論文の概要: Doubly Constrained Fair Clustering
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.19475v1
- Date: Wed, 31 May 2023 01:04:55 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-01 19:07:05.162008
- Title: Doubly Constrained Fair Clustering
- Title(参考訳): 二重制約のフェアクラスタリング
- Authors: John Dickerson, Seyed A. Esmaeili, Jamie Morgenstern, Claire Jie Zhang
- Abstract要約: Group Fairness (GF) と Diversity in Center Selection (DS) は、クラスタリングにおける最も顕著な人口統計学的表現フェアネスの概念である。
1つの制約 (GF または DS のみ) に対して定数近似アルゴリズムが与えられた場合、両方の制約を同時に満たす定数近似解が得られることを示す。
GF と DS は、他の距離に基づくフェアネスの概念の集合と相容れないことを示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 11.11449872883085
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The remarkable attention which fair clustering has received in the last few
years has resulted in a significant number of different notions of fairness.
Despite the fact that these notions are well-justified, they are often
motivated and studied in a disjoint manner where one fairness desideratum is
considered exclusively in isolation from the others. This leaves the
understanding of the relations between different fairness notions as an
important open problem in fair clustering. In this paper, we take the first
step in this direction. Specifically, we consider the two most prominent
demographic representation fairness notions in clustering: (1) Group Fairness
(GF), where the different demographic groups are supposed to have close to
population-level representation in each cluster and (2) Diversity in Center
Selection (DS), where the selected centers are supposed to have close to
population-level representation of each group. We show that given a constant
approximation algorithm for one constraint (GF or DS only) we can obtain a
constant approximation solution that satisfies both constraints simultaneously.
Interestingly, we prove that any given solution that satisfies the GF
constraint can always be post-processed at a bounded degradation to the
clustering cost to additionally satisfy the DS constraint while the reverse is
not true. Furthermore, we show that both GF and DS are incompatible (having an
empty feasibility set in the worst case) with a collection of other
distance-based fairness notions. Finally, we carry experiments to validate our
theoretical findings.
- Abstract(参考訳): フェアクラスタリングが過去数年間に受けた顕著な注目は、フェアネスというかなりの数の異なる概念をもたらした。
これらの概念は正当であるにもかかわらず、しばしばモチベーションを得て研究され、一方の公平さが他方から排他的に排他的に考慮される不合理な方法で研究される。
これは、フェアクラスタリングにおいて、異なるフェアネス概念間の関係を重要なオープン問題として理解している。
本稿では、この方向への第一歩を踏み出します。
具体的には,(1)集団フェアネス (gf) と(2)センター選択における多様性 (ds) ,(2)選択されたセンターがそれぞれの集団の人口レベル表現に近いと想定されるグループフェアネス (gf) の2つについて考察する。
1つの制約(gfまたはdsのみ)に対する定数近似アルゴリズムが与えられると、両方の制約を同時に満たす定数近似解が得られる。
興味深いことに、GF制約を満たす任意の解は、逆が真でない間にDS制約を付加的に満たすために、常にクラスタリングコストに対する有界分解で後処理できる。
さらに, gf と ds は相容れない(最悪の場合には空集合となる)ことを示し, 他の距離を基準としたフェアネス概念の集まりと比較した。
最後に、理論的な結果を検証する実験を行う。
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