The error of an estimator can be decomposed into a (statistical) bias term, a variance term, and an irreducible noise term. When we do bias analysis, formally we are asking the question: "how good are the predictions?" The role of bias in the error decomposition is clear: if we trust the labels/targets, then we would want the estimator to have as low bias as possible, in order to minimize error. Fair machine learning is concerned with the question: "Are the predictions equally good for different demographic/social groups?" This has naturally led to a variety of fairness metrics that compare some measure of statistical bias on subsets corresponding to socially privileged and socially disadvantaged groups. In this paper we propose a new family of performance measures based on group-wise parity in variance. We demonstrate when group-wise statistical bias analysis gives an incomplete picture, and what group-wise variance analysis can tell us in settings that differ in the magnitude of statistical bias. We develop and release an open-source library that reconciles uncertainty quantification techniques with fairness analysis, and use it to conduct an extensive empirical analysis of our variance-based fairness measures on standard benchmarks.


翻译:估计值错误可以分解成一个(统计)偏差术语、 差异术语和不可减少的噪音术语。 当我们进行偏差分析时,我们正式提出这样一个问题:“预测有多好?” 偏差在错误分解中的作用是明确的:如果我们相信标签/目标,那么我们就会希望估计值尽可能低的偏差,以便尽可能减少错误。 公平的机器学习与以下问题有关:“不同人口/社会群体的预测是否同样好?”这自然导致各种公平衡量标准,比较与社会特权群体和社会处境不利群体相对应的子类统计偏差的某种衡量标准。在本文中,我们提出基于群体差异均等的新的业绩计量组合。我们证明,如果群体统计偏差分析提供不完整的图象,以及群体偏差分析在统计偏差程度不同的情况下能告诉我们什么情况。我们开发和发行一个开放源图书馆,将不确定性的量化技术与公平分析相协调,并利用它来对差异标准基准进行广泛的基于经验分析。

0
下载
关闭预览

相关内容

【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
125+阅读 · 2020年11月20日
专知会员服务
39+阅读 · 2020年9月6日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
77+阅读 · 2020年7月26日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+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
103+阅读 · 2019年10月9日
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
19+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
NIPS 2017:贝叶斯深度学习与深度贝叶斯学习(讲义+视频)
机器学习研究会
36+阅读 · 2017年12月10日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8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
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+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
1+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
An Overview on Machine Translation Evaluation
Arxiv
14+阅读 · 2022年2月22日
Arxiv
22+阅读 · 2021年12月19日
Arxiv
30+阅读 · 2021年8月18日
VIP会员
相关VIP内容
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
125+阅读 · 2020年11月20日
专知会员服务
39+阅读 · 2020年9月6日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
77+阅读 · 2020年7月26日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+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
103+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
19+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
NIPS 2017:贝叶斯深度学习与深度贝叶斯学习(讲义+视频)
机器学习研究会
36+阅读 · 2017年12月10日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
相关基金
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
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+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
1+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员