Simple Science

La science de pointe expliquée simplement

# Statistiques# Ordinateurs et société# Intelligence artificielle# Apprentissage automatique# Apprentissage automatique

Équité dans l'IA : Trouver le juste milieu

Examiner l'équité dans les systèmes d'IA et leur impact sur la prise de décision.

― 7 min lire


Dilemme de l'équité dansDilemme de l'équité dansles systèmes d'IAles processus de décision de l’IA.Naviguer dans les défis d’équité dans
Table des matières

À mesure que la technologie progresse, l'intelligence artificielle (IA) joue un rôle de plus en plus important dans les processus décisionnels qui étaient autrefois entièrement humains. Ce changement soulève des questions cruciales sur l'équité, surtout lorsque les systèmes d'IA peuvent présenter des biais basés sur des attributs comme le genre, la race ou la religion. On peut voir des exemples de cela dans des domaines comme la justice pénale, la reconnaissance faciale et la publicité ciblée. Malgré l'attention croissante portée à l'apprentissage automatique équitable, il existe encore plusieurs façons de mesurer et d'évaluer l'équité, ce qui entraîne confusion et conflit parmi les experts et les praticiens.

Dans ce contexte, il est essentiel de s'intéresser à deux concepts clés : la Parité statistique et la Parité Prédictive. Ces idées aident à comprendre comment l'équité peut être abordée dans les systèmes d'IA. Cependant, elles semblent souvent en désaccord, ce qui pose un défi pour ceux qui essaient d'assurer l'équité dans leurs systèmes.

Équité dans l'IA

L'équité dans l'utilisation de l'IA fait référence à l'idée que les décisions prises par les machines ne devraient pas être biaisées contre certains groupes de personnes. À mesure que l'IA prend plus de responsabilités dans la prise de décisions, comme prédire la récidive dans des affaires criminelles, il est crucial d'examiner comment ces systèmes fonctionnent et s'ils traitent les individus de manière équitable.

La parité statistique signifie que les résultats d'une décision doivent être égaux entre différents groupes, indépendamment des attributs du groupe. Par exemple, si un modèle prédictif est utilisé pour évaluer l'éligibilité à un prêt, la parité statistique impliquerait que les candidats de différents milieux raciaux aient des taux d'approbation égaux.

D'un autre côté, la parité prédictive se concentre sur l'exactitude des prédictions entre les groupes. Ce concept indique que le modèle devrait faire des prédictions précises pour tous les groupes concernant le même résultat sous-jacent. Par exemple, si le modèle prédit la probabilité qu'une personne fasse défaut sur un prêt, la parité prédictive signifie que ces prédictions devraient être vraies pour tous les groupes raciaux sans écarts significatifs.

Comprendre la différence entre ces deux mesures est clé pour aborder l'équité dans les systèmes d'IA. Alors que la parité statistique vise des résultats égaux, la parité prédictive cherche à garantir l'exactitude pour tous les groupes. Le défi survient lorsque ces deux concepts entrent en conflit, menant à des choix difficiles pour ceux qui conçoivent et mettent en œuvre des systèmes d'IA.

Doctrines juridiques liées à l'équité

Pour mieux évaluer la discrimination dans les systèmes d'IA, on peut considérer deux doctrines juridiques qui fournissent des orientations sur la façon dont l'équité devrait être perçue : le Traitement Disparate et l'Impact Disparate.

Le traitement disparate fait référence à la pratique de traiter des groupes différents de manière injuste en fonction de leurs attributs, comme la race ou le genre. Dans un sens légal, cela peut être démontré si un individu dans une situation similaire provenant d'un groupe non protégé n'aurait pas subi le même résultat négatif. Dans le contexte de l'IA, si un modèle traite les candidats différemment en raison de leur race, cela pourrait être considéré comme un traitement disparate.

L'impact disparate, cependant, se concentre sur les résultats plutôt que sur le traitement. Cela indique que même si une pratique semble neutre, elle peut toujours avoir un effet nuisible sur un groupe protégé. Par exemple, si un modèle d'IA conduit involontairement à un taux de rejet plus élevé pour un certain groupe racial, cela peut être considéré comme ayant un impact disparate.

Ces concepts juridiques aident à encadrer le discours autour de l'équité dans l'IA, guidant notre réflexion sur les implications de la prise de décision par l'IA.

Relations causales dans l'IA

Penser à l'équité dans les systèmes d'IA nécessite d'analyser comment différentes variables se rapportent les unes aux autres. En parlant d'équité, on doit considérer les chemins causaux entre un attribut protégé (comme la race) et le résultat que l'on souhaite prédire (comme l'approbation de prêt). Les chemins causaux peuvent être directs, indirects ou fallacieux.

Les effets directs se produisent lorsque un attribut protégé influence directement le résultat. Les effets indirects se produisent lorsque la relation est médiatisée par d'autres facteurs, tandis que les effets fallacieux se réfèrent à des corrélations qui ne reflètent pas une véritable relation causale.

Comprendre comment ces effets fonctionnent est crucial pour garantir l'équité. En analysant ces chemins, les concepteurs de systèmes peuvent évaluer quels facteurs contribuent à des résultats discriminatoires et comment les aborder.

Équilibrer les concepts d'équité

Il est important de noter que la parité statistique et la parité prédictive ne doivent pas être mutuellement exclusives. Au lieu de cela, elles peuvent être considérées comme faisant partie d'un spectre plus large de notions d'équité. En examinant la nécessité commerciale, nous pouvons trouver des moyens de combler le fossé entre ces concepts.

La nécessité commerciale fait référence à la justification de l'utilisation de certaines caractéristiques dans les processus décisionnels. Par exemple, dans l'emploi, certaines caractéristiques liées aux besoins d'un poste peuvent être acceptables même si elles sont corrélées avec des attributs protégés. Reconnaître le rôle de la nécessité commerciale permet aux praticiens de trouver un terrain d'entente entre la réalisation de la parité statistique et prédictive.

Le choix de ce qui est inclus dans l'ensemble de la nécessité commerciale peut influencer de manière significative si un système d'IA respecte la parité statistique ou prédictive. En définissant soigneusement cet ensemble, les concepteurs de systèmes peuvent travailler vers un système équitable qui prend en compte les deux concepts.

Exemples pratiques

Un exemple marquant des problèmes d'équité dans l'IA peut être trouvé dans le système de justice pénale. Par exemple, Northpointe a créé un système pour prédire si des individus allaient récidiver en fonction d'informations démographiques et d'infractions passées. Ce système a été critiqué lorsqu'il a été constaté qu'il étiquetait de manière disproportionnée certains groupes comme étant à plus haut risque. Cela illustre le conflit entre les mesures d'équité, car certaines prédictions peuvent atteindre une précision prédictive tout en ne respectant pas la parité statistique.

Dans de tels cas, mettre en œuvre une approche équilibrée utilisant les concepts de parité statistique, de parité prédictive et de nécessité commerciale peut aider à améliorer l'équité. En évaluant les effets de chaque variable et en tenant compte des implications des doctrines juridiques, les praticiens peuvent affiner leurs systèmes pour minimiser les biais et améliorer l'équité.

Conclusion

Le domaine de l'apprentissage automatique équitable est complexe et en constante évolution. À mesure que les systèmes d'IA deviennent intégrés à la prise de décision dans divers secteurs, le besoin d'équité reste crucial. Reconnaître la tension entre la parité statistique et la parité prédictive offre un chemin pour réconcilier différentes mesures d'équité.

En comprenant les cadres juridiques entourant ces questions et en analysant soigneusement les relations causales dans les systèmes d'IA, les praticiens peuvent s'efforcer d'obtenir des résultats équitables. Il est essentiel de garder à l'esprit que l'équité dans l'IA n'est pas seulement un défi technique mais aussi sociétal. En développant ces systèmes, l'objectif devrait toujours être de favoriser un traitement équitable pour tous les individus, indépendamment de leur origine.

Source originale

Titre: Reconciling Predictive and Statistical Parity: A Causal Approach

Résumé: Since the rise of fair machine learning as a critical field of inquiry, many different notions on how to quantify and measure discrimination have been proposed in the literature. Some of these notions, however, were shown to be mutually incompatible. Such findings make it appear that numerous different kinds of fairness exist, thereby making a consensus on the appropriate measure of fairness harder to reach, hindering the applications of these tools in practice. In this paper, we investigate one of these key impossibility results that relates the notions of statistical and predictive parity. Specifically, we derive a new causal decomposition formula for the fairness measures associated with predictive parity, and obtain a novel insight into how this criterion is related to statistical parity through the legal doctrines of disparate treatment, disparate impact, and the notion of business necessity. Our results show that through a more careful causal analysis, the notions of statistical and predictive parity are not really mutually exclusive, but complementary and spanning a spectrum of fairness notions through the concept of business necessity. Finally, we demonstrate the importance of our findings on a real-world example.

Auteurs: Drago Plecko, Elias Bareinboim

Dernière mise à jour: 2023-12-22 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2306.05059

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2306.05059

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.

Merci à arxiv pour l'utilisation de son interopérabilité en libre accès.

Plus d'auteurs

Articles similaires