The fairness-aware online learning framework has arisen as a powerful tool for the continual lifelong learning setting. The goal for the learner is to sequentially learn new tasks where they come one after another over time and the learner ensures the statistic parity of the new coming task across different protected sub-populations (e.g. race and gender). A major drawback of existing methods is that they make heavy use of the i.i.d assumption for data and hence provide static regret analysis for the framework. However, low static regret cannot imply a good performance in changing environments where tasks are sampled from heterogeneous distributions. To address the fairness-aware online learning problem in changing environments, in this paper, we first construct a novel regret metric FairSAR by adding long-term fairness constraints onto a strongly adapted loss regret. Furthermore, to determine a good model parameter at each round, we propose a novel adaptive fairness-aware online meta-learning algorithm, namely FairSAOML, which is able to adapt to changing environments in both bias control and model precision. The problem is formulated in the form of a bi-level convex-concave optimization with respect to the model's primal and dual parameters that are associated with the model's accuracy and fairness, respectively. The theoretic analysis provides sub-linear upper bounds for both loss regret and violation of cumulative fairness constraints. Our experimental evaluation on different real-world datasets with settings of changing environments suggests that the proposed FairSAOML significantly outperforms alternatives based on the best prior online learning approaches.


翻译:公平意识在线学习框架已成为持续终身学习环境的有力工具。 学习者的目标是在不断变化的环境中按部就班地学习新任务,因为随着时间的推移,学习者确保不同受保护的亚群体(如种族和性别)将新的任务在统计上均等,现有方法的一大缺点是,它们大量使用i.i.d.假设数据,从而为框架提供静态的遗憾分析。然而,低静态遗憾并不意味着在变化环境中,从不同分布中抽取任务,在不断变化的环境中,在不断变化的环境中,不断学习新任务;为了解决公平意识在线学习问题,在本文件中,我们首先将新的遗憾光学标准SARAR,在经过大幅调整的损失遗憾中增加长期公平性限制。此外,为了确定每一回合的良好模型参数,我们建议采用适应性公平意识在线元学习算法,即FairSAOML,它能够适应基于偏差控制和模型精确度的环境变化。 这个问题以双级模型的调调式在线学习方法的形式提出。 在不断变化的环境中,我们先期和双级的精确度优化, 与前期的精确度分析分别提供了前期和前期实验性分析。

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
71+阅读 · 2022年6月28日
专知会员服务
25+阅读 · 2021年4月2日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
168+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
90+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
99+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
全球首个GNN为主的AI创业公司,募资$18.5 million!
图与推荐
1+阅读 · 2022年4月16日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
[每周ArXiv] 最新几篇GNN论文
图与推荐
0+阅读 · 2021年5月11日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
14+阅读 · 2019年4月13日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
26+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Generalized Out-of-Distribution Detection: A Survey
Arxiv
15+阅读 · 2021年10月21日
Arxiv
13+阅读 · 2021年3月29日
Adaptive Synthetic Characters for Military Training
Arxiv
45+阅读 · 2021年1月6日
Meta-Learning to Cluster
Arxiv
17+阅读 · 2019年10月30日
Arxiv
14+阅读 · 2019年9月11日
VIP会员
相关VIP内容
不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
71+阅读 · 2022年6月28日
专知会员服务
25+阅读 · 2021年4月2日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
168+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
90+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
99+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
全球首个GNN为主的AI创业公司,募资$18.5 million!
图与推荐
1+阅读 · 2022年4月16日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
[每周ArXiv] 最新几篇GNN论文
图与推荐
0+阅读 · 2021年5月11日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
14+阅读 · 2019年4月13日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
26+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员