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Tabular Fair SSL中的结构失效模式:基于置信门控的在线原始-对偶分配

机器学习 2026-05-19 v1 人工智能

摘要

半监督学习(SSL)可实现有限标签下的预测,但高风险的表格应用(医疗、信贷、犯罪记录)需要统计公平性保证。我们通过诊断性压力测试识别了表格公平SSL中的结构性冲突:在置信门控伪标签化下,矩匹配公平性正则化器可能触发两种失效模式——遮蔽崩溃(公平性侵蚀置信度,导致伪标签匮乏)和平凡饱和(趋于常数预测器)。我们提出了一种在线原始-对偶分配(OPDA),这是一种在线控制器,通过利用违规、风险和伪标签健康信号调度公平性和熵基稳定惩罚,在此诊断性情境下避免每组数据集固定公平权重的选择。在评估的表格基准(Adult、ACSIncome、COMPAS)上,OPDA缓解了静态加权和简单单信号自适应基准下观察到的退化情形。在Adult和COMPAS上,它产生了与经验静态-λ前沿竞争的非退化运行点;在ACSIncome上,保持了实用性,并实现了更宽的公平性-实用性分布。相对于OPDA-lite,完整控制器主要将运行点偏向更高的实用性在ACSIncome上,而Adult则突显了两种变体之间的公平性-实用性权衡。这些结果将OPDA定位为表格公平SSL中的一种无需每组数据集调参的校准自由控制器,用于产生非退化运行点。

关键词

引用

@article{arxiv.2605.16446,
  title  = {Avoiding Structural Failure Modes in Tabular Fair SSL: Online Primal-Dual Allocation under Confidence Gating},
  author = {Hangchun Liang and Changchun Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2605.16446},
  year   = {2026}
}