Affrontare il Bias nell'IA: Una Prospettiva Umana
Esplorare i bias umani e il loro impatto sulla giustizia dell'AI.
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Indice
L'intelligenza artificiale (IA) è diventata una parte fondamentale della nostra vita quotidiana. La usiamo in tanti ambiti, come la salute, la finanza e le forze dell'ordine. Spesso ci fidiamo dell'IA per aiutarci a prendere decisioni importanti. Tuttavia, ci sono sempre più preoccupazioni riguardo alla giustizia nei sistemi di IA. Anche quando progettata con buone intenzioni, l'IA può comunque produrre risultati ingiusti che danneggiano certi gruppi di persone.
Il problema è che l'IA potrebbe riflettere gli stessi pregiudizi che esistono nella società. Questo porta a risultati che possono discriminare le persone in base alla loro razza, genere o altre caratteristiche. Ci sono stati molti studi focalizzati nell’obbiettivo di rendere l'IA più equa, ma spesso si concentrano sugli aspetti tecnici senza considerare il lato umano. In questo articolo, parleremo della necessità di capire l'IA come un sistema che include sia la tecnologia che le persone.
La Necessità di un'IA Centrata sull'Umano
I sistemi di IA non esistono nel vuoto; sono progettati, addestrati e utilizzati da persone. In molti casi, i pregiudizi umani si infiltrano nei sistemi di IA durante diverse fasi. Ad esempio, quando si raccolgono dati, ci possono essere pregiudizi su quali dati scegliere o come interpretarli. Questo può portare a risultati inaccurati o dannosi.
Analizzando più da vicino come il pensiero e i pregiudizi umani influenzano l'IA, possiamo ottenere migliori intuizioni su ciò che rende i sistemi di IA equi. I pregiudizi cognitivi giocano un ruolo significativo nel modo in cui vengono prese le decisioni, e questi pregiudizi possono infiltrarsi nel ciclo di vita dell'IA, influenzando tutto, dalla raccolta dei dati alla progettazione degli algoritmi.
Pregiudizi Cognitivi Spiegati
I pregiudizi cognitivi sono errori sistematici nel pensiero che influenzano le decisioni che prendiamo. Nascono dalla nostra necessità di semplificare informazioni complesse. Ecco alcuni tipi chiave di pregiudizi cognitivi che possono impattare i sistemi di IA:
1. Pregiudizio di Rappresentatività
Questo pregiudizio si verifica quando giudichiamo qualcosa in base a quanto somiglia a un caso tipico. Ad esempio, immagina che una persona pensi che un nuovo candidato per un lavoro debba essere qualificato perché rientra nello stereotipo degli impiegati di successo. Questo porta a una sovrastima delle assunzioni che potrebbero non essere veritiere.
2. Pregiudizio di Disponibilità
Questo pregiudizio accade quando ci basiamo su esempi immediati che ci vengono in mente, invece di cercare una panoramica completa. Se qualcuno sente parlare di un crimine nel proprio quartiere, potrebbe pensare che i tassi di criminalità siano più alti di quanto non siano in realtà a causa di questo pregiudizio.
3. Pregiudizio di Ancora
Quando prendiamo decisioni, spesso ci affidiamo eccessivamente alla prima informazione che riceviamo. Questo "ancora" può modellare i nostri pensieri e portarci a prendere decisioni sbagliate. Ad esempio, se qualcuno sente per primo che un prodotto è molto costoso, potrebbe percepire tutti i prodotti simili come economici o costosi in base a quel prezzo iniziale.
4. Eredità Affettiva
Le emozioni possono influenzare le nostre decisioni più di quanto ci rendiamo conto. Questo pregiudizio porta gli individui a lasciare che i propri sentimenti influenzino le loro scelte. Ad esempio, se qualcuno ha una buona impressione su un marchio, potrebbe trascurare i suoi difetti o aspetti negativi.
5. Pregiudizio di Conferma
Questo pregiudizio spinge le persone a cercare informazioni che supportino le loro credenze preesistenti. È facile ignorare le informazioni che contraddicono ciò che già pensano. Questo può portare a una comprensione distorta e a cattive decisioni.
Tipi di Pregiudizi nell'IA
I sistemi di IA possono anche mostrare le proprie forme di pregiudizio, spesso definiti pregiudizi computazionali. Questi pregiudizi possono originare dagli stessi errori cognitivi commessi dagli esseri umani. Ecco alcuni tipi comuni di pregiudizi computazionali:
1. Pregiudizio Storico
Questo pregiudizio si verifica quando i sistemi di IA sono addestrati su dati che riflettono disuguaglianze passate. Ad esempio, se un algoritmo di assunzione si basa su dati storici di assunzione dove certi gruppi erano favoriti, potrebbe continuare su questa linea.
2. Pregiudizio di Rappresentazione
Quando si selezionano set di dati per i modelli di IA, se alcuni gruppi sono sottorappresentati, l'IA potrebbe non performare bene per quei gruppi, portando a risultati ingiusti nelle predizioni e decisioni.
3. Pregiudizio di Misurazione
Questo pregiudizio nasce da come scegliamo di misurare diverse caratteristiche o risultati. Scelte sbagliate possono portare a risultati inaccurati, soprattutto se i dati utilizzati come proxy non rappresentano realmente i concetti sottostanti.
4. Pregiudizio di Aggregazione
Questo pregiudizio si verifica quando si traggono conclusioni sugli individui dai dati sui gruppi. Usare dati aggregati senza considerare i sottogruppi può portare a risultati fuorvianti.
Pregiudizio Algoritmico
5.Quando viene progettato un modello di IA, certe scelte sugli algoritmi o sui parametri di prestazione possono creare pregiudizi. Anche senza intenzione, tali decisioni possono svantaggiare certi gruppi.
6. Pregiudizio di Valutazione
Se il set di dati usato per valutare un modello di IA non riflette accuratamente la popolazione target, il modello potrebbe sembrare performare bene mentre in realtà non serve correttamente certi gruppi.
7. Pregiudizio di Implementazione
Anche se un sistema di IA è creato con buone intenzioni, se viene applicato in un modo non previsto, potrebbe portare a risultati dannosi. Questo è particolarmente vero se gli utenti fraintendono come dovrebbe essere usato l'IA.
Abbinare Pregiudizi Umani ai Pregiudizi dell'IA
I pregiudizi cognitivi non esistono solo nelle menti degli individui; possono influenzare come i sistemi di IA vengono progettati e implementati. Il nostro approccio per migliorare la giustizia dell'IA richiede un attento esame di come questi pregiudizi umani si traducono in pregiudizi computazionali durante tutto il ciclo di vita dell'IA.
Fase di Raccolta Dati
Durante la raccolta dei dati, possono sorgere pregiudizi se i ricercatori non scelgono campioni diversi o se si affidano a dati frequentemente disponibili. Se la raccolta dei dati include solo certi gruppi, il modello avrà difficoltà a generalizzare accuratamente per gli individui sottorappresentati.
Azione Dannosa: Usare un campione non diversificato porta a una rappresentazione errata della popolazione più ampia.
- Euristiche: Il Pregiudizio di Disponibilità e il Pregiudizio di Rappresentatività possono portare a questo errore.
- Riflessione: Ciò crea pregiudizi di rappresentazione nel modello di IA.
Azione Dannosa: Affidarsi a dati storici pregiudizievoli per creare set di dati.
- Euristiche: Il Pregiudizio di Conferma porta a rinforzare stereotipi.
- Riflessione: Questo introduce pregiudizi sistemici nel modello di IA.
Fase di Design del Modello
Durante la progettazione dei modelli di IA, le scelte su quali algoritmi utilizzare o come impostare i parametri possono influenzare significativamente i risultati.
Azione Dannosa: Fare scelte di design che favoriscono certi gruppi rispetto ad altri.
- Euristiche: Le euristiche di Rappresentatività e Disponibilità possono influenzare questo.
- Riflessione: Questo porta a un pregiudizio algoritmico.
Azione Dannosa: Utilizzare benchmark e metriche di prestazione inadeguate.
- Euristiche: Il Pregiudizio di Conferma può causare una sovrastima delle prestazioni del modello.
- Riflessione: Questo porta a un pregiudizio di valutazione.
Fase di Implementazione
Una volta che il modello di IA è implementato, le sue interazioni con gli utenti possono perpetuare ulteriormente i pregiudizi.
Azione Dannosa: Implementare un modello "taglia unica".
- Euristiche: L'interpretazione errata delle informazioni statistiche porta a applicazioni sbagliate.
- Riflessione: Questo porta a un pregiudizio di aggregazione.
Azione Dannosa: Usare i modelli IA in modi non intesi.
- Euristiche: Il Pregiudizio di Ancora può causare agli utenti di affidarsi eccessivamente alle raccomandazioni dell'IA.
- Riflessione: Questo crea un pregiudizio di implementazione.
L'Importanza di un Approccio Centrato sull'Umano
Per affrontare i pregiudizi presenti nei sistemi di IA, è cruciale portare prospettive umane nello sviluppo e nella valutazione dell'IA. Comprendere il pensiero e il processo decisionale umano può portare a cambiamenti che rendono l'IA più equa.
Educazione
Educare gli sviluppatori di IA sui pregiudizi cognitivi che influenzano il processo decisionale è essenziale. Riconoscendo questi pregiudizi, possono evitare di ripetere gli stessi errori nei sistemi di IA.
Collaborazione
La collaborazione tra tecnologi dell'IA e scienziati sociali può portare a una migliore comprensione di come creare sistemi di IA equi. Gli scienziati sociali possono fornire intuizioni sui pregiudizi sociali che devono essere affrontati.
Valutazione Continua
Valutare regolarmente i sistemi di IA per i pregiudizi può aiutare a individuare problemi prima che influiscano sulle conseguenze nel mondo reale. Monitoraggio e aggiustamenti continui sono fondamentali per garantire che l'IA rimanga equa mentre impara ed evolve.
Team Diversificati
Avere team diversificati che lavorano allo sviluppo dell'IA può portare nuove prospettive e ridurre la probabilità che i pregiudizi passino inosservati.
Conclusione
I sistemi di IA giocano un ruolo significativo nelle nostre vite, ma non sono privi di difetti. Comprendere e affrontare i pregiudizi presenti in questi sistemi è cruciale per garantire giustizia ed equità. Esaminando come i pregiudizi umani contribuiscono ai pregiudizi dell'IA, possiamo sviluppare strategie migliori per creare un'IA più equa che funzioni per tutti.
La strada da percorrere richiede un impegno verso approcci centrati sull'uomo che integrino intuizioni dalla scienza cognitiva con le pratiche di sviluppo dell'IA. Mentre ci muoviamo avanti, dobbiamo essere vigili riguardo ai modi in cui i pregiudizi possono entrare nei sistemi di IA e lavorare per creare soluzioni che promuovano giustizia e equità in un mondo dominato dalla tecnologia.
Titolo: Rolling in the deep of cognitive and AI biases
Estratto: Nowadays, we delegate many of our decisions to Artificial Intelligence (AI) that acts either in solo or as a human companion in decisions made to support several sensitive domains, like healthcare, financial services and law enforcement. AI systems, even carefully designed to be fair, are heavily criticized for delivering misjudged and discriminated outcomes against individuals and groups. Numerous work on AI algorithmic fairness is devoted on Machine Learning pipelines which address biases and quantify fairness under a pure computational view. However, the continuous unfair and unjust AI outcomes, indicate that there is urgent need to understand AI as a sociotechnical system, inseparable from the conditions in which it is designed, developed and deployed. Although, the synergy of humans and machines seems imperative to make AI work, the significant impact of human and societal factors on AI bias is currently overlooked. We address this critical issue by following a radical new methodology under which human cognitive biases become core entities in our AI fairness overview. Inspired by the cognitive science definition and taxonomy of human heuristics, we identify how harmful human actions influence the overall AI lifecycle, and reveal human to AI biases hidden pathways. We introduce a new mapping, which justifies the human heuristics to AI biases reflections and we detect relevant fairness intensities and inter-dependencies. We envision that this approach will contribute in revisiting AI fairness under deeper human-centric case studies, revealing hidden biases cause and effects.
Autori: Athena Vakali, Nicoleta Tantalaki
Ultimo aggiornamento: 2024-07-30 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://arxiv.org/abs/2407.21202
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2407.21202
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.
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