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跨模型公平性:模型多重性下公平性与伦理的实证研究

机器学习 2024-07-11 v4 人工智能

摘要

尽管数据驱动的预测模型是严格的技术构造,它们可能在社会语境中运作,其中良性的工程选择会带来隐含、间接且意外的现实后果。此类系统的公平性——涉及个体与群体——是这一领域的相关考量;算法可跨越各种受保护特征歧视人群,无论这些属性是否包含在数据中或通过代理变量可辨。迄今,该概念主要在固定模型下研究,常针对不同分类阈值,力求识别并消除其运作中不良、歧视性且可能非法的方面。在此,我们回溯这一固定模型假设,提出并探索一种新颖的跨模型公平性定义:当从一个性能等同的模型组中临时选择一个预测器时,即鉴于基于效用的模型多重性,个体可能受到伤害。由于一个人可能在其他被视为等价的模型中被不同分类,该个体可主张选用给予其最有利结果的预测器,而采用之可能对他人产生不利影响。我们以二维示例与线性分类引入此场景;随后,基于算法公平界流行的真实预测模型与数据集呈现全面实证研究;最后,我们探究跨模型公平性的解析性质及其在更广义语境中的影响。我们的发现表明,此类不公平在现实中易见,且仅借技术手段难以缓解,因为这样做可能降低预测性能。

关键词

引用

@article{arxiv.2203.07139,
  title  = {Cross-model Fairness: Empirical Study of Fairness and Ethics Under Model Multiplicity},
  author = {Kacper Sokol and Meelis Kull and Jeffrey Chan and Flora Salim},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2203.07139},
  year   = {2024}
}

备注

Published in the *ACM Journal on Responsible Computing*