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DUCK: 分解工具型胸部 X 光智能体中的不公平性

计算机视觉与模式识别 2026-05-26 v2

摘要

医学智能体中的公平性正变得至关重要,因为工具型临床 AI 系统会编排专门的视觉和语言模块以完成诸如胸部 X 光问答等任务。尽管这些医学 AI 智能体可以提高灵活性,但其额外的管道复杂度也为基于人口统计的偏见创建了新的途径。我们提出 DUCK,即 Decomposing Unfairness in Tool-Using Chest X-ray agents,系统审查工具型胸部 X 光智能体中的公平性。为定位差异出现的具体位置,我们引入了分阶段公平性分解,将端到端偏差分离为三个智能体特定来源:工具暴露偏差(即工具存在时的效用差距)、工具转换偏差(即子群在工具路由模式中的差异)以及模型推理偏差(即子群在合成行为中的差异)。广泛的实验在五个驱动 backbones 上的工具型智能体框架中揭示,人口统计学差距在端到端性能中持续存在,平等机会率最高可达 20.79%,公平性-效用权衡最差可达 28.65%。中间行为(包括工具使用、转换模式和推理痕迹)显示出distinct 子群差异,这些差异不能仅凭端到端评估预测。例如,在工具可用性条件下,子群效用差距可达高达 50%。我们的发现凸显了在确保临床智能体系统公平部署方面,过程级公平性审计和去偏的必要性。代码: https://github.com/Nanboy-Ronan/DUCK。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.00777,
  title  = {DUCX: Decomposing Unfairness in Tool-Using Chest X-ray Agents},
  author = {Zikang Xu and Ruinan Jin and Xiaoxiao Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.00777},
  year   = {2026}
}

备注

Early accepted by MICCAI 2026