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超越性能差异:对CelebA中表征性伤害的三级审计

计算机与社会 2026-05-18 v1 计算机视觉与模式识别

摘要

大规模人脸数据集如CelebA 在计算机视觉中广泛使用,但其标签中嵌入的文化偏见仍未得到充分探讨。公平性研究区分了表征性伤害与分配性伤害,但计算机视觉数据集的审计大多只检查分类标签,留下了此类伤害在学习特征和模型注意力中的呈现方式。本文在三个层面审查CelebA:数据集结构、学习特征权重和空间注意力,关注性别化双重标准如何在数据中编码并在模型行为中重现。首先,对202,599张图片进行的层次聚类显示,39个属性组织成与文化原型对齐的潜在特征束:表现性女性主义(年轻、化妆、装饰)和职业男性主义(老化、面部胡须、正式着装)。尽管女性面孔在整体上更常被评为有吸引力,但在分配给老化或 masculine 编码聚类的情形下会受到严厉惩罚。其次,XGBoost 结合 SHAP 分析揭示了性别特定效应,例如脂肪增加仅对女性降低吸引力。第三,Grad-CAM 发现,针对女性和较年轻男性子群的预测集中在中面部线索,而针对较年长男性的预测则漂移至外周线索,如头发和服装。较年长男性获得最高准确率但最低的平均精度,表明数据评估模板之外的群体在类别上被排除。文化双重标准因此从媒体表征传递到数据集标签、特征权重和模型注意力中,产生两种表征性伤害:对女性在狭窄评估模板下的严格审视,以及对年长男性从方案中被完全排除。专注于性能差异的公平性指标掩盖了这两种伤害,凸显了在公平性研究中解决表征性伤害的必要性。

关键词

引用

@article{arxiv.2605.15312,
  title  = {Beyond Performance Disparities: A Three-Level Audit of Representational Harm in CelebA},
  author = {Sieun Park and Yuanmo He},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2605.15312},
  year   = {2026}
}

备注

15 pages, 8 figures