論文の概要: Uncovering Bias Paths with LLM-guided Causal Discovery: An Active Learning and Dynamic Scoring Approach

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.12227v1
• Date: Fri, 13 Jun 2025 21:04:03 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-17 17:28:45.499985
• Title: Uncovering Bias Paths with LLM-guided Causal Discovery: An Active Learning and Dynamic Scoring Approach
• Title（参考訳）: LLM誘導因果発見によるバイアスパスの発見:アクティブラーニングとダイナミックスコーリングのアプローチ
• Authors: Khadija Zanna, Akane Sano,
• Abstract要約: 大規模言語モデル(LLM)は、統計的因果発見(CD)アプローチを有望に補完する。 機械学習における公平性を保証するには、センシティブな属性が結果に因果的にどのように影響するかを理解する必要がある。 本稿では,BFS(Broadth-first Search)戦略を拡張し,アクティブラーニングと動的スコアリングを併用したCD用LLMベースのハイブリッドフレームワークを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.5498930424110338
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Causal discovery (CD) plays a pivotal role in understanding the mechanisms underlying complex systems. While recent algorithms can detect spurious associations and latent confounding, many struggle to recover fairness-relevant pathways in realistic, noisy settings. Large Language Models (LLMs), with their access to broad semantic knowledge, offer a promising complement to statistical CD approaches, particularly in domains where metadata provides meaningful relational cues. Ensuring fairness in machine learning requires understanding how sensitive attributes causally influence outcomes, yet CD methods often introduce spurious or biased pathways. We propose a hybrid LLM-based framework for CD that extends a breadth-first search (BFS) strategy with active learning and dynamic scoring. Variable pairs are prioritized for LLM-based querying using a composite score based on mutual information, partial correlation, and LLM confidence, improving discovery efficiency and robustness. To evaluate fairness sensitivity, we construct a semi-synthetic benchmark from the UCI Adult dataset, embedding a domain-informed causal graph with injected noise, label corruption, and latent confounding. We assess how well CD methods recover both global structure and fairness-critical paths. Our results show that LLM-guided methods, including the proposed method, demonstrate competitive or superior performance in recovering such pathways under noisy conditions. We highlight when dynamic scoring and active querying are most beneficial and discuss implications for bias auditing in real-world datasets.
• Abstract（参考訳）: 因果発見(CD)は、複雑なシステムの基礎となるメカニズムを理解する上で重要な役割を担っている。 近年のアルゴリズムは、刺激的な関連や潜伏する共起を検出することができるが、現実的でノイズの多い環境では、公平な関連経路の回復に苦慮する者も多い。 大きな言語モデル(LLM)は、幅広い意味的知識にアクセスでき、特にメタデータが意味のあるリレーショナルな手がかりを提供する領域において、統計CDアプローチの有望な補完を提供する。 機械学習における公平性を保証するには、機密性の高い属性が結果に因果的にどのように影響するかを理解する必要があるが、CDメソッドはスパイラルまたは偏りの経路をしばしば導入する。 本稿では,BFS(Broadth-first Search)戦略を拡張し,アクティブラーニングと動的スコアリングを併用したCD用LLMベースのハイブリッドフレームワークを提案する。 相互情報, 部分相関, LLM信頼度に基づく合成スコアを用いて, LLMベースのクエリに可変ペアを優先し, 発見効率とロバスト性を向上させる。 UCIアダルトデータセットから半合成ベンチマークを構築し,ノイズの注入,ラベルの破損,潜伏したコンバウンディングを施したドメイン情報付き因果グラフを組み込んだ。 我々は,CD手法がグローバルな構造とフェアネスクリティカルパスの両方をいかに回復するかを評価する。 提案手法を含むLCM誘導法は, 騒音条件下での経路回復において, 競合性や優れた性能を示す。 動的スコアリングとアクティブクエリが最も有用であることを強調し、実世界のデータセットにおけるバイアス監査の意義について議論する。

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