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论信息论公平性:具有完美人口统计均等性的压缩表示

信息论 2024-08-26 v1 math.IT

摘要

本文通过信息论的视角,研究设计实现完美人口统计均等性和/或完美隐私的公平和/或隐私表示的极限。更精确地说,给定一些我们希望对任务TT有用的数据XX,我们考虑设计一个表示YY,该表示不包含任何关于敏感属性或秘密SS的信息,即满足I(Y;S)=0I(Y;S) = 0。我们考虑两种场景。首先,我们考虑一个设计目标:在约束压缩(或编码速率)水平(即确保I(Y;X)rI(Y;X) \leq r)的同时,最大化表示中包含关于任务的信息量I(Y;T)I(Y;T)。其次,受条件公平瓶颈问题的启发,我们考虑另一个设计目标:在约束无关信息量(即确保I(Y;XT,S)rI(Y;X|T,S) \leq r)的同时,最大化表示中包含的、与敏感属性或秘密无关的关于任务的信息量I(Y;TS)I(Y;T|S)。在这两种情况下,我们采用函数表示引理和强函数表示引理的扩展版本,并研究所获界限的紧致性。通过将敏感属性视为秘密,本文的每个结果也可解释为具有完美隐私的编码问题。

关键词

引用

@article{arxiv.2408.13168,
  title  = {On Information Theoretic Fairness: Compressed Representations With Perfect Demographic Parity},
  author = {Amirreza Zamani and Borja Rodríguez-Gálvez and Mikael Skoglund},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2408.13168},
  year   = {2024}
}