論文の概要: Fair MP-BOOST: Fair and Interpretable Minipatch Boosting
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.01521v1
- Date: Mon, 1 Apr 2024 23:01:07 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-03 18:27:47.644835
- Title: Fair MP-BOOST: Fair and Interpretable Minipatch Boosting
- Title(参考訳): フェアMP-BOOST:フェアで解釈可能なミニパッチブースティング
- Authors: Camille Olivia Little, Genevera I. Allen,
- Abstract要約: 本研究では,学習中の特徴や観察を適応的に学習することで,精度のバランスをとるための強化スキームであるFair MP-Boostを開発した。
損失関数を組み合わせたり、特徴重要度スコアを組み合わせて精度と公平性に対処することで、これらの確率を考案する。
学習された確率分布はまた、Fair MP-Boostにおける特徴の重要性と重要な観察の本質的な解釈をもたらす。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 4.419843514606336
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Ensemble methods, particularly boosting, have established themselves as highly effective and widely embraced machine learning techniques for tabular data. In this paper, we aim to leverage the robust predictive power of traditional boosting methods while enhancing fairness and interpretability. To achieve this, we develop Fair MP-Boost, a stochastic boosting scheme that balances fairness and accuracy by adaptively learning features and observations during training. Specifically, Fair MP-Boost sequentially samples small subsets of observations and features, termed minipatches (MP), according to adaptively learned feature and observation sampling probabilities. We devise these probabilities by combining loss functions, or by combining feature importance scores to address accuracy and fairness simultaneously. Hence, Fair MP-Boost prioritizes important and fair features along with challenging instances, to select the most relevant minipatches for learning. The learned probability distributions also yield intrinsic interpretations of feature importance and important observations in Fair MP-Boost. Through empirical evaluation of simulated and benchmark datasets, we showcase the interpretability, accuracy, and fairness of Fair MP-Boost.
- Abstract(参考訳): アンサンブル法、特に強化法は、表データの機械学習技術として非常に効果的で広く採用されている。
本稿では,従来のブースティング手法の強靭な予測力を活用しつつ,公平性と解釈可能性を高めることを目的とする。
そこで我々は,学習中の特徴や観察を適応的に学習することで,公正さと精度のバランスをとる確率的ブースティング手法であるFair MP-Boostを開発した。
具体的には、Fair MP-Boostは、適応的に学習された特徴と観察サンプリング確率に従って、ミニパッチ(MP)と呼ばれる、観測と特徴の小さなサブセットを順次サンプリングする。
損失関数を組み合わせたり、特徴重要度スコアを組み合わせて精度と公平性に対処することで、これらの確率を考案する。
したがって、Fair MP-Boostは、重要かつ公正な機能と挑戦的なインスタンスを優先し、学習に最も適したミニパッチを選択する。
学習された確率分布はまた、Fair MP-Boostにおける特徴の重要性と重要な観察の本質的な解釈をもたらす。
シミュレーションおよびベンチマークデータセットの実証評価を通じて,Fair MP-Boostの解釈可能性,精度,公正性を実証した。
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