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人工智能系统中的蝴蝶效应:对AI偏见与公平性的启示

计算机与社会 2024-02-05 v4

摘要

蝴蝶效应源自混沌理论,强调微小变化会对复杂系统产生显著且不可预测的影响。在AI公平性与偏见的语境下,蝴蝶效应可能源于多种来源,例如算法开发过程中的微小偏见或偏斜数据输入、训练中的鞍点,或训练与测试阶段之间的数据分布偏移。这些看似微小的改变可能导致意想不到且严重的公平性问题,对代表性不足的个体或群体造成不成比例的影响,并延续既有的不平等。此外,蝴蝶效应会放大数据或算法中的固有偏见,加剧反馈循环,并为对抗攻击创造漏洞。鉴于AI系统的复杂性及其社会影响,彻底检查算法或输入数据的任何改动以发现潜在的意外后果至关重要。本文设想了算法与经验两类策略,用以检测、量化和缓解AI系统中的蝴蝶效应,强调应对这些挑战对于促进公平性和确保负责任的AI发展的重要性。

关键词

引用

@article{arxiv.2307.05842,
  title  = {The Butterfly Effect in Artificial Intelligence Systems: Implications for AI Bias and Fairness},
  author = {Emilio Ferrara},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2307.05842},
  year   = {2024}
}

备注

Cite as: Machine Learning with Applications, Volume 15, 2024, 100525 10.1016/j.mlwa.2024.100525