通过解释使 ML 模型更公平:以 LimeOut 为例
机器学习
2020-11-03 v1 人工智能
计算机与社会
摘要
算法决策如今每日都在使用,并基于可能复杂且有偏的机器学习(ML)过程。鉴于有偏决策可能对个人或整个社会产生的关键影响,这引发了若干担忧。不公平结果不仅影响人权,也削弱公众对 ML 与 AI 的信任。本文中,我们基于决策结果处理 ML 模型的公平性问题,并展示“特征丢弃”后接“集成方法”这一简单思想如何能改善模型公平性。为说明,我们将重访为应对“过程公平”(衡量模型对敏感或歧视性特征的依赖)而提出的“LimeOut”案例。给定一个分类器、一个数据集和一组敏感特征,LimeOut 首先通过使用“Lime 解释”检查其对敏感特征的依赖来评估该分类器是否公平。若判定不公平,LimeOut 随后应用特征丢弃以获得一组分类器池。这些随后被组合为一个集成分类器,经验表明其在不损害分类器准确性的情况下较少依赖敏感特征。我们在多个数据集与若干最先进分类器上进行了不同实验,表明 LimeOut 的分类器不仅改善(或至少保持)过程公平,也改善其他公平度量如个体与群体公平、机会均等和人口统计 parity。
引用
@article{arxiv.2011.00603,
title = {Making ML models fairer through explanations: the case of LimeOut},
author = {Guilherme Alves and Vaishnavi Bhargava and Miguel Couceiro and Amedeo Napoli},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.00603},
year = {2020}
}
备注
11 pages, 5 figures, 7 tables