开源工具助力减少机器学习模型偏见

某机构发布开源代码库,通过贝叶斯优化调整超参数,在保证模型性能的同时满足公平性约束条件,有效减少机器学习算法中的偏见问题。

近年来,算法偏见已成为机器学习领域的重要研究课题。由于训练数据不平衡等因素,机器学习模型可能对不同用户群体产生差异化结果。在某人工智能伦理会议(AIES)上,研究人员展示了一种通过调整模型超参数来缓解偏见的方法。

该方法基于贝叶斯优化(BO)技术改进,被命名为公平贝叶斯优化。它能同时建模两个函数:一个关联超参数与模型准确率,另一个关联超参数与公平性指标。该方法不依赖特定公平性衡量标准。

研究团队使用某机构AutoML框架AutoGluon发布了实现代码。以德国信用数据集为例,演示了如何应用约束优化在保证公平性的前提下提升模型准确率:

  1. 选择随机森林作为基础模型,调整min_samples_split、max_depth等超参数
  2. 采用统计奇偶差异(DSP)作为公平性指标,设定阈值ε=0.01
  3. 通过50次迭代比较标准BO与约束BO(CBO)的效果

实验显示,标准BO可能陷入高准确率但不公平的区域,而CBO能专注于超参数空间的公平区域,找到既准确又公平的解决方案。该方法已集成至AutoGluon框架,并发布完整使用教程。

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