Medical AI systems demonstrated impressive diagnostic performance, yet they routinely show uneven accuracy across demographic groups, disadvantaging underrepresented populations. Although multimodal reasoning foundation models have pushed clinical diagnosis forward, reinforcement learning-based post-training tends to absorb and magnify the biases present in majority-dominated training corpora. We propose Equitable Group Relative Policy Optimization (EQPO), a hierarchical reinforcement learning method that encourages balanced learning across heterogeneous clinical populations by adaptively reweighting samples according to subgroup representation, task difficulty, and data source. As demographic annotations are frequently missing in real-world clinical data, EQPO additionally applies unsupervised clustering to recover latent subpopulations when they are unavailable. On 7 diagnostic benchmarks covering 5 modalities (X-ray, CT, dermoscopy, mammography, ultrasound), EQPO reduces F1 standard deviation by 43.9% and the maximum cross-group F1 gap by 42.7% on QoQ-Med3-8B over vanilla GRPO, and narrows predictive parity gaps by 27.2% on MedGemma-4B over bias-mitigated RL baselines while raising F1 by 12.5% even without any demographic labels. Examining the training trajectory shows that EQPO steadily improves fairness over the course of optimization, in contrast to baseline methods whose fairness degrades as training proceeds, and the discovered implicit groups remain stable and align with masked demographic attributes. We further release EquiMedGemma-4B and EquiQoQ-Med3-8B, equitability-aware clinical VLLMs that attain state-of-the-art accuracy with markedly smaller demographic gaps.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

Group一直是研究计算机支持的合作工作、人机交互、计算机支持的协作学习和社会技术研究的主要场所。该会议将社会科学、计算机科学、工程、设计、价值观以及其他与小组工作相关的多个不同主题的工作结合起来,并进行了广泛的概念化。官网链接:https://group.acm.org/conferences/group20/
Cancer Cell综述|AI用于肿瘤学中的多模态数据集成
专知会员服务
35+阅读 · 2022年10月13日
谷歌EfficientNet缩放模型,PyTorch实现登热榜
机器学习算法与Python学习
11+阅读 · 2019年6月4日
AI综述专栏|跨领域推荐系统文献综述(下)
人工智能前沿讲习班
14+阅读 · 2018年5月18日
AI综述专栏 | 跨领域推荐系统文献综述(上)
人工智能前沿讲习班
13+阅读 · 2018年5月16日
论文浅尝 | Improved Neural Relation Detection for KBQA
开放知识图谱
13+阅读 · 2018年1月21日
医学知识图谱构建技术与研究进展
全球人工智能
19+阅读 · 2017年11月13日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
23+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
综述 | 从问答到任务完成:Agent系统与Harness设计
专知会员服务
1+阅读 · 今天16:54
Agentic RL:框架、实践与长程智能体训练
专知会员服务
1+阅读 · 今天16:52
重新思考无人机时代的生存能力
专知会员服务
5+阅读 · 今天7:44
装甲突击旅:现代战争思考、战斗与组织
专知会员服务
4+阅读 · 今天7:28
在人工智能加速决策环境中拓展OODA循环
专知会员服务
4+阅读 · 今天7:18
军事欺骗:供作战战术指挥官使用的工具
专知会员服务
4+阅读 · 今天7:03
综述 | 世界动作模型:少做梦,多行动
专知会员服务
6+阅读 · 6月23日
美以伊冲突:无人机与人工智能的运用
专知会员服务
10+阅读 · 6月23日
《特种部队在透明战场中的生存力》最新报告
专知会员服务
5+阅读 · 6月23日
相关VIP内容
Cancer Cell综述|AI用于肿瘤学中的多模态数据集成
专知会员服务
35+阅读 · 2022年10月13日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
23+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员