Équité et technologie en santé mentale
Examiner comment la technologie impacte l'équité et le biais en santé mentale.
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Table des matières
- L'Importance de l'Équité
- La Préoccupation du Biais
- Comprendre l'Apprentissage Automatique en Santé Mentale
- Le Rôle des Données
- Petits Ensembles de Données
- Le Défi des Petits Ensembles de Données
- Utiliser des Stratégies d'Augmentation
- Explorer des Approches Multimodales
- Caractéristiques de Haut Niveau vs de Bas Niveau
- L'Importance des Métriques d'Équité
- Le Besoin de Métriques Diversifiées
- Interaction Humain-Robot pour le Bien-Être Mental
- Le Rôle de la Robotique en Santé Mentale
- Préoccupations concernant l'Équité en Robotique
- Recommandations pour les Chercheurs
- 1. S'entraîner sur des Ensembles de Données Équilibrés
- 2. Utiliser des Données Multimodales
- 3. Explorer Divers Modèles d'Apprentissage Automatique
- 4. Être Prudent avec la Complexité
- 5. Établir des Directives Éthiques
- Conclusion
- Source originale
- Liens de référence
Ces dernières années, les domaines de la technologie et de la santé mentale ont commencé à se rapprocher. Les chercheurs étudient comment les machines, y compris les robots, peuvent aider à la santé mentale et au bien-être. Grâce à l'Apprentissage automatique, on peut analyser des données et faire des prédictions sur les émotions des gens. Cependant, il y a des questions importantes à régler, surtout en ce qui concerne l'Équité et le biais dans ces technologies.
L'Importance de l'Équité
Alors que les machines sont de plus en plus utilisées en santé mentale, il est essentiel qu'elles traitent tout le monde de manière égale. L'équité signifie que les algorithmes utilisés ne favorisent pas un groupe par rapport à un autre en fonction de caractéristiques comme le sexe ou la race. Si un modèle d'apprentissage automatique est biaisé, cela pourrait mener à un traitement inégal des individus, ce qui est particulièrement préoccupant dans le cadre de la santé mentale.
La Préoccupation du Biais
Le biais peut surgir de plusieurs façons. Un problème courant vient des données utilisées pour entraîner ces modèles. Si les données ne sont pas assez diversifiées, le modèle résultant pourrait mal fonctionner pour les groupes sous-représentés. Par exemple, un modèle formé principalement sur des données d'une seule démographie pourrait ne pas comprendre efficacement les émotions des gens d'horizons différents.
Comprendre l'Apprentissage Automatique en Santé Mentale
L'apprentissage automatique est une technologie qui permet aux ordinateurs d'apprendre à partir des données et de prendre des décisions basées sur ces informations. Dans le contexte de la santé mentale, cela signifie que les machines peuvent analyser des informations sur les émotions et les comportements des gens pour fournir des insights ou des suggestions.
Le Rôle des Données
Pour que l'apprentissage automatique fonctionne efficacement, il a besoin de beaucoup de données. En santé mentale, ces données pourraient inclure du texte de conversations, des enregistrements audio de voix, et même des clips vidéo d'expressions faciales. Cependant, rassembler ces données soulève des préoccupations éthiques, en particulier en matière de vie privée et de consentement.
Petits Ensembles de Données
Beaucoup d'études en santé mentale utilisent ce qu'on appelle des "petits ensembles de données". Ces ensembles peuvent n'avoir que quelques centaines d'exemples d'émotions et de comportements des gens. Bien qu'ils puissent être utiles, les petits ensembles de données posent des défis uniques, notamment en matière de biais. Comme ils contiennent moins d'exemples, le risque de mauvaise interprétation ou de généralisation est plus élevé.
Le Défi des Petits Ensembles de Données
Les petits ensembles de données sont courants dans les domaines de l'informatique affective et de l'interaction homme-robot. Ils limitent souvent la capacité à développer des modèles robustes qui fonctionnent bien à travers différents groupes. Par conséquent, les chercheurs doivent faire preuve de plus de créativité lorsqu'ils analysent de tels ensembles de données pour minimiser les biais.
Utiliser des Stratégies d'Augmentation
Une approche pour gérer les petits ensembles de données est l'augmentation des données, ce qui signifie créer des points de données supplémentaires à partir de ceux existants. Cela peut aider à équilibrer l'ensemble de données et fournir plus d'exemples pour que le modèle puisse apprendre. Des techniques comme le Mixup impliquent de combiner des caractéristiques de différents points de données pour générer de nouveaux exemples d'apprentissage.
Explorer des Approches Multimodales
Une autre façon d'améliorer les modèles d'apprentissage automatique est d'utiliser une approche multimodale. Cela signifie combiner différents types de données, comme l'audio, les expressions faciales et le texte, pour fournir une image plus complète des émotions d'une personne. Utiliser plusieurs sources d'information peut mener à de meilleures prédictions et insights.
Caractéristiques de Haut Niveau vs de Bas Niveau
Lors de l'analyse des données, les chercheurs font souvent la distinction entre les caractéristiques de haut niveau et de bas niveau. Les caractéristiques de haut niveau ont tendance à être plus abstraites et interprétables, comme le sentiment d'une conversation. En revanche, les caractéristiques de bas niveau pourraient inclure des mesures détaillées comme le ton et la hauteur de la voix. Utiliser des caractéristiques de haut niveau peut améliorer la compréhension et l'équité du modèle.
L'Importance des Métriques d'Équité
Évaluer l'équité des modèles d'apprentissage automatique est crucial. Les chercheurs peuvent utiliser diverses métriques pour évaluer comment un modèle fonctionne à travers différents groupes. Par exemple, des mesures comme l'Exactitude Équitable et l'Impact Disparate peuvent aider à déterminer si le modèle traite tous les individus équitablement.
Le Besoin de Métriques Diversifiées
Il est important d'utiliser plusieurs métriques d'équité pour obtenir un aperçu complet des performances d'un modèle. Ceci est particulièrement vrai lorsqu'on travaille avec des données complexes comme l'audio et la vidéo, où différents aspects de l'équité peuvent surgir. Cette diversité permet aux chercheurs de comprendre comment leurs modèles fonctionnent globalement et d'identifier les problèmes potentiels.
Interaction Humain-Robot pour le Bien-Être Mental
Les robots sont de plus en plus utilisés dans les contextes de santé mentale. Ils peuvent interagir avec les gens et proposer des interventions de coaching ou de thérapie. Cependant, l'efficacité de ces robots dépend de leur conception et des algorithmes qu'ils utilisent.
Le Rôle de la Robotique en Santé Mentale
Les robots coachs peuvent apporter un soutien pour le bien-être mental via diverses méthodes, y compris des interventions de psychologie positive. Ces robots peuvent engager des interactions avec les individus, les aidant à réfléchir sur leurs émotions et encourageant des comportements positifs.
Préoccupations concernant l'Équité en Robotique
Bien que la robotique offre des possibilités intéressantes, elle soulève également des préoccupations concernant l'équité. Si un robot coach est biaisé, cela pourrait nuire à l'expérience et aux résultats des utilisateurs. Ainsi, il est essentiel de prendre en compte l'équité dès la phase de conception de ces systèmes.
Recommandations pour les Chercheurs
Pour répondre à ces préoccupations et améliorer l'équité dans l'apprentissage automatique pour la santé mentale, les chercheurs devraient envisager plusieurs recommandations.
1. S'entraîner sur des Ensembles de Données Équilibrés
Lors du développement de modèles d'apprentissage automatique, il est crucial d'utiliser des ensembles de données équilibrés qui représentent des groupes divers. Cela signifie activement rechercher des données provenant de différentes démographies pour s'assurer que toutes les voix sont entendues et correctement représentées.
2. Utiliser des Données Multimodales
Les chercheurs devraient tirer parti des sources de données multimodales. En combinant audio, vidéo et texte, ils peuvent créer des ensembles de données plus riches qui aident à améliorer les performances des modèles et à réduire les biais.
3. Explorer Divers Modèles d'Apprentissage Automatique
Différents modèles d'apprentissage automatique peuvent mieux fonctionner pour différents types de données. Les chercheurs devraient expérimenter avec une gamme de modèles et les évaluer à l'aide de différentes métriques d'équité pour garantir des évaluations complètes.
4. Être Prudent avec la Complexité
Bien que des algorithmes avancés puissent mener à de meilleures performances, ils peuvent aussi introduire une complexité qui rend plus difficile d'assurer l'équité. Les chercheurs devraient équilibrer la complexité de leurs modèles avec le besoin d'équité, surtout dans des contextes sensibles comme la santé mentale.
5. Établir des Directives Éthiques
Enfin, alors que les robots et les systèmes d'IA deviennent plus intégrés dans les pratiques de santé mentale, il est crucial de développer des directives éthiques spécifiques. Ces directives devraient se concentrer sur l'équité et l'utilisation responsable de ces systèmes, assurant qu'ils ne nuisent pas involontairement aux utilisateurs ou n'exacerbent pas les biais existants.
Conclusion
L'intersection de l'apprentissage automatique, de la robotique et de la santé mentale offre un potentiel énorme pour soutenir le bien-être des individus. Cependant, cela s'accompagne de responsabilités importantes. Aborder l'équité et le biais est crucial pour développer des technologies efficaces et éthiques. En suivant les recommandations ci-dessus, les chercheurs peuvent contribuer à un avenir où les systèmes d'apprentissage automatique aident tout le monde, en veillant à ce qu'ils soient équitables, justes et favorables à la santé mentale et au bien-être.
Titre: Small but Fair! Fairness for Multimodal Human-Human and Robot-Human Mental Wellbeing Coaching
Résumé: In recent years, the affective computing (AC) and human-robot interaction (HRI) research communities have put fairness at the centre of their research agenda. However, none of the existing work has addressed the problem of machine learning (ML) bias in HRI settings. In addition, many of the current datasets for AC and HRI are "small", making ML bias and debias analysis challenging. This paper presents the first work to explore ML bias analysis and mitigation of three small multimodal datasets collected within both a human-human and robot-human wellbeing coaching settings. The contributions of this work includes: i) being the first to explore the problem of ML bias and fairness within HRI settings; and ii) providing a multimodal analysis evaluated via modelling performance and fairness metrics across both high and low-level features and proposing a simple and effective data augmentation strategy (MixFeat) to debias the small datasets presented within this paper; and iii) conducting extensive experimentation and analyses to reveal ML fairness insights unique to AC and HRI research in order to distill a set of recommendations to aid AC and HRI researchers to be more engaged with fairness-aware ML-based research.
Auteurs: Jiaee Cheong, Micol Spitale, Hatice Gunes
Dernière mise à jour: 2024-05-15 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2407.01562
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2407.01562
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.
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Liens de référence
- https://acii-conf.net/2022/authors/submission-guidelines/
- https://github.com/Cambridge-AFAR/AFAR-BSFT-DB
- https://ogg.osu.edu/media/documents/MB%20Stream/PANAS.pdf
- https://librosa.org/doc/latest/index.html
- https://www.audeering.com/research/opensmile/
- https://huggingface.co/docs/transformers/model_doc/roberta
- https://www.europarl.europa.eu/RegData/etudes/BRIE/2019/640163/EPRS_BRI%282019%29640163_EN.pdf
- https://acii-conf.net/2024/authors/submission-guidelines/
- https://cambridge-afar.github.io/