankan akurasi 85,12%. Biaya komunikasi untuk lima rumah sakit sebesar 162 MB (<500 MB). Semua hipotesis terkonfirmasi. Kerangka kerja FedCOVID-DP memungkinkan kolaborasi klasifikasi tingkat keparahan yang sesuai privasi tanpa berbagi data mentah, tahan terhadap serangan, mampu menangani data non-IID, serta memiliki biaya komunikasi rendah, sehingga layak diterapkan di rumah sakit di Indonesia dan secara global.

Copyrights © 2026






Journal Info

Abbrev

jtia

Publisher

Subject

Automotive Engineering Chemical Engineering, Chemistry & Bioengineering Civil Engineering, Building, Construction & Architecture Computer Science & IT Control & Systems Engineering Electrical & Electronics Engineering Energy Engineering Industrial & Manufacturing Engineering Mechanical Engineering

Description

Jurnal Teknik Ilmu dan Aplikasi (JTIA) merupakan sarana bagi para peneliti, akademisi, dan praktisi untuk mempublikasikan hasil penelitian, temuan, konsep, ataupun gagasan terkini khususnya dalam bidang keteknikan. JTIA terbit 2 kali dalam setahun yaitu pada bulan Januari dan Juli. Artikel yang ...