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结构化数据集分类机器学习模型公平性分析

机器学习 2024-12-18 v2 人工智能

摘要

机器学习(ML)算法已成为包括医疗、金融、教育和执法等多个领域决策制定的核心工具。然而,这些系统中关于公平性和偏见的关注度日益增加,带来了重大的伦理和社会挑战。本研究针对结构化数据集上的分类任务,探讨了机器学习模型的公平性问题,强调偏差性预测可能加剧系统性不平等的潜力。选取了一个来自 Kaggle 的公开数据集进行分析,为评估机器学习工作流程中的公平性提供了现实场景。为评估和缓解偏见,我们采用了三大主要公平性库:微软的 Fairlearn、IBM 的 AIF360 和谷歌的 What If Tool。这些库提供了强大的公平性分析框架,提供工具来评估指标、可视化结果并实施偏见缓解策略。该研究旨在评估 ML 模型中的偏见程度、比较这些库的有效性,并为实践者提供可操作的见解。研究结果表明,每种库在公平性评估和缓解方面各有独特的优势和局限。通过系统性地对比其能力,本研究为将公平性工具集成到实际应用中提供了实用指导,为开发更公平的机器学习系统提供了支持。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.09896,
  title  = {Analyzing Fairness of Classification Machine Learning Model with Structured Dataset},
  author = {Ahmed Rashed and Abdelkrim Kallich and Mohamed Eltayeb},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.09896},
  year   = {2024}
}

备注

12 pages, 3 tables