論文の概要: Enhanced Fairness Testing via Generating Effective Initial Individual
Discriminatory Instances
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.08321v1
- Date: Sat, 17 Sep 2022 12:33:50 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-09-20 20:14:25.966565
- Title: Enhanced Fairness Testing via Generating Effective Initial Individual
Discriminatory Instances
- Title(参考訳): 効果的な個人識別インスタンスの生成による公平性テストの強化
- Authors: Minghua Ma, Zhao Tian, Max Hort, Federica Sarro, Hongyu Zhang, Qingwei
Lin, Dongmei Zhang
- Abstract要約: フェアネステストのためのIDIを生成する初期種子の選択手法を提案する。
我々の実証研究は、I&Dが4つの最先端のシード生成アプローチに対して、より多くのIDIを生成可能であることを明らかにしている。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 38.96149729526226
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Fairness testing aims at mitigating unintended discrimination in the
decision-making process of data-driven AI systems. Individual discrimination
may occur when an AI model makes different decisions for two distinct
individuals who are distinguishable solely according to protected attributes,
such as age and race. Such instances reveal biased AI behaviour, and are called
Individual Discriminatory Instances (IDIs).
In this paper, we propose an approach for the selection of the initial seeds
to generate IDIs for fairness testing. Previous studies mainly used random
initial seeds to this end. However this phase is crucial, as these seeds are
the basis of the follow-up IDIs generation. We dubbed our proposed seed
selection approach I&D. It generates a large number of initial IDIs exhibiting
a great diversity, aiming at improving the overall performance of fairness
testing.
Our empirical study reveal that I&D is able to produce a larger number of
IDIs with respect to four state-of-the-art seed generation approaches,
generating 1.68X more IDIs on average. Moreover, we compare the use of I&D to
train machine learning models and find that using I&D reduces the number of
remaining IDIs by 29% when compared to the state-of-the-art, thus indicating
that I&D is effective for improving model fairness
- Abstract(参考訳): 公正テストは、データ駆動型AIシステムの意思決定プロセスにおける意図しない差別を軽減することを目的としている。
個人差別は、AIモデルが年齢や人種などの保護された属性にのみ依存する2つの異なる個人に対して異なる決定を行うときに起こりうる。
このようなインスタンスは偏りのあるAIの振る舞いを明らかにし、個人識別インスタンス(IDI)と呼ばれる。
本稿では,初期種子の選択による公平度評価のためのIDI生成手法を提案する。
これまでの研究は主にランダムな初期種子を用いていた。
しかし、これらの種子は後続のIDI生成の基礎となるため、この相は重要である。
提案するシード選択アプローチをi&dと呼びました。
フェアネステストの全体的なパフォーマンス向上を目的とした、非常に多様性のある初期IDIを多数生成する。
我々の実証研究は、I&Dが4つの最先端のシード生成アプローチに対してより多くのIDIを生成でき、平均して1.68倍のIDIを生成できることを示した。
さらに、機械学習モデルのトレーニングにI&Dを使うことを比較し、I&Dを使用することで、最先端技術と比較して残りのIDIの数を29%削減できることから、I&Dがモデル公正性向上に有効であることを示す。
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