Multicalibration is a notion of fairness that aims to provide accurate predictions across a large set of groups. Multicalibration is known to be a different goal than loss minimization, even for simple predictors such as linear functions. In this note, we show that for (almost all) large neural network sizes, optimally minimizing squared error leads to multicalibration. Our results are about representational aspects of neural networks, and not about algorithmic or sample complexity considerations. Previous such results were known only for predictors that were nearly Bayes-optimal and were therefore representation independent. We emphasize that our results do not apply to specific algorithms for optimizing neural networks, such as SGD, and they should not be interpreted as "fairness comes for free from optimizing neural networks".


翻译:多重校准是一种公平性概念,旨在跨大量群体提供准确预测。已知多重校准与损失最小化是不同的目标,即使对于线性函数等简单预测器也是如此。本文表明,对于(几乎所有)大神经网络规模,最优地最小化平方误差将导致多重校准。我们的结果涉及神经网络的表示方面,而非算法或样本复杂度考量。此前类似结果仅适用于接近贝叶斯最优的预测器,因此与表示无关。需强调的是,我们的结果不适用于优化神经网络的具体算法(如SGD),也不应被解读为“通过优化神经网络可免费获得公平性”。

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人工神经网络(Artificial Neural Network,即ANN ),是20世纪80 年代以来人工智能领域兴起的研究热点。它从信息处理角度对人脑神经元网络进行抽象, 建立某种简单模型,按不同的连接方式组成不同的网络。在工程与学术界也常直接简称为神经网络或类神经网络。神经网络是一种运算模型,由大量的节点(或称神经元)之间相互联接构成。每个节点代表一种特定的输出函数,称为激励函数(activation function)。每两个节点间的连接都代表一个对于通过该连接信号的加权值,称之为权重,这相当于人工神经网络的记忆。网络的输出则依网络的连接方式,权重值和激励函数的不同而不同。而网络自身通常都是对自然界某种算法或者函数的逼近,也可能是对一种逻辑策略的表达。 最近十多年来,人工神经网络的研究工作不断深入,已经取得了很大的进展,其在模式识别、智能机器人、自动控制、预测估计、生物、医学、经济等领域已成功地解决了许多现代计算机难以解决的实际问题,表现出了良好的智能特性。
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