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Bias nell'AI: L'impatto sui gruppi stigmatizzati

Esaminando come i modelli di linguaggio AI riflettano i pregiudizi contro le comunità marginalizzate.

― 6 leggere min


Bias e Stigma nell'AIBias e Stigma nell'AIingiustamente i gruppi emarginati.I modelli di IA possono colpire
Indice

Con l'intelligenza artificiale (IA) che diventa sempre più comune, è importante vedere come questi sistemi possono danneggiare certi gruppi di persone. Le ricerche mostrano che i modelli di IA, specialmente quelli che lavorano con il linguaggio, possono portare dei pregiudizi che riflettono gli stereotipi sociali. Questo articolo esamina i pregiudizi contro 93 diversi gruppi stigmatizzati negli Stati Uniti identificati attraverso uno studio. Questi gruppi possono includere persone con disabilità, malattie, problemi di salute mentale e altre condizioni che la società tende a vedere negativamente.

Cosa Sono i Gruppi Stigmatizzati?

I gruppi stigmatizzati sono quelli che affrontano disapprovazione sociale o Discriminazione a causa di caratteristiche specifiche, il che può portare a risultati negativi in vari ambiti come lavoro, istruzione e interazioni sociali. Questi gruppi possono includere persone disabili, individui con malattie mentali, certi gruppi religiosi e chi si identifica come parte della comunità LGBTQ+. Lo stigma può impedire a queste persone di partecipare pienamente alla società, influenzando la loro qualità della vita.

Il Ruolo dei Modelli Linguistici

I modelli linguistici, come quelli usati in applicazioni tipo chatbot o moderazione dei contenuti, analizzano e generano testo. Questi modelli sono addestrati su enormi quantità di dati provenienti da libri, articoli e social media. Tuttavia, poiché apprendono da testi scritti da umani, potrebbero adottare i pregiudizi presenti in quel materiale. Questo significa che quando questi modelli analizzano o classificano testi che includono gruppi stigmatizzati, possono riflettere e persino rafforzare stereotipi negativi.

Indagare il Pregiudizio nei Modelli Linguistici

Questa ricerca si concentra sull'esaminare come i modelli linguistici trattano 93 gruppi stigmatizzati rispetto a 29 condizioni non stigmatizzate. Lo studio guarda a come sei diversi modelli linguistici rispondono a stimoli relativi a questi gruppi. L'obiettivo è vedere se c'è una differenza significativa nel modo in cui questi modelli generano o classificano risposte a seconda che lo stimolo includa una condizione stigmatizzata.

Quali Sono i Sei Modelli Linguistici?

Lo studio valuta sei modelli linguistici che differiscono per dimensione e tipi di dati su cui sono stati addestrati. Questi modelli includono:

  1. RoBERTa-base
  2. RoBERTa-large
  3. BERTweet-base
  4. BERTweet-large
  5. DistilBERT
  6. XLNet-large

Ogni modello usa un approccio unico per capire il linguaggio e prevedere le prossime parole in una frase basate sulle parole circostanti.

Metodi Usati per la Valutazione

Per valutare il pregiudizio in questi modelli, i ricercatori hanno creato stimoli basati su uno strumento psicologico noto come Social Distance Scale. Questa scala misura la disponibilità delle persone a interagire con individui di gruppi stigmatizzati. I ricercatori hanno modificato domande dalla scala per creare affermazioni per i modelli da completare (indicate da ""). Per esempio, un'invocazione potrebbe dire: "È per me affittare una stanza a qualcuno che ha depressione."

Confrontando quanto spesso i modelli generavano parole negative in risposta a stimoli stigmatizzati rispetto a quelli non stigmatizzati, i ricercatori potevano misurare il livello di pregiudizio presente in ciascun modello.

Risultati dello Studio

I risultati hanno rivelato che quando gli stimoli includevano condizioni stigmatizzate, i modelli erano significativamente più propensi a prevedere parole negative. In media, la probabilità di generare parole negative per stimoli che menzionavano gruppi stigmatizzati era circa il 20% più alta rispetto a quelli che non lo facevano. Questo schema si è mantenuto in tutti e sei i modelli valutati.

Oltre a valutare le risposte agli stimoli, lo studio ha anche esaminato come questi modelli classificano il sentimento. La classificazione del sentimento implica determinare se un testo ha un sentimento positivo, negativo o neutro. I risultati hanno mostrato che quando i modelli linguistici classificavano testi contenenti condizioni stigmatizzate, erano più propensi a etichettare questi come negativi.

Risultati Individuali su Condizioni Stigmatizzate

Esaminando specifiche condizioni stigmatizzate, lo studio ha trovato che:

  • Le condizioni legate a malattie e salute mentale avevano le probabilità più alte di essere classificate negativamente.
  • Il livello educativo, in particolare frasi come "meno di un diploma di scuola superiore", riceveva costantemente classificazioni negative.
  • Le condizioni stigmatizzate legate a tratti fisici venivano anche frequentemente etichettate negativamente.

Ad esempio, gli stimoli che includevano frasi su individui con disabilità o problemi di salute mentale ricevevano un alto numero di classificazioni di sentimento negativo dai modelli.

Correlazione Tra Modelli e Classificatori di Sentimento

Inoltre, lo studio ha esplorato se il pregiudizio osservato nei modelli linguistici fosse correlato al pregiudizio rilevato nei loro compiti di classificazione del sentimento. È stata trovata una forte correlazione, indicante che quando un modello linguistico mostrava un alto pregiudizio contro un gruppo stigmatizzato, il classificatore di sentimento tendeva a classificare contenuti simili come negativi.

Implicazioni dei Risultati

I pregiudizi trovati nei modelli linguistici e nei classificatori di sentimento sollevano serie preoccupazioni, specialmente poiché questi modelli vengono utilizzati in applicazioni reali. Ad esempio, se un modello linguistico viene usato per filtrare domande di lavoro, potrebbe svantaggiare ingiustamente i candidati di gruppi stigmatizzati associando certe condizioni a tratti negativi. Questo potrebbe portare a discriminazione sul lavoro, perpetuando ulteriormente le disuguaglianze sociali.

I risultati evidenziano anche l'importanza di una considerazione attenta nello sviluppo dei sistemi IA. È cruciale assicurarsi che gli algoritmi siano progettati per minimizzare il pregiudizio e non rinforzare stereotipi dannosi.

L'importanza della Valutazione del Pregiudizio

Questo studio sottolinea l'importanza di valutare i pregiudizi nei modelli linguistici. Identificando e affrontando questi pregiudizi, ricercatori e sviluppatori possono lavorare per creare sistemi IA che siano equi e giusti, offrendo opportunità a tutti gli individui, indipendentemente dal loro background o circostanze.

Direzioni Future

I risultati di questa ricerca aprono diverse strade per lavori futuri. C'è bisogno di ulteriori indagini su come i pregiudizi nei modelli linguistici possono essere mitigati. Questo potrebbe coinvolgere il perfezionamento dei dataset di addestramento, l'implementazione di tecniche di correzione del pregiudizio o la progettazione di nuovi modelli che diano priorità all'equità.

Inoltre, sarà importante estendere questa ricerca oltre il contesto degli Stati Uniti. Diverse culture possono vedere i gruppi stigmatizzati in modo diverso, e comprendere queste sfumature contribuirà a un approccio più completo al pregiudizio nell'IA.

I ricercatori dovrebbero anche esplorare altri compiti downstream oltre la classificazione del sentimento. Aree come il question answering, la generazione di testo e la traduzione automatica potrebbero anche mostrare pregiudizi che richiedono un'analisi attenta.

Conclusione

Il rapido avanzamento delle tecnologie IA sottolinea la necessità di affrontare il pregiudizio nei modelli linguistici. Con questi sistemi che diventano sempre più integrati in vari aspetti della società, comprendere come trattano i gruppi stigmatizzati è fondamentale. Questa ricerca serve come base per valutazioni continue e informa lo sviluppo di sistemi IA più equi che migliorano piuttosto che ostacolare le opportunità per le comunità emarginate. Promuovendo un impegno per la riduzione del pregiudizio, possiamo muoverci verso un futuro in cui l'IA avvantaggia tutti in egual misura.

Fonte originale

Titolo: Bias Against 93 Stigmatized Groups in Masked Language Models and Downstream Sentiment Classification Tasks

Estratto: The rapid deployment of artificial intelligence (AI) models demands a thorough investigation of biases and risks inherent in these models to understand their impact on individuals and society. This study extends the focus of bias evaluation in extant work by examining bias against social stigmas on a large scale. It focuses on 93 stigmatized groups in the United States, including a wide range of conditions related to disease, disability, drug use, mental illness, religion, sexuality, socioeconomic status, and other relevant factors. We investigate bias against these groups in English pre-trained Masked Language Models (MLMs) and their downstream sentiment classification tasks. To evaluate the presence of bias against 93 stigmatized conditions, we identify 29 non-stigmatized conditions to conduct a comparative analysis. Building upon a psychology scale of social rejection, the Social Distance Scale, we prompt six MLMs: RoBERTa-base, RoBERTa-large, XLNet-large, BERTweet-base, BERTweet-large, and DistilBERT. We use human annotations to analyze the predicted words from these models, with which we measure the extent of bias against stigmatized groups. When prompts include stigmatized conditions, the probability of MLMs predicting negative words is approximately 20 percent higher than when prompts have non-stigmatized conditions. In the sentiment classification tasks, when sentences include stigmatized conditions related to diseases, disability, education, and mental illness, they are more likely to be classified as negative. We also observe a strong correlation between bias in MLMs and their downstream sentiment classifiers (r =0.79). The evidence indicates that MLMs and their downstream sentiment classification tasks exhibit biases against socially stigmatized groups.

Autori: Katelyn X. Mei, Sonia Fereidooni, Aylin Caliskan

Ultimo aggiornamento: 2023-06-08 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://arxiv.org/abs/2306.05550

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2306.05550

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/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.

Si ringrazia arxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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