論文の概要: Long-term Fairness For Real-time Decision Making: A Constrained Online
Optimization Approach
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.02552v1
- Date: Thu, 4 Jan 2024 21:55:50 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-08 16:40:25.001039
- Title: Long-term Fairness For Real-time Decision Making: A Constrained Online
Optimization Approach
- Title(参考訳): リアルタイム意思決定のための長期公正性:制約付きオンライン最適化アプローチ
- Authors: Ruijie Du, Deepan Muthirayan, Pramod P. Khargonekar and Yanning Shen
- Abstract要約: 本稿では,時間変動公正性制約を特徴とする動的意思決定システムにおける長期公正性の確保のための枠組みを提案する。
LoTFairと呼ばれる新しいオンラインアルゴリズムが提示され、"オンザフライ"という問題を解決する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 14.098628848491146
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Machine learning (ML) has demonstrated remarkable capabilities across many
real-world systems, from predictive modeling to intelligent automation.
However, the widespread integration of machine learning also makes it necessary
to ensure machine learning-driven decision-making systems do not violate
ethical principles and values of society in which they operate. As ML-driven
decisions proliferate, particularly in cases involving sensitive attributes
such as gender, race, and age, to name a few, the need for equity and
impartiality has emerged as a fundamental concern. In situations demanding
real-time decision-making, fairness objectives become more nuanced and complex:
instantaneous fairness to ensure equity in every time slot, and long-term
fairness to ensure fairness over a period of time. There is a growing awareness
that real-world systems that operate over long periods and require fairness
over different timelines. However, existing approaches mainly address dynamic
costs with time-invariant fairness constraints, often disregarding the
challenges posed by time-varying fairness constraints. To bridge this gap, this
work introduces a framework for ensuring long-term fairness within dynamic
decision-making systems characterized by time-varying fairness constraints. We
formulate the decision problem with fairness constraints over a period as a
constrained online optimization problem. A novel online algorithm, named
LoTFair, is presented that solves the problem 'on the fly'. We prove that
LoTFair can make overall fairness violations negligible while maintaining the
performance over the long run.
- Abstract(参考訳): 機械学習(ML)は、予測モデリングからインテリジェントオートメーションまで、多くの現実世界のシステムで顕著な機能を示している。
しかし、機械学習の広範な統合は、機械学習駆動の意思決定システムが、彼らが運営する社会の倫理的原則や価値観に違反しないことを保証する必要もある。
MLが主導する決定が、特に性別、人種、年齢などのセンシティブな属性が関係する場合には、いくつかの例を挙げると、公平性や公平性の必要性が根本的な懸念として現れている。
リアルタイムな意思決定を必要とする状況では、公平さの目標はより曖昧で複雑になり、時間帯ごとに公平性を確保するための即時公正と、一定期間にわたって公平性を確保するための長期的な公正である。
長期にわたって運用し、異なるタイムラインに対して公平性を必要とする現実世界のシステムに対する認識が高まっている。
しかし、既存のアプローチは主に時間不変公正制約による動的コストに対処し、時間不変公正制約による課題を無視することが多い。
このギャップを埋めるために、この研究は時間変動公正性制約を特徴とする動的意思決定システムにおける長期公正性を保証するための枠組みを導入する。
制約付きオンライン最適化問題として,一定期間の公平性制約で決定問題を定式化する。
lotfairと呼ばれる新しいオンラインアルゴリズムが提示され、'オンザフライ'の問題を解く。
LoTFairは、長期にわたってパフォーマンスを維持しながら、全体的な公平性違反を無視できることを示す。
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