It is now well understood that machine learning models, trained on data without due care, often exhibit unfair and discriminatory behavior against certain populations. Traditional algorithmic fairness research has mainly focused on supervised learning tasks, particularly classification. While fairness in unsupervised learning has received some attention, the literature has primarily addressed fair representation learning of continuous embeddings. In this paper, we conversely focus on unsupervised learning using probabilistic graphical models with discrete latent variables. We develop a fair stochastic variational inference technique for the discrete latent variables, which is accomplished by including a fairness penalty on the variational distribution that aims to respect the principles of intersectionality, a critical lens on fairness from the legal, social science, and humanities literature, and then optimizing the variational parameters under this penalty. We first show the utility of our method in improving equity and fairness for clustering using na\"ive Bayes and Gaussian mixture models on benchmark datasets. To demonstrate the generality of our approach and its potential for real-world impact, we then develop a special-purpose graphical model for criminal justice risk assessments, and use our fairness approach to prevent the inferences from encoding unfair societal biases.


翻译:传统算法公平研究主要侧重于监督的学习任务,特别是分类。尽管不受监督的学习的公平性受到了一些关注,但文献主要涉及持续嵌入的公平代表性学习。在本文中,我们反过来侧重于使用带有离散潜伏变量的概率图形模型进行无监督的学习。我们为离散潜伏变量开发了一种公平的随机变化推导技术,其实现方式是对旨在尊重交叉性原则、从法律、社会科学和人文文献中获取公平性的关键透镜以及随后优化该刑罚下的变异参数的变异分布的公平性处罚。我们首先展示了我们在利用“动态海湾”和高比斯”的基底数据集混合模型改进组合的公平和公平性方面的实用性。为了表明我们的方法的通用性及其在现实世界影响方面的潜力,我们随后开发了一种刑事司法风险评估的特殊目的图形模型,并使用我们不公平的性别化方法来防止社会风险评估。

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
73+阅读 · 2022年6月28日
一份简单《图神经网络》教程,28页ppt
专知会员服务
123+阅读 · 2020年8月2日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
151+阅读 · 2019年10月12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
[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
【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
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18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
【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】MXNet深度情感分析实战
机器学习研究会
16+阅读 · 2017年10月4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 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年10月20日
Arxiv
21+阅读 · 2019年8月21日
Arxiv
17+阅读 · 2019年3月28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
73+阅读 · 2022年6月28日
一份简单《图神经网络》教程,28页ppt
专知会员服务
123+阅读 · 2020年8月2日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
151+阅读 · 2019年10月12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
[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
【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
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18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
【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】MXNet深度情感分析实战
机器学习研究会
16+阅读 · 2017年10月4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
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 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员