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S'attaquer aux préjugés de genre dans la technologie de reconnaissance vocale

Examiner les écarts de performance dans la reconnaissance vocale entre les différents genres.

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La technologie de reconnaissance vocale devient de plus en plus courante, permettant aux machines de comprendre la parole humaine. Cependant, un problème important émerge concernant la performance de ces systèmes auprès de différents groupes de personnes, surtout en ce qui concerne le genre. Cet article examine les écarts de performance dans ces systèmes, en particulier lorsqu'ils traitent la parole des hommes, des femmes et des personnes qui ne s'identifient à aucun des deux.

Le Paysage de la Reconnaissance Vocale

Les systèmes modernes de reconnaissance vocale utilisent des modèles complexes capables de gérer plusieurs langues à la fois, appelés modèles multilingues. Ces modèles visent à offrir une expérience uniforme, peu importe la langue parlée. Cependant, le fait de pouvoir traiter de nombreuses langues ne signifie pas automatiquement que ces systèmes traitent tous les locuteurs de la même manière.

Écarts de Performance

Des recherches montrent qu'il existe des différences dans la compréhension des Voix masculines et féminines par les systèmes de reconnaissance vocale. Beaucoup de ces systèmes ont tendance à mieux fonctionner avec un genre plutôt qu'avec l'autre. De tels écarts peuvent entraîner un service de qualité inférieure pour certains groupes, surtout si ces groupes sont déjà désavantagés dans la société.

Dans notre évaluation, nous avons examiné deux modèles de reconnaissance vocale multilingues populaires dans 19 langues différentes provenant de sept familles linguistiques. Nous avons trouvé des schémas clairs d'inégalité dans leur performance en fonction du genre.

Évaluation des Écarts de Performance par Genre

Pour évaluer si les modèles de reconnaissance vocale fonctionnent de manière égale entre les Genres, nous avons analysé des Données provenant de discours lus et spontanés. Notre enquête a révélé que ces modèles ne fonctionnent pas de manière égale pour tous les genres. Les résultats ont montré que dans certains cas, les modèles fonctionnaient mieux pour les femmes, tandis que dans d'autres, ils favorisaient les hommes.

Une découverte significative était que les locuteurs qui ne s'identifient à aucun genre recevaient généralement une performance moins bonne de la part de ces systèmes. Cela soulève des préoccupations concernant l'équité dans la conception et le fonctionnement de la technologie de reconnaissance vocale.

Comprendre les Causes des Écarts

Dans notre étude, nous avons exploré divers facteurs qui pourraient contribuer aux écarts de performance observés. Une possibilité était les différences dans les caractéristiques acoustiques des voix. Par exemple, nous avons examiné la hauteur, le rythme de parole et le volume des locuteurs. Cependant, bien qu'il y ait eu quelques différences de hauteur entre les voix masculines et féminines, celles-ci n'étaient pas suffisantes pour expliquer les disparités de performance que nous avons observées.

Notre exploration des mécanismes internes des modèles a révélé qu'ils semblent traiter la parole des hommes et des femmes différemment. En fait, la capacité d'un modèle à extraire correctement le genre de ses représentations internes était corrélée aux écarts de performance.

Le Rôle des Données

De nombreux modèles de reconnaissance vocale s'appuient sur d'énormes quantités de données pour leur entraînement. Cependant, une préoccupation majeure est qu'il n'y ait pas assez de voix féminines ou de voix provenant d'individus non binaires dans ces ensembles de données. Cela peut entraîner un biais des modèles en faveur des voix qu'ils ont rencontrées le plus souvent, généralement des voix masculines.

S'il n'y a pas assez de voix diversifiées dans les données d'entraînement, la performance du système favorisera naturellement les démographies dont il a appris. Cela souligne l'importance de s'assurer que tous les types de voix soient correctement représentés dans les ensembles de données utilisés pour entraîner ces modèles.

Biais et Équité

Lorsqu'on discute des écarts de performance, il est essentiel de considérer ce que signifie le biais dans ce contexte. Un système biaisé pourrait entraîner une qualité de service inégale, ce qui peut nuire aux groupes déjà marginalisés. Si les femmes ou les personnes non binaires sont systématiquement mal comprises ou mal reconnues par la technologie vocale, elles pourraient rencontrer des difficultés pour accéder aux services qui dépendent de ces systèmes.

Nous avons examiné comment les modèles traitaient les groupes différemment en fonction du genre. Notre analyse a mis en lumière que de nombreuses études sur l'équité des systèmes de reconnaissance vocale se concentrent principalement sur une langue, généralement l'anglais. Ce manque de variété peut conduire à des conclusions incomplètes sur la façon dont ces systèmes fonctionnent à l'échelle mondiale.

Implications pour la Technologie et la Société

Les résultats de cette recherche ont d'importantes implications pour le développement et le déploiement de la technologie de reconnaissance vocale. Si ces systèmes doivent être largement utilisés, ils doivent être équitables et efficaces pour tous. Sans cela, il y a un risque de perpétuer des stéréotypes et de marginaliser davantage des groupes sous-représentés.

Les entreprises et les développeurs doivent prêter attention à la manière dont leurs systèmes sont formés et utilisés. Il est clairement nécessaire d'avoir des ensembles de données plus inclusifs et de prendre en compte les diverses identités et voix qui pourraient être rencontrées dans le monde réel.

Encourager la Représentation

Pour résoudre le problème du biais dans les systèmes de reconnaissance vocale, il doit y avoir un effort concerté pour inclure un éventail plus large de voix dans leurs données d'entraînement. Cela inclut non seulement différents genres, mais aussi des variations d'accents, de dialectes et de styles de parole. Plus les données d'entraînement sont variées, mieux le modèle fonctionnera pour différents groupes.

De plus, une évaluation continue de ces technologies est cruciale. Des évaluations régulières peuvent aider à identifier où existent des Lacunes de performance, permettant ainsi aux développeurs de faire des ajustements et des améliorations si nécessaire.

Directions Futures

Alors que la technologie de reconnaissance vocale continue d'évoluer, il sera vital de garder la conversation sur l'équité et la représentation vivante. Les chercheurs et les développeurs doivent travailler ensemble pour créer des systèmes qui ne servent pas seulement la majorité, mais qui sont également flexibles et adaptés à tous les utilisateurs.

Cela implique non seulement d'améliorer les modèles existants, mais aussi de veiller à ce que de nouveaux systèmes soient conçus dès le départ pour être inclusifs. En donnant la priorité à une performance équitable, nous pouvons créer des technologies de reconnaissance vocale qui reflètent mieux la riche diversité des voix humaines.

Conclusion

En conclusion, la question des écarts de performance par genre dans la technologie de reconnaissance vocale est complexe mais critique. Notre analyse révèle que de nombreux systèmes populaires ne traitent pas toutes les voix de manière égale, ce qui peut entraîner des problèmes significatifs pour certains groupes. Il est urgent de disposer de données d'entraînement plus diversifiées et d'évaluations continues de ces technologies pour s'assurer qu'elles servent tout le monde équitablement. À mesure que le domaine progresse, il sera essentiel d'incorporer une plus large gamme de voix et d'identités pour créer des systèmes de reconnaissance vocale plus inclusifs. Ce n'est qu'à ce moment-là que nous pourrons vraiment exploiter le potentiel de cette technologie pour tous.

Source originale

Titre: Twists, Humps, and Pebbles: Multilingual Speech Recognition Models Exhibit Gender Performance Gaps

Résumé: Current automatic speech recognition (ASR) models are designed to be used across many languages and tasks without substantial changes. However, this broad language coverage hides performance gaps within languages, for example, across genders. Our study systematically evaluates the performance of two widely used multilingual ASR models on three datasets, encompassing 19 languages from eight language families and two speaking conditions. Our findings reveal clear gender disparities, with the advantaged group varying across languages and models. Surprisingly, those gaps are not explained by acoustic or lexical properties. However, probing internal model states reveals a correlation with gendered performance gap. That is, the easier it is to distinguish speaker gender in a language using probes, the more the gap reduces, favoring female speakers. Our results show that gender disparities persist even in state-of-the-art models. Our findings have implications for the improvement of multilingual ASR systems, underscoring the importance of accessibility to training data and nuanced evaluation to predict and mitigate gender gaps. We release all code and artifacts at https://github.com/g8a9/multilingual-asr-gender-gap.

Auteurs: Giuseppe Attanasio, Beatrice Savoldi, Dennis Fucci, Dirk Hovy

Dernière mise à jour: 2024-10-03 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2402.17954

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2402.17954

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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