面向全体公平:分类问题中的尽力公平保证
机器学习
2021-02-25 v4 计算机科学与博弈论
摘要
基于群体的标准公平方法,如奇偶性和均衡赔率,试图均衡已知群体(基于种族、性别等)间绝对性能度量。因此,一个本质上更难分类的群体可能拖累其他群体的性能;且无法为未预见群体提供任何保证。相反,我们提出一种公平概念,其对类中每个群体的保证相对于上最优分类器的性能。我们将此概念应用于广泛的群体类,特别是:(a)由数据中所有可能的群体(子集)组成,以及(b)更为精简。对于第一种设定(类似于群体完全未知),我们设计了{\sc PF}(比例公平)分类器,其保证在任意可能群体上,准确率与的最优分类器准确率成比例,并按在数据集中相对大小缩放。由于包含了所有可能群体(其中某些可能过于复杂而不具相关性),此处最坏情况理论保证对于较小子集不得不按比例更弱。对于第二种设定,我们设计了{\sc BeFair}(尽力公平)框架,其寻求在每个上逼近的最优分类器准确率,且与的大小无关。追求此类保证导致非凸问题,我们设计了新技术以在为线性假设集时规避该困难。我们在真实世界数据集上测试算法,并呈现关于其性能的有趣比较见解。
引用
@article{arxiv.2012.10216,
title = {Fair for All: Best-effort Fairness Guarantees for Classification},
author = {Anilesh K. Krishnaswamy and Zhihao Jiang and Kangning Wang and Yu Cheng and Kamesh Munagala},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.10216},
year = {2021}
}