In the evolving landscape of computer vision (CV) technologies, the automatic detection and interpretation of gender and emotion in images is a critical area of study. This paper investigates social biases in CV models, emphasizing the limitations of traditional evaluation metrics such as precision, recall, and accuracy. These metrics often fall short in capturing the complexities of gender and emotion, which are fluid and culturally nuanced constructs. Our study proposes a sociotechnical framework for evaluating CV models, incorporating both technical performance measures and considerations of social fairness. Using a dataset of 5,570 images related to vaccination and climate change, we empirically compared the performance of various CV models, including traditional models like DeepFace and FER, and generative models like GPT-4 Vision. Our analysis involved manually validating the gender and emotional expressions in a subset of images to serve as benchmarks. Our findings reveal that while GPT-4 Vision outperforms other models in technical accuracy for gender classification, it exhibits discriminatory biases, particularly in response to transgender and non-binary personas. Furthermore, the model's emotion detection skew heavily towards positive emotions, with a notable bias towards associating female images with happiness, especially when prompted by male personas. These findings underscore the necessity of developing more comprehensive evaluation criteria that address both validity and discriminatory biases in CV models. Our proposed framework provides guidelines for researchers to critically assess CV tools, ensuring their application in communication research is both ethical and effective. The significant contribution of this study lies in its emphasis on a sociotechnical approach, advocating for CV technologies that support social good and mitigate biases rather than perpetuate them.


翻译:在计算机视觉(CV)技术不断发展的背景下,图像中性别与情感的自动检测与解读已成为关键研究领域。本文探讨了CV模型中的社会偏见,强调传统评估指标(如精确率、召回率和准确率)的局限性。这些指标往往难以捕捉性别与情感的复杂性——二者皆是流动且具有文化细微差异的建构。本研究提出一个评估CV模型的社会技术框架,该框架综合了技术性能度量与社会公平性考量。通过使用包含5,570张涉及疫苗接种与气候变化主题图像的数据集,我们实证比较了多种CV模型的性能,包括DeepFace、FER等传统模型以及GPT-4 Vision等生成模型。我们的分析包含对图像子集中性别与情感表达的人工验证,以建立基准参考。研究发现:尽管GPT-4 Vision在性别分类的技术准确性上优于其他模型,但其表现出歧视性偏见,尤其针对跨性别与非二元性别身份个体。此外,该模型的情感检测结果严重偏向积极情绪,并存在显著偏见——在男性身份提示下尤其倾向于将女性图像与快乐情绪关联。这些发现凸显了建立更全面评估标准的必要性,以同时应对CV模型的有效性与歧视性偏见问题。我们提出的框架为研究者提供了批判性评估CV工具的准则,确保其在传播研究中的应用既符合伦理又切实有效。本研究的重要贡献在于强调社会技术路径,倡导发展能够促进社会公益、缓解而非固化偏见的新型CV技术。

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017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
3+阅读 · 2015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
0+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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关VIP内容
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017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
3+阅读 · 2015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
0+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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员