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Abordando o Viés de Gênero em Embeddings de Palavras

Pesquisadores estão melhorando modelos de palavras pra reduzir o viés de gênero no processamento de linguagem.

Navya Yarrabelly, Vinay Damodaran, Feng-Guang Su

― 6 min ler


Combatendo o Preconceito Combatendo o Preconceito de Gênero na IA de linguagem mais justos. Novas técnicas visam tornar os modelos
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Word Embeddings são uma forma chique de transformar palavras em números que os computadores conseguem entender. Eles ajudam os computadores a fazer coisas legais como traduzir línguas, entender o que as pessoas dizem e até escrever histórias. Mas eles também têm um problema meio escondido: podem pegar os Preconceitos que existem na sociedade, especialmente quando se trata de gênero.

O Problema do Preconceito

Quando treinamos word embeddings, eles aprendem com uma quantidade enorme de textos que damos pra eles. Esses textos podem vir de livros, sites e artigos. Infelizmente, se o material de treinamento tiver preconceitos-como achar que certos empregos são só para homens ou mulheres-os word embeddings vão aprender esses preconceitos também. Isso significa que o computador pode achar que médico é geralmente homem e enfermeira geralmente mulher, o que não é certo!

As pessoas têm trabalhado duro para corrigir esses preconceitos em word embeddings mais antigos, mas as coisas ficam mais complicadas com modelos mais novos que usam word embeddings contextuais. Esses modelos novos olham as palavras em contexto, ou seja, consideram as palavras ao redor quando decidem o que elas significam. Isso é ótimo para entender melhor a língua, mas também significa que os preconceitos podem ficar mais escondidos e mais difíceis de notar.

Enfrentando o Preconceito de Gênero

Pra lidar com o preconceito de gênero nesses embeddings contextuais, alguns pesquisadores inventaram novas formas de melhorar a situação. Uma abordagem é mudar como o computador aprende a entender a língua, especificamente através de uma técnica especial chamada Modelagem de Linguagem Mascarada. Normalmente, quando ensinamos o computador, podemos esconder certas palavras numa frase e pedir pro modelo completar as lacunas. A sacada aqui é ensinar o modelo a ignorar palavras de gênero ao tentar adivinhar o que tá faltando.

Isso parece meio técnico, mas pense nisso como jogar um jogo onde você tem que adivinhar a palavra que falta numa frase sem se concentrar em se a pessoa é homem ou mulher. Isso pode ajudar o modelo a aprender de forma mais justa sem pegar aqueles preconceitos de gênero chatos.

As Novas Estratégias

Os pesquisadores introduziram uma nova forma de treinamento chamada objetivo de modelagem de linguagem mascarada regularizada. Esse termo chique significa que, em vez de mascarar palavras aleatoriamente, o treinamento vai prestar atenção especial em usar Palavras Neutras e não focar apenas nas palavras específicas de gênero.

Pra melhorar ainda mais, eles introduziram um método de regularização que ajuda a manter tudo equilibrado e impede que o modelo incline demais pra um gênero. Então, se pensarmos no computador como um estudante, essas estratégias ajudam ele a estudar de forma mais igual e justa, em vez de ficar preso nas maneiras antigas.

Previsão de Gênero para Aumento de Dados

Outra ideia única é ajudar o modelo a aprender usando uma tarefa de previsão de gênero. Imagine que você tem frases com várias menções de pessoas. Algumas são homens, e algumas são mulheres. Ao esconder as palavras de gênero e pedir pro modelo adivinhar, ele pratica mais e fica melhor em entender que o gênero não deve ditar quem faz qual trabalho.

Assim, em vez de trocar as palavras diretamente, os pesquisadores criaram duas maneiras estratégicas para ajudar. A primeira envolvia ocultar todas as palavras de gênero e misturá-las com palavras neutras em gênero, enquanto a segunda pedia que o modelo tratasse as palavras neutras como um ponto de partida ao adivinhar quais poderiam ser as palavras de gênero.

Dados Usados para Treinamento

Pra testar seus novos métodos, eles usaram um conjunto de dados chamado BookCorpus. Esse conjunto de textos é rico em histórias, cobrindo uma variedade enorme de tópicos e emoções. Ajuda o modelo a aprender não só sobre profissões, mas também sobre como os personagens pensam e sentem. Pra conferir o quão bem funcionaram as mudanças, eles usaram pares de frases que só diferem pelo gênero de um pronome. Esse teste é como jogar um jogo de achar a diferença, mas com palavras.

Analisando Resultados

Os pesquisadores realizaram experimentos pra ver como funcionaram os novos métodos. Eles observaram a probabilidade de certas palavras estarem associadas a diferentes pronomes de gênero em vários empregos. Queriam ver se conseguiam fazer o computador tratar todo mundo como igual.

Se as previsões para palavras em diferentes ocupações eram parecidas ao usar "ele" ou "ela", isso mostrava que o modelo estava melhorando em ser justo e não favorecendo um gênero sobre o outro. Os resultados indicaram que os métodos deles foram eficazes, já que as previsões para pronomes de gênero ficaram muito mais próximas, indicando uma abordagem mais equilibrada.

Mantendo a Performance Alta

Uma preocupação grande ao tentar corrigir preconceitos é garantir que a performance geral do modelo não caia. Os pesquisadores tomaram cuidado para manter a eficácia geral dos modelos. Eles compararam os resultados em várias tarefas pra ver se os ajustes faziam alguma queda significativa no desempenho.

Eles descobriram que as novas técnicas de desvio de preconceitos tiveram resultados mistos. Para algumas tarefas, a performance estava um pouco acima ou abaixo, mas conseguiram manter o suficiente funcional pra ser confiável. Então, enquanto trabalhavam pra tornar as coisas justas, também ficavam atentos em manter a eficiência.

Conclusão

Pra concluir, enfrentar o preconceito de gênero em modelos de linguagem é como limpar um sótão cheio de coisas antigas. Leva tempo, táticas e um olhar atento pra separar o que é bom do que é ruim. Os pesquisadores estão encontrando maneiras inovadoras de ajudar computadores a entender a linguagem sem os maus hábitos aprendidos a partir de dados preconceituosos. Eles querem criar um mundo onde um médico pode ser qualquer um, independentemente de serem chamados de "ele" ou "ela".

À medida que a tecnologia continua a evoluir, os esforços estão em andamento para garantir que os word embeddings representem todos de forma justa. Mesmo que remover preconceitos completamente ainda seja um trabalho em progresso, cada pequeno passo conta. E assim como lutamos por uma sociedade igualitária, esses modelos estão se aproximando da igualdade, um ajuste de cada vez.


Lembre-se, galera, assim como na vida real, o objetivo é garantir que todos sejam tratados igualmente, até mesmo no mundo digital! Então vamos continuar empurrando os limites em direção a um futuro mais justo, uma palavra de cada vez!

Fonte original

Título: Mitigating Gender Bias in Contextual Word Embeddings

Resumo: Word embeddings have been shown to produce remarkable results in tackling a vast majority of NLP related tasks. Unfortunately, word embeddings also capture the stereotypical biases that are prevalent in society, affecting the predictive performance of the embeddings when used in downstream tasks. While various techniques have been proposed \cite{bolukbasi2016man, zhao2018learning} and criticized\cite{gonen2019lipstick} for static embeddings, very little work has focused on mitigating bias in contextual embeddings. In this paper, we propose a novel objective function for MLM(Masked-Language Modeling) which largely mitigates the gender bias in contextual embeddings and also preserves the performance for downstream tasks. Since previous works on measuring bias in contextual embeddings lack in normative reasoning, we also propose novel evaluation metrics that are straight-forward and aligned with our motivations in debiasing. We also propose new methods for debiasing static embeddings and provide empirical proof via extensive analysis and experiments, as to why the main source of bias in static embeddings stems from the presence of stereotypical names rather than gendered words themselves. All experiments and embeddings studied are in English, unless otherwise specified.\citep{bender2011achieving}.

Autores: Navya Yarrabelly, Vinay Damodaran, Feng-Guang Su

Última atualização: 2024-11-18 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2411.12074

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2411.12074

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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