Aborder le biais dans les modèles de texte à image
Examiner les biais dans la génération d'images et leurs impacts sur la société.
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Table des matières
- Le Problème des Biais dans les Modèles T2I
- Biais de genre
- Biais de Teint de Peau
- Biais Geo-Culturel
- Recherche sur les Biais dans les Modèles T2I
- Définitions des Biais
- Méthodes d'Évaluation
- Stratégies d'atténuation
- L'Importance d'une Revue Systématique
- Résultats Actuels
- Directions Futures dans la Recherche sur le Biais
- Définitions Human-Centric
- Élargir les Dimensions du Biais
- Engagement Communautaire
- Évaluation Automatisée Fiable
- Méthodes d'Atténuation Diverses
- Suivi Continu
- Conclusion
- Source originale
- Liens de référence
Les avancées récentes en technologie ont permis de créer des outils puissants capables de générer des images à partir de descriptions écrites. Ces outils, appelés modèles de Text-to-Image (T2I), ont gagné en popularité grâce à leur capacité à produire des images de haute qualité à partir de simples invites textuelles. Des exemples incluent des modèles développés par des entreprises technologiques renommées. Cependant, des préoccupations ont émergé concernant les biais présents dans les images générées par ces modèles. Même des invites simples peuvent mener à des représentations biaisées, ce qui peut avoir un impact négatif sur la société, en particulier pour les groupes minoritaires.
Le Problème des Biais dans les Modèles T2I
Les biais dans les modèles T2I peuvent se manifester sous différentes formes, renforçant souvent des stéréotypes qui marginalisent certains groupes. Cela peut entraîner des conséquences néfastes, tant dans la façon dont la société perçoit ces groupes que dans l'allocation des ressources. Par exemple, si un modèle dépeint systématiquement une démographie particulière dans des scénarios négatifs, cela peut influencer la perception publique de manière nocive. Des études récentes ont mis en évidence des biais significatifs liés au genre, au teint de peau et à la représentation culturelle dans les résultats des T2I.
Biais de genre
Le biais de genre fait référence à la façon dont les modèles représentent les différents genres dans des rôles stéréotypés. Par exemple, un modèle pourrait générer des images d'une infirmière comme étant une femme et d'un PDG comme étant un homme, reflétant les rôles de genre traditionnels. De tels biais peuvent complètement ignorer les personnes non-binaires, car la plupart des études se concentrent sur une compréhension binaire du genre. Cette exclusion ne tient pas compte de la diversité des identités de genre qui existent dans la société.
Biais de Teint de Peau
Le biais de teint de peau reflète la tendance des modèles T2I à privilégier certains teints de peau par rapport à d'autres. Beaucoup de modèles peuvent associer l'attrait à des teints de peau plus clairs et représenter les personnes à la peau plus foncée dans des rôles négatifs ou comme des criminels. Cela non seulement déforme la réalité mais perpétue aussi des stéréotypes nuisibles sur la race et l'ethnicité.
Biais Geo-Culturel
Le biais geo-culturel implique la tendance des modèles T2I à sur-représenter certaines cultures ou régions géographiques, en particulier occidentales ou riches. Lorsqu'on leur donne des termes génériques, ces modèles ont souvent tendance à produire des images qui reflètent une vision étroite de la culture, négligeant la riche diversité des cultures mondiales. Cela peut mener à des malentendus et à une appropriation culturelle, renforçant les stéréotypes associés à des régions spécifiques.
Recherche sur les Biais dans les Modèles T2I
Malgré une prise de conscience croissante de ces biais, il y a un manque de revues complètes qui explorent comment le biais a été défini, évalué et traité dans les modèles T2I. La recherche existante se concentre principalement sur les biais de genre, de teint de peau et géo-culturels, avec la plupart des études se penchant sur les associations professionnelles de ces biais. Très peu d'investigations examinent les aspects plus larges, comme les dynamiques de pouvoir ou les rôles concernant diverses identités.
Définitions des Biais
Différentes études fournissent diverses définitions de ce qui constitue un biais dans les modèles T2I. Alors que certains chercheurs se concentrent sur des aspects spécifiques, comme la présentation de genre, d'autres peuvent utiliser une interprétation plus large. Il est crucial d'établir des définitions claires et socialement pertinentes du biais pour communiquer efficacement sur les problèmes dans les systèmes T2I.
Méthodes d'Évaluation
L'évaluation des biais dans les modèles T2I se fait généralement à travers des ensembles de données qui comparent les résultats d'images avec les distributions démographiques attendues. Malheureusement, les méthodes d'évaluation manquent de cohérence. Différentes études emploient diverses métriques, rendant difficile l'évaluation des progrès globaux dans le traitement du biais. Les annotations humaines sont souvent utilisées, mais celles-ci peuvent aussi avoir leurs biais, menant à des évaluations biaisées.
Stratégies d'atténuation
Des efforts ont été faits pour atténuer le biais au sein des modèles T2I. Les méthodes actuelles impliquent principalement d'ajuster les invites données aux modèles ou de peaufiner les modèles avec différents ensembles de données. Cependant, ces approches manquent souvent de robustesse. Par exemple, les interventions basées sur les invites peuvent ne pas donner systématiquement des résultats équitables, et le peaufinnage peut conduire à d'autres biais non intentionnels.
L'Importance d'une Revue Systématique
L'absence d'une revue complète signifie que les chercheurs manquent d'une compréhension claire des travaux existants sur le biais dans les modèles T2I. Cela crée des lacunes dans nos connaissances, freinant le potentiel d'études futures plus efficaces. Une revue systématique est nécessaire pour consolider les résultats de diverses études, identifier ce qui a été fait et déterminer ce qui doit encore être abordé en ce qui concerne le biais dans les systèmes T2I.
Résultats Actuels
À travers des recherches approfondies, plusieurs observations clés ont été faites concernant le biais dans les modèles T2I :
- Focus sur le Genre et le Teint de Peau : La plupart des études se sont concentrées sur les biais de genre et de teint de peau, tandis que les biais geo-culturels restent sous-explorés.
- Biais Professionnel : Une partie significative des études sur les biais de genre et de teint de peau a examiné les rôles professionnels, mais peu ont exploré d'autres aspects comme les dynamiques de pouvoir ou la représentation non-binaire.
- Manque de Cadre Unifié : Il n'existe pas de cadre établi pour évaluer le biais, les métriques variant considérablement d'une étude à l'autre.
- Atténuation Insuffisante : Les méthodes actuelles pour traiter le biais ne sont pas très efficaces. Beaucoup d'études montrent que les biais persistent même après intervention.
Directions Futures dans la Recherche sur le Biais
Reconnaissant les limites des travaux actuels, les chercheurs ont esquissé plusieurs voies pour de futures explorations :
Définitions Human-Centric
Les futures recherches devraient mettre l'accent sur des définitions claires et socialement ancrées du biais qui vont au-delà des considérations techniques. Définir le biais devrait impliquer une vue critique des inégalités sociales et des dynamiques de pouvoir dans la société. En ancrant la recherche dans des implications du monde réel, les résultats peuvent être rendus plus pertinents et impactants.
Élargir les Dimensions du Biais
Au lieu de restreindre la recherche aux biais de genre, de teint de peau et geo-culturels, les études devraient englober un plus large éventail de dimensions de biais, telles que celles liées au handicap ou à l'orientation sexuelle. Cette perspective plus large peut mettre en lumière comment différentes formes de biais s'entrecroisent dans les systèmes T2I.
Engagement Communautaire
Impliquer des communautés diverses dans la recherche peut mener à des évaluations et à des compréhensions plus précises du biais. Les expériences et opinions de divers groupes peuvent informer des pratiques plus équitables dans le développement des modèles T2I, en s'assurant que les voix marginalisées soient entendues.
Évaluation Automatisée Fiable
Il faudrait travailler à développer de meilleures méthodes d'évaluation automatisée qui peuvent mesurer efficacement le biais dans les résultats T2I. Les méthodes actuelles peuvent porter leurs propres biais et doivent être examinées de manière critique pour s'assurer qu'elles tiennent compte des complexités des identités démographiques.
Méthodes d'Atténuation Diverses
Les stratégies d'atténuation doivent prendre en compte les préférences des utilisateurs et les résultats divers requis pour différentes communautés. Générer simplement des images diversifiées ne suffit pas ; un véritable sentiment d'inclusion est essentiel pour que les utilisateurs se sentent représentés. Les chercheurs devraient explorer de nouvelles méthodes qui traitent la nature dynamique du biais et s'efforcer de trouver des solutions pouvant s'adapter aux normes sociétales changeantes.
Suivi Continu
Le biais dans les modèles T2I n'est pas statique ; il évolue avec le temps. Les chercheurs devraient envisager des approches dynamiques qui peuvent s'adapter à de nouvelles compréhensions du biais au fur et à mesure qu'elles émergent. Le suivi en temps réel des résultats peut aider à ajuster les modèles pour traiter proactivement les problèmes émergents.
Conclusion
Le biais dans les modèles T2I est une préoccupation significative qui nécessite une attention immédiate. Le paysage actuel révèle des lacunes critiques dans la compréhension et le traitement de ces biais, qui peuvent avoir des conséquences réelles pour la société. En promouvant des définitions claires, en élargissant les dimensions de recherche, en garantissant l'implication des communautés et en développant des stratégies d'évaluation et d'atténuation robustes, nous pouvons œuvrer vers la création de systèmes T2I qui soient équitables, inclusifs et dignes de confiance pour tous. Le potentiel des technologies T2I pour redéfinir nos expériences visuelles est énorme, mais il doit être exploité de manière responsable pour éviter de perpétuer des stéréotypes nuisibles et des inégalités.
Titre: Survey of Bias In Text-to-Image Generation: Definition, Evaluation, and Mitigation
Résumé: The recent advancement of large and powerful models with Text-to-Image (T2I) generation abilities -- such as OpenAI's DALLE-3 and Google's Gemini -- enables users to generate high-quality images from textual prompts. However, it has become increasingly evident that even simple prompts could cause T2I models to exhibit conspicuous social bias in generated images. Such bias might lead to both allocational and representational harms in society, further marginalizing minority groups. Noting this problem, a large body of recent works has been dedicated to investigating different dimensions of bias in T2I systems. However, an extensive review of these studies is lacking, hindering a systematic understanding of current progress and research gaps. We present the first extensive survey on bias in T2I generative models. In this survey, we review prior studies on dimensions of bias: Gender, Skintone, and Geo-Culture. Specifically, we discuss how these works define, evaluate, and mitigate different aspects of bias. We found that: (1) while gender and skintone biases are widely studied, geo-cultural bias remains under-explored; (2) most works on gender and skintone bias investigated occupational association, while other aspects are less frequently studied; (3) almost all gender bias works overlook non-binary identities in their studies; (4) evaluation datasets and metrics are scattered, with no unified framework for measuring biases; and (5) current mitigation methods fail to resolve biases comprehensively. Based on current limitations, we point out future research directions that contribute to human-centric definitions, evaluations, and mitigation of biases. We hope to highlight the importance of studying biases in T2I systems, as well as encourage future efforts to holistically understand and tackle biases, building fair and trustworthy T2I technologies for everyone.
Auteurs: Yixin Wan, Arjun Subramonian, Anaelia Ovalle, Zongyu Lin, Ashima Suvarna, Christina Chance, Hritik Bansal, Rebecca Pattichis, Kai-Wei Chang
Dernière mise à jour: 2024-05-01 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2404.01030
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2404.01030
Licence: https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
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