Simple Science

Hochmoderne Wissenschaft einfach erklärt

# Computerwissenschaften# Mensch-Computer-Interaktion

Entwicklung von verantwortungsvoller Verhaltenssensortechnologie

Sicherstellen, dass das Design der Technologie die Vielfalt und den Kontext der Nutzer respektiert.

― 7 min Lesedauer


Ethik im Design vonEthik im Design vonVerhaltens-Technologienin der Technologie ansprechen.Die Vielfalt der Nutzer und den Kontext
Inhaltsverzeichnis

Mit den Fortschritten in der Technologie haben wir die Möglichkeit gewonnen, menschliches Verhalten durch verschiedene Sensorgeräte zu verfolgen und zu analysieren. Diese Geräte können uns helfen zu verstehen, wie Menschen in unterschiedlichen Situationen agieren und unser Wohlbefinden zu verbessern. Allerdings gibt es erhebliche Bedenken hinsichtlich der Gestaltung und Implementierung dieser Technologien.

Die Wichtigkeit des Kontexts

Die Gestaltung von Technologien zur Verhaltensmessung berücksichtigt oft nicht die unterschiedlichen Kontexte, in denen sie verwendet werden. Oft schaffen Technologiebauer Werkzeuge basierend auf ihren Annahmen darüber, was Nutzer brauchen oder wollen. Dieser Top-Down-Ansatz kann dazu führen, dass die Technologie nicht effektiv ihrem vorgesehenen Zweck dient oder sogar bestimmten Nutzergruppen schadet.

Zum Beispiel könnten einige Nutzer zu Identitätsgruppen gehören, die oft übersehen werden, wie beispielsweise solche, die durch Rasse, Geschlecht oder sozioökonomischen Status definiert sind. Ignoriert man diese Unterschiede, kann das dazu führen, dass Technologien nicht für alle gut funktionieren. In manchen Fällen könnten sie sogar bestehende Ungleichheiten verstärken.

Arten potenziellen Schadens

Bei der Analyse von Technologien zur Verhaltensmessung können wir zwei Hauptarten potenziellen Schadens identifizieren: identitätsbasierter Schaden und situationsbasierter Schaden.

  1. Identitätsbasierter Schaden: Dieser tritt auf, wenn die Technologie die vielfältigen Identitäten ihrer Nutzer nicht berücksichtigt. Viele Studien haben zum Beispiel nicht behandelt, wie unterschiedliche Hintergründe, wie Rasse oder Geschlecht, die Nutzererfahrungen beeinflussen können. Wenn man diese Faktoren nicht berücksichtigt, kann die Technologie für bestimmte Gruppen weniger effektiv oder sogar schädlich sein.

  2. Situationsbasierter Schaden: Diese Art von Schaden ergibt sich aus den Kontexten, in denen die Technologie genutzt wird. Unterschiedliche Situationen sind möglicherweise nicht gut in den Daten vertreten, die zur Entwicklung der Technologie verwendet werden. Wenn zum Beispiel ein Sensorwerkzeug hauptsächlich mit Daten von einem bestimmten Smartphone-Typ entwickelt wird, funktioniert es möglicherweise nicht effektiv für Nutzer anderer Geräte, insbesondere für solche aus niedrigeren sozioökonomischen Schichten.

Bedarf an einem Rahmen

Um diese Probleme anzugehen, besteht die Notwendigkeit eines strukturierten Rahmens, den Technologiebauer befolgen können. Dieser Rahmen sollte mehrere Schritte umfassen, um sicherzustellen, dass die Technologie sensibel für die unterschiedlichen Kontexte und Identitäten der Nutzer ist.

  1. Verstehe den Kontext: Der erste Schritt besteht darin, die vielfältigen Hintergründe der Nutzer und die spezifischen Situationen, in denen die Technologie eingesetzt wird, umfassend zu verstehen. Dieses Verständnis sollte beinhalten, mit Nutzern zu kommunizieren, um ihre Bedürfnisse und Erfahrungen zu erfahren.

  2. Bewerte potenzielle Schäden: Nachdem der Kontext verstanden wurde, sollten Technologiebauer Kriterien festlegen, um mögliche Schäden zu bewerten, die aus der Technologie entstehen könnten. Diese Bewertung sollte analysieren, wie die Technologie für Nutzer mit verschiedenen Identitäten oder in unterschiedlichen Situationen unterschiedlich funktionieren könnte.

  3. Sammle inklusive Daten: Die Datensammlung sollte die Vielfalt der Nutzer widerspiegeln. Entwickler sollten Daten aus verschiedenen demografischen Gruppen sammeln und unterschiedliche situative Faktoren während des Sammelprozesses berücksichtigen.

  4. Entwickle kontextsensitive Algorithmen: Algorithmen sollten so gestaltet werden, dass sie die unterschiedlichen Kontexte und potenziellen Schäden, die durch die Nutzung der Technologie entstehen können, berücksichtigen. Eine kontinuierliche Verfeinerung und Verbesserung sollte Teil dieses Prozesses sein.

  5. Führe Schadensbewertungen durch: Sobald die Technologie implementiert ist, sollten fortlaufende Bewertungen durchgeführt werden, um potenzielle Schäden zu identifizieren und anzugehen. Dieser Bewertungsprozess sollte Nutzerfeedback beinhalten, um die Leistung der Technologie zu verbessern.

  6. Pflege Daten und Algorithmen: Eine kontinuierliche Überwachung und Aktualisierung von Daten und Algorithmen sind entscheidend, um sicherzustellen, dass die Technologie im Laufe der Zeit effektiv und sensibel für verschiedene Kontexte bleibt.

Studien aus der Praxis

Um den vorgeschlagenen Rahmen zu validieren, können wir reale Studien betrachten, die sich mit dem Wohlbefindensmonitoring und der Vorhersage von Engagement durch Technologien zur Verhaltensmessung beschäftigen. Diese Studien können Einblicke in die Wirksamkeit und potenziellen Schäden bestehender Technologien bieten.

Studie 1: Depressionsdiagnose

In dieser Studie versuchten Forscher, Depressionen durch Daten zu erfassen, die von Smartphones und tragbaren Geräten gesammelt wurden. Trotz der potenziellen Vorteile dieser Technologie offenbarte die Studie erhebliche Mängel in der Konstruktion der Algorithmen.

  • Viele der Algorithmen berücksichtigten nicht die vielfältigen Hintergründe der Personen. Zum Beispiel konzentrierten sich die Designs überwiegend auf Faktoren wie Alter und Geschlecht, während andere wichtige Identitätsfaktoren vernachlässigt wurden.

  • Es gab wenig Beweise für die Einbeziehung von Nutzern im Designprozess. Eine frühzeitige Einbeziehung der Nutzer kann wertvolle Einblicke bieten und helfen, Technologien zu schaffen, die besser auf ihre Bedürfnisse eingehen.

  • Die in der Studie verwendeten Algorithmen zeigten Vorurteile gegenüber bestimmten demografischen Gruppen. Nutzer aus marginalisierten Gemeinschaften waren aufgrund der mangelnden Berücksichtigung ihrer spezifischen Erfahrungen stärker gefährdet.

Studie 2: Vorhersage des Engagements von Studierenden

Die zweite Studie konzentrierte sich darauf, das Engagement von Studierenden in Bildungseinrichtungen durch tragbare Sensoren und Umweltüberwachung vorherzusagen. Ähnlich wie die erste Studie hatte sie Herausforderungen in der Gestaltung der Technologie.

  • Auch hier mangelte es an der Einbeziehung von Nutzern. Ohne die Erfahrungen und Bedürfnisse der Studierenden zu verstehen, ist die Technologie wahrscheinlich weniger effektiv.

  • Der Datensatz, der in dieser Studie verwendet wurde, stellte die verschiedenen demografischen Gruppen nicht ausreichend dar. Diese mangelnde Repräsentation kann zu voreingenommenen Ergebnissen und Fehlvorhersagen bezüglich des Engagements führen.

  • Daten von tragbaren Sensoren und Umfragen wurden verwendet, um das Engagement zu bewerten, aber selbst mit diesen Informationen gingen die Algorithmen nicht angemessen auf den Kontext ein, in dem die Studierenden lernten.

Einblicke aus den Bewertungen

Die Bewertungen der beiden Studien heben wichtige Erkenntnisse für die Gestaltung von Technologien zur Verhaltensmessung hervor:

  • Versäumnis, den Kontext zu berücksichtigen: Beide Studien zeigten, dass die bestehenden Technologien oft die Wichtigkeit des Kontexts in ihren Designs übersehen. Ohne dieses Verständnis können potenzielle Schäden entstehen, wenn die Technologie in realen Situationen eingesetzt wird.

  • Nutzerengagement ist entscheidend: Die Einbeziehung von Nutzern während des Designprozesses kann zu besseren Ergebnissen führen. Technologiebauer müssen die verschiedenen Erfahrungen ihrer Nutzerbasis verstehen, um effektivere Werkzeuge zu schaffen.

  • Komplexe Dynamik der Fairness: Fairness in Algorithmen zu erreichen, ist eine vielschichtige Herausforderung. Bemühungen, Vorurteile für eine Gruppe zu verringern, können unbeabsichtigt Vorurteile gegen eine andere Gruppe einführen. Technologiebauer müssen diese Abwägungen sorgfältig berücksichtigen.

Auf dem Weg zu verantwortungsbewusster Gestaltung

Um eine verantwortungsvolle Gestaltung von Technologien zur Verhaltensmessung zu fördern, müssen einige Überlegungen angestellt werden:

  1. Regelmässige Wartung: Kontinuierliche Updates und Wartung der Daten und Algorithmen sind entscheidend, um sicherzustellen, dass die Technologie relevant und effektiv bleibt. Technologiebauer sollten bestreben, die Wartungslast für die Nutzer zu minimieren und gleichzeitig die Zuverlässigkeit des Systems sicherzustellen.

  2. Nutzerfeedback einbeziehen: Die Etablierung von kontinuierlichen Feedbackschleifen mit Nutzern kann Technologiebauern helfen, notwendige Anpassungen basierend auf der realen Nutzung und den sich entwickelnden Bedürfnissen vorzunehmen.

  3. Fokus auf Transparenz: Klare Informationen darüber, wie die Technologie funktioniert und wie Entscheidungen getroffen werden, können helfen, das Vertrauen der Nutzer zu gewinnen. Transparenz ermöglicht es den Nutzern, die Stärken und Einschränkungen der Technologie besser zu verstehen.

  4. Privatsphäre berücksichtigen: Da Technologien zur Verhaltensmessung oft umfangreiche Datensammlungen beinhalten, ist es entscheidend, Datenschutzprobleme zu adressieren. Sicherzustellen, dass die Daten der Nutzer geschützt und ethisch verwendet werden, fördert einen verantwortungsbewussten Ansatz in der Technologiegestaltung.

Fazit

Die Entwicklung und Anwendung von Technologien zur Verhaltensmessung birgt grosses Potenzial, unser Verständnis menschlichen Verhaltens zu verbessern. Um sicherzustellen, dass diese Technologien effektiv und gerecht sind, ist es entscheidend, einen Rahmen zu übernehmen, der Kontextsensitivität und Nutzerengagement priorisiert.

Indem wir die potenziellen Schäden anerkennen, die aus einem Top-Down-Designansatz entstehen können, und die einzigartigen Bedürfnisse vielfältiger Nutzergruppen ansprechen, können Technologiebauer verantwortungsvollere und effektivere Technologien zur Verhaltensmessung schaffen. Die Erkenntnisse aus realen Studien unterstreichen die Bedeutung fortlaufender Evaluation, Nutzerbeteiligung und das Engagement für Fairness im Designprozess. In Zukunft ist es unerlässlich, Technologien zu entwickeln, die nicht nur das Wohlbefinden verbessern, sondern auch die komplexen und vielfältigen Erfahrungen aller Nutzer respektieren und darauf reagieren.

Originalquelle

Titel: Illuminating the Unseen: Investigating the Context-induced Harms in Behavioral Sensing

Zusammenfassung: Behavioral sensing technologies are rapidly evolving across a range of well-being applications. Despite its potential, concerns about the responsible use of such technology are escalating. In response, recent research within the sensing technology has started to address these issues. While promising, they primarily focus on broad demographic categories and overlook more nuanced, context-specific identities. These approaches lack grounding within domain-specific harms that arise from deploying sensing technology in diverse social, environmental, and technological settings. Additionally, existing frameworks for evaluating harms are designed for a generic ML life cycle, and fail to adapt to the dynamic and longitudinal considerations for behavioral sensing technology. To address these gaps, we introduce a framework specifically designed for evaluating behavioral sensing technologies. This framework emphasizes a comprehensive understanding of context, particularly the situated identities of users and the deployment settings of the sensing technology. It also highlights the necessity for iterative harm mitigation and continuous maintenance to adapt to the evolving nature of technology and its use. We demonstrate the feasibility and generalizability of our framework through post-hoc evaluations on two real-world behavioral sensing studies conducted in different international contexts, involving varied population demographics and machine learning tasks. Our evaluations provide empirical evidence of both situated identity-based harm and more domain-specific harms, and discuss the trade-offs introduced by implementing bias mitigation techniques.

Autoren: Han Zhang, Vedant Das Swain, Leijie Wang, Nan Gao, Yilun Sheng, Xuhai Xu, Flora D. Salim, Koustuv Saha, Anind K. Dey, Jennifer Mankoff

Letzte Aktualisierung: 2024-05-05 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://arxiv.org/abs/2404.14665

Quell-PDF: https://arxiv.org/pdf/2404.14665

Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.

Vielen Dank an arxiv für die Nutzung seiner Open-Access-Interoperabilität.

Mehr von den Autoren

Ähnliche Artikel