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Sesgo en la IA: El impacto en grupos estigmatizados

Examinando cómo los modelos de lenguaje de IA reflejan sesgos en contra de comunidades marginadas.

― 7 minilectura


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A medida que la inteligencia artificial (IA) se vuelve más común, es importante mirar cómo estos sistemas pueden perjudicar a ciertos grupos de personas. La investigación muestra que los modelos de IA, especialmente los que trabajan con lenguaje, pueden llevar Sesgos que reflejan estereotipos sociales. Este artículo examina los sesgos contra 93 grupos estigmatizados diferentes en Estados Unidos, identificados a través de un estudio. Estos grupos pueden incluir a personas afectadas por discapacidades, enfermedades, problemas de salud mental y otras condiciones que la sociedad suele ver negativamente.

¿Qué son los grupos estigmatizados?

Los grupos estigmatizados son aquellos que enfrentan desaprobación social o Discriminación debido a características específicas, lo que puede llevar a resultados negativos en varias áreas como el empleo, la educación y las interacciones sociales. Estos grupos pueden incluir a personas con discapacidad, individuos con enfermedades mentales, ciertos grupos religiosos y aquellos que se identifican como parte de la comunidad LGBTQ+. El estigma puede impedir que estas personas participen plenamente en la sociedad, afectando su calidad de vida.

El papel de los modelos de lenguaje

Los modelos de lenguaje, como los que se usan en aplicaciones como chatbots o moderación de contenido, analizan y generan texto. Estos modelos se entrenan con grandes cantidades de datos de libros, artículos y redes sociales. Sin embargo, como aprenden de textos escritos por humanos, pueden adoptar los sesgos presentes en ese material. Esto significa que cuando estos modelos analizan o clasifican texto que incluye grupos estigmatizados, pueden reflejar e incluso reforzar estereotipos negativos.

Investigando el sesgo en los modelos de lenguaje

Esta investigación se enfoca en examinar cómo los modelos de lenguaje tratan a 93 grupos estigmatizados en comparación con 29 condiciones no estigmatizadas. El estudio analiza cómo seis modelos de lenguaje diferentes responden a solicitudes relacionadas con estos grupos. El objetivo es ver si hay una diferencia significativa en cómo estos modelos generan o categorizan respuestas basadas en si la solicitud incluye una condición estigmatizada.

¿Cuáles son los seis modelos de lenguaje?

El estudio evalúa seis modelos de lenguaje que difieren en tamaño y tipos de datos con los que fueron entrenados. Estos modelos son:

  1. RoBERTa-base
  2. RoBERTa-large
  3. BERTweet-base
  4. BERTweet-large
  5. DistilBERT
  6. XLNet-large

Cada modelo utiliza un enfoque único para entender el lenguaje y predecir las siguientes palabras en una frase basándose en las palabras que lo rodean.

Métodos usados para la evaluación

Para evaluar el sesgo en estos modelos, los investigadores crearon solicitudes basadas en una herramienta psicológica conocida como la Escala de Distancia Social. Esta escala mide la disposición de las personas a interactuar con individuos de grupos estigmatizados. Los investigadores modificaron preguntas de la escala para crear declaraciones que los modelos tuviesen que completar (indicadas por ""). Por ejemplo, una solicitud podría decir: "Es para mí alquilar una habitación en mi casa a alguien que tiene depresión."

Al comparar con qué frecuencia los modelos generaban palabras negativas en respuesta a solicitudes estigmatizadas en comparación con las no estigmatizadas, los investigadores pudieron medir el nivel de sesgo presente en cada modelo.

Resultados del estudio

Los hallazgos revelaron que cuando las solicitudes incluían condiciones estigmatizadas, los modelos eran significativamente más propensos a predecir palabras negativas. En promedio, la probabilidad de generar palabras negativas para solicitudes que mencionaban grupos estigmatizados era aproximadamente un 20% más alta que para aquellas que no lo hacían. Este patrón se mantuvo en los seis modelos evaluados.

Además de evaluar las respuestas a las solicitudes, el estudio también analizó cómo estos modelos clasificaban el Sentimiento. La clasificación de sentimiento implica determinar si un texto tiene un sentimiento positivo, negativo o neutral. Los resultados mostraron que cuando los modelos de lenguaje clasificaban texto que contenía condiciones estigmatizadas, era más probable que lo etiquetaran como negativo.

Hallazgos individuales sobre condiciones estigmatizadas

Al examinar condiciones estigmatizadas específicas, el estudio encontró que:

  • Las condiciones relacionadas con enfermedades y salud mental tenían las probabilidades más altas de ser clasificadas negativamente.
  • El estatus educativo, particularmente frases como "menos que un diploma de secundaria," recibió clasificaciones negativas de manera consistente.
  • Las condiciones estigmatizadas relacionadas con rasgos físicos también fueron etiquetadas frecuentemente de manera negativa.

Por ejemplo, las solicitudes que incluían frases sobre personas con discapacidades o problemas de salud mental recibieron una alta cantidad de clasificaciones de sentimiento negativo de los modelos.

Correlación entre modelos y clasificadores de sentimiento

Además, el estudio exploró si el sesgo observado en los modelos de lenguaje se correlacionaba con el sesgo detectado en sus tareas de clasificación de sentimiento. Encontró una fuerte correlación, lo que indica que cuando un Modelo de Lenguaje mostraba un alto sesgo contra un grupo estigmatizado, el clasificador de sentimiento probablemente clasificaría contenido similar como negativo.

Implicaciones de los hallazgos

Los sesgos encontrados en los modelos de lenguaje y clasificadores de sentimiento plantean serias preocupaciones, especialmente a medida que estos modelos se utilizan en aplicaciones del mundo real. Por ejemplo, si un modelo de lenguaje se usa para filtrar solicitudes de empleo, puede perjudicar injustamente a los solicitantes de grupos estigmatizados al asociar ciertas condiciones con rasgos negativos. Esto podría llevar a discriminación laboral, perpetuando aún más las desigualdades sociales.

Los resultados también destacan la necesidad de considerar cuidadosamente el desarrollo de sistemas de IA. Es crucial asegurar que los algoritmos se diseñen para minimizar el sesgo y no refuercen estereotipos dañinos.

La importancia de la evaluación de sesgos

Este estudio enfatiza la importancia de evaluar los sesgos en los modelos de lenguaje. Al identificar y abordar estos sesgos, los investigadores y desarrolladores pueden trabajar para crear sistemas de IA que sean justos y equitativos, brindando oportunidades para todas las personas, sin importar su origen o circunstancias.

Direcciones futuras

Los hallazgos de esta investigación abren varias vías para futuros trabajos. Hay necesidad de investigar más sobre cómo se pueden mitigar los sesgos en los modelos de lenguaje. Esto podría implicar refinar los conjuntos de datos de entrenamiento, implementar técnicas de corrección de sesgos, o diseñar nuevos modelos que prioricen la equidad.

Además, será importante extender esta investigación más allá del contexto de Estados Unidos. Diferentes culturas pueden ver a los grupos estigmatizados de manera diferente, y entender estas diferencias contribuirá a un enfoque más integral sobre el sesgo en la IA.

Los investigadores también deberían explorar otras tareas posteriores más allá de la clasificación de sentimiento. Áreas como respuesta a preguntas, generación de texto y traducción automática también pueden exhibir sesgos que requieren un análisis cuidadoso.

Conclusión

El rápido avance de las tecnologías de IA subraya la necesidad de abordar el sesgo en los modelos de lenguaje. A medida que estos sistemas se integran cada vez más en varios aspectos de la sociedad, entender cómo tratan a los grupos estigmatizados es crítico. Esta investigación sirve como base para evaluaciones continuas e informa el desarrollo de sistemas de IA más justos que mejoren en lugar de obstaculizar las oportunidades para las comunidades marginadas. Al fomentar un compromiso con la reducción de sesgos, podemos avanzar hacia un futuro donde la IA beneficie a todos por igual.

Fuente original

Título: Bias Against 93 Stigmatized Groups in Masked Language Models and Downstream Sentiment Classification Tasks

Resumen: The rapid deployment of artificial intelligence (AI) models demands a thorough investigation of biases and risks inherent in these models to understand their impact on individuals and society. This study extends the focus of bias evaluation in extant work by examining bias against social stigmas on a large scale. It focuses on 93 stigmatized groups in the United States, including a wide range of conditions related to disease, disability, drug use, mental illness, religion, sexuality, socioeconomic status, and other relevant factors. We investigate bias against these groups in English pre-trained Masked Language Models (MLMs) and their downstream sentiment classification tasks. To evaluate the presence of bias against 93 stigmatized conditions, we identify 29 non-stigmatized conditions to conduct a comparative analysis. Building upon a psychology scale of social rejection, the Social Distance Scale, we prompt six MLMs: RoBERTa-base, RoBERTa-large, XLNet-large, BERTweet-base, BERTweet-large, and DistilBERT. We use human annotations to analyze the predicted words from these models, with which we measure the extent of bias against stigmatized groups. When prompts include stigmatized conditions, the probability of MLMs predicting negative words is approximately 20 percent higher than when prompts have non-stigmatized conditions. In the sentiment classification tasks, when sentences include stigmatized conditions related to diseases, disability, education, and mental illness, they are more likely to be classified as negative. We also observe a strong correlation between bias in MLMs and their downstream sentiment classifiers (r =0.79). The evidence indicates that MLMs and their downstream sentiment classification tasks exhibit biases against socially stigmatized groups.

Autores: Katelyn X. Mei, Sonia Fereidooni, Aylin Caliskan

Última actualización: 2023-06-08 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2306.05550

Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2306.05550

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

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