論文の概要: AIM: Attributing, Interpreting, Mitigating Data Unfairness
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.08819v2
- Date: Tue, 18 Jun 2024 07:02:45 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-19 12:01:13.734612
- Title: AIM: Attributing, Interpreting, Mitigating Data Unfairness
- Title(参考訳): AIM:データ不正の帰属、解釈、緩和
- Authors: Zhining Liu, Ruizhong Qiu, Zhichen Zeng, Yada Zhu, Hendrik Hamann, Hanghang Tong,
- Abstract要約: 既存の公正機械学習(FairML)の研究は、モデル予測における差別バイアスの軽減に重点を置いている。
トレーニングデータからバイアスや偏見を反映したサンプルの発見という,新たな研究課題について検討する。
サンプルバイアスの測定と対策のための実用的なアルゴリズムを提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 40.351282126410545
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Data collected in the real world often encapsulates historical discrimination against disadvantaged groups and individuals. Existing fair machine learning (FairML) research has predominantly focused on mitigating discriminative bias in the model prediction, with far less effort dedicated towards exploring how to trace biases present in the data, despite its importance for the transparency and interpretability of FairML. To fill this gap, we investigate a novel research problem: discovering samples that reflect biases/prejudices from the training data. Grounding on the existing fairness notions, we lay out a sample bias criterion and propose practical algorithms for measuring and countering sample bias. The derived bias score provides intuitive sample-level attribution and explanation of historical bias in data. On this basis, we further design two FairML strategies via sample-bias-informed minimal data editing. They can mitigate both group and individual unfairness at the cost of minimal or zero predictive utility loss. Extensive experiments and analyses on multiple real-world datasets demonstrate the effectiveness of our methods in explaining and mitigating unfairness. Code is available at https://github.com/ZhiningLiu1998/AIM.
- Abstract(参考訳): 現実世界で収集されたデータは、しばしば不利なグループや個人に対する歴史的な差別をカプセル化する。
既存の公正機械学習(FairML)の研究は、FairMLの透明性と解釈可能性に重点を置いているにも関わらず、モデル予測における差別的バイアスの軽減に重点を置いている。
このギャップを埋めるために、トレーニングデータからバイアスや偏見を反映するサンプルを発見するという、新しい研究課題を調査する。
既存の公平性の概念に基づいて,サンプルバイアス基準を定式化し,サンプルバイアスの測定と対策のための実用的なアルゴリズムを提案する。
導出バイアススコアは、データの直感的なサンプルレベルの属性と過去のバイアスの説明を提供する。
そこで本研究では,サンプルバイアスをインフォームドした最小データ編集による2つのFairML戦略をさらに設計する。
彼らは、最小またはゼロの予測ユーティリティ損失を犠牲にして、グループと個人の不公平さを緩和することができる。
複数の実世界のデータセットに関する大規模な実験と分析は、不公平を説明・緩和する手法の有効性を実証している。
コードはhttps://github.com/ZhiningLiu1998/AIMで入手できる。
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