Graph neural networks (GNNs) have achieved remarkable performance on graph-structured data. However, GNNs may inherit prejudice from the training data and make discriminatory predictions based on sensitive attributes, such as gender and race. Recently, there has been an increasing interest in ensuring fairness on GNNs, but all of them are under the assumption that the training and testing data are under the same distribution, i.e., training data and testing data are from the same graph. Will graph fairness performance decrease under distribution shifts? How does distribution shifts affect graph fairness learning? All these open questions are largely unexplored from a theoretical perspective. To answer these questions, we first theoretically identify the factors that determine bias on a graph. Subsequently, we explore the factors influencing fairness on testing graphs, with a noteworthy factor being the representation distances of certain groups between the training and testing graph. Motivated by our theoretical analysis, we propose our framework FatraGNN. Specifically, to guarantee fairness performance on unknown testing graphs, we propose a graph generator to produce numerous graphs with significant bias and under different distributions. Then we minimize the representation distances for each certain group between the training graph and generated graphs. This empowers our model to achieve high classification and fairness performance even on generated graphs with significant bias, thereby effectively handling unknown testing graphs. Experiments on real-world and semi-synthetic datasets demonstrate the effectiveness of our model in terms of both accuracy and fairness.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
77+阅读 · 2020年7月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
25+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
57+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
30+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
145+阅读 · 2019年10月12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
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
24+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
11+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
71+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
7+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015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 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+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
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
12+阅读 · 2022年11月21日
Arxiv
13+阅读 · 2021年7月20日
Arxiv
13+阅读 · 2021年5月25日
Heterogeneous Graph Transformer
Arxiv
27+阅读 · 2020年3月3日
On Feature Normalization and Data Augmentation
Arxiv
15+阅读 · 2020年2月25日
Arxiv
15+阅读 · 2020年2月5日
Arxiv
13+阅读 · 2019年11月14日
Arxiv
21+阅读 · 2018年2月14日
VIP会员
相关VIP内容
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
24+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
11+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
71+阅读 · 2016年11月26日
相关论文
Arxiv
12+阅读 · 2022年11月21日
Arxiv
13+阅读 · 2021年7月20日
Arxiv
13+阅读 · 2021年5月25日
Heterogeneous Graph Transformer
Arxiv
27+阅读 · 2020年3月3日
On Feature Normalization and Data Augmentation
Arxiv
15+阅读 · 2020年2月25日
Arxiv
15+阅读 · 2020年2月5日
Arxiv
13+阅读 · 2019年11月14日
Arxiv
21+阅读 · 2018年2月14日
相关基金
国家自然科学基金
7+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015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 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+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
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员