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机器学习与公共卫生:通过系统综述识别和缓解算法偏差

人工智能 2025-10-17 v1

摘要

机器学习有望通过改进监测、风险分层和资源分配来革新公共卫生。然而,如果没有对算法偏差的系统性关注,机器学习可能会无意中加剧现有的健康不平等。我们对2021年至2025年荷兰公共卫生机器学习研究中算法偏差的识别、讨论和报告进行了系统性文献综述。为此,我们通过整合来自既定框架(Cochrane偏倚风险、PROBAST、微软负责任AI清单)的元素,开发了算法偏差风险评估工具(RABAT),并将其应用于35项同行评审研究。我们的分析揭示了普遍存在的差距:尽管数据采样和缺失数据处理实践记录良好,但大多数研究省略了明确的公平性框架、亚组分析以及对潜在危害的透明讨论。作为回应,我们引入了一个名为ACAR(意识、概念化、应用、报告)的四阶段面向公平性的框架,并附有源自我们系统文献综述的指导性问题,以帮助研究人员在整个机器学习生命周期中解决公平性问题。最后,我们为公共卫生机器学习从业者提出了可操作的建议,以持续考虑算法偏差并促进透明度,确保算法创新能够促进而非损害健康公平。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.14669,
  title  = {Machine Learning and Public Health: Identifying and Mitigating Algorithmic Bias through a Systematic Review},
  author = {Sara Altamirano and Arjan Vreeken and Sennay Ghebreab},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.14669},
  year   = {2025}
}

备注

Extended version of the paper accepted at the AAAI/ACM Conference on AI, Ethics, and Society (AIES 2025), including an appendix. 10 pages, 2 figures