导语


在构建机器学习模型解决实际问题时,如果模型表现或预测结果与敏感属性(如性别、肤色等)有统计上的关联,一些没有因果关系的关联造成的不公平性会对现实世界造成重大影响。本次读书会将邀请香港城市大学郭若城老师介绍如何利用因果模型来改进机器学习模型的公平性。


由智源社区、集智俱乐部联合举办的因果科学与Causal AI读书会第三季其目标是:将主要结合因果推断的潜在结果(Potential Outcomes)框架展开讨论,并尝试在不同领域,包括但不限于医学、经济学、机器学习等领域,尝试建立与SCM的对应关系。读书自2021年10月24日开始,每周日上午 09:00-11:00举办,持续时间预计 2-3 个月






背景




在机器学习算法被大量应用到真实世界的决策过程中的时候,研究人员开始关注那些对人有重大影响的高风险场景中(如金融、医疗相关的领域),依据算法作出的决定是否是公平的。如果有偏见的算法被广泛应用到人类社会中,我们可以想象它们将带来一系列的危害,如在招聘时根据性别、年龄淘汰候选人,在计算信用分数时对少数族裔不利等等。因此,确保机器学习算法的公平至关重要。





内容简介




本次分享主要集中在回答以下问题:如何有效利用因果模型来改进机器学习模型公平性?我们会首先介绍传统的、量化机器学习模型公平性的指标。然后,我们介绍因果模型在定义公平性时扮演的角色,如反现实公平性的定义。最后,我们介绍一些基于因果模型对机器学习算法公平性进行优化的工作,例如如何使图神经网络和文本分类模型满足反现实公平性。




主讲人



郭若城,香港城市大学助理教授,研究方向为因果机器学习。2021年获亚利桑那州立大学杰出计算机科学博士生奖项。在重要学术期刊ACM CSUR、ACM Trans和数据挖掘领域重要国际学术会议SIGKDD、WSDM、ICWSM、IJCAI等发表学术论文30余篇。

参考文献

  1. Kusner, Matt J., Joshua Loftus, Chris Russell, and Ricardo Silva. “Counterfactual fairness.” Neurips 2017.
  2. Kilbertus, Niki, Philip J. Ball, Matt J. Kusner, Adrian Weller, and Ricardo Silva. “The sensitivity of counterfactual fairness to unmeasured confounding.” In UAI 2020.
  3. Garg, Sahaj, Vincent Perot, Nicole Limtiaco, Ankur Taly, Ed H. Chi, and Alex Beutel. “Counterfactual fairness in text classification through robustness.” In AIES 2019.
  4. Makhlouf, Karima, Sami Zhioua, and Catuscia Palamidessi. “Survey on causal-based machine learning fairness notions.” arXiv preprint arXiv:2010.09553 (2020).
  5. Ma, Jing, Ruocheng Guo, Mengting Wan, Longqi Yang, Aidong Zhang, and Jundong Li. “Learning Fair Node Representations with Graph Counterfactual Fairness.” WSDM 2022.





直播信息




时间:

2022年3月13日上午10:00-12:00


参与方式:

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因果科学读书会第三季启动


由智源社区、集智俱乐部联合举办的因果科学与Causal AI读书会第三季,将主要面向两类人群:如果你从事计算机相关方向研究,希望为不同领域引入新的计算方法,通过大数据、新算法得到新成果,可以通过读书会各个领域的核心因果问题介绍和论文推荐快速入手;如果你从事其他理工科或人文社科领域研究,也可以通过所属领域的因果研究综述介绍和研讨已有工作的示例代码,在自己的研究中快速开始尝试部署结合因果的算法。读书自2021年10月24日开始,每周日上午 9:00-11:00举办,持续时间预计 2-3 个月。

读书会大纲一览:

Donald Rubin:Essential Concepts of causal inference

「基础理论学习」
因果推断的潜在结果框架在实验性研究的应用
因果推断在观察性研究中的应用:DESIGN

因果推断在观察性研究中的应用(续):ANALYSIS

「案例研讨」
医学、药学、生物学中的研究案例
管理学、经济学、社会学及政治学中的研究案例
因果随机森林及其在工业界的应用
多级治疗与连续性暴露
因果推荐系统
因果在自然语言处理中的应用

因果与公平性和可解释性

「深入理论学习」

双稳健估计、处理极端倾向得分的方法
阴性对照试验
高维因果推断
结合随机化试验数据与观察性数据



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