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ComplAI:黑盒监督式机器学习模型多因子评估统一框架理论

机器学习 2023-01-02 v1 人工智能

摘要

人工智能的进展正在创造新的机遇以改善全球各地人们的生活,从商业到医疗,从生活方式到教育。例如,某些系统利用用户的人口统计与行为特征进行特定领域的预测。此类预测往往直接或间接影响用户生活(如贷款发放、确定保险覆盖、筛选申请等)。因此,对此类AI赋能系统的担忧也在增加。为应对这些担忧,此类系统被要求具备责任性,即对开发者和终端用户透明、公平且可解释。本文中,我们提出ComplAI,一个独特的框架,用以启用、观察、分析和量化可解释性、鲁棒性、性能、公平性以及漂移场景下的模型行为,并提供单一的信任因子(Trust Factor),该因子不仅从正确预测能力、更从整体责任性视角评估不同的监督式机器学习模型。该框架帮助用户(a)接入其模型并启用解释,(b)评估和可视化模型的鲁棒性、漂移敏感性与公平性等不同方面,以及(c)从整体视角比较不同模型(来自不同模型族或通过不同超参数设置获得),从而为模型改进提供可操作的补救。它是模型无关的,可工作于不同监督式机器学习场景(即二分类、多分类与回归)与框架。它可无缝集成于任何ML生命周期框架。因此,这一已部署的框架旨在统一责任型AI系统的关键方面,以规范此类实际系统的开发过程。

关键词

引用

@article{arxiv.2212.14599,
  title  = {ComplAI: Theory of A Unified Framework for Multi-factor Assessment of Black-Box Supervised Machine Learning Models},
  author = {Arkadipta De and Satya Swaroop Gudipudi and Sourab Panchanan and Maunendra Sankar Desarkar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2212.14599},
  year   = {2023}
}

备注

Full Length Theory Paper for Poster Paper accepted at ACM SAC 2023 (SIGAPP)