Graph neural networks (GNNs) are the standard tool for node representation learning and are increasingly used in high-stakes settings. Their message-passing backbone, however, can amplify topological bias, raising fairness concerns. We study group fairness at the level of downstream predictions for node classification, link prediction, and node regression, and bound the demographic parity gap for an arbitrary number of sensitive groups. Our node classification bound is provably no looser than the closest prior result. For link prediction, ours is the first bound on the parity gap of the deployed sigmoid-activated prediction rather than a pre-activation proxy, and for node regression we provide the first such bound. Across all three tasks, the analysis identifies two distinct sources of bias: the separation between group means and the within-group covariance of the final representations. Building on this insight, we embed fairness into propagation itself by augmenting the convex smoothing problem underlying APPNP with a convex group-mean constraint and a within-group covariance regularizer. Unfolding projected gradient descent on this problem yields FairProp, whose layers pair a propagation step with a closed-form projection and which provably converges linearly to the unique fair optimum. Experiments on three tasks show that FairProp, even with exact group-mean equalization alone, provides a strong inductive bias that achieves excellent fairness-utility trade-offs against strong baselines.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

【清华大学】图随机神经网络,Graph Random Neural Networks
专知会员服务
156+阅读 · 2020年5月26日
图神经网络(GNN)必读论文及最新进展跟踪
深度学习与NLP
28+阅读 · 2019年6月7日
掌握图神经网络GNN基本,看这篇文章就够了
新智元
164+阅读 · 2019年2月14日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2017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
0+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
17+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
3+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
11+阅读 · 2012年12月31日
Arxiv
14+阅读 · 2021年7月20日
Arxiv
13+阅读 · 2019年11月14日
Arxiv
18+阅读 · 2019年3月28日
VIP会员
相关主题
最新内容
软件定义无人机蜂群给防空带来全新压力
专知会员服务
5+阅读 · 10月13日
《半自主无人地面战车的互操作性》66页
专知会员服务
5+阅读 · 10月13日
迈向更智慧的军事情报
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《美国陆军2026年野战手册 2-0 情报》
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《基于启发式算法求解武器-目标分配问题》
专知会员服务
7+阅读 · 10月12日
《美陆军最新条令出版物 2-0 情报》
专知会员服务
8+阅读 · 10月10日
电子战测试与训练靶场:战前验证战备状态
专知会员服务
3+阅读 · 10月10日
《美国陆军如何作战》46页最新报告
专知会员服务
9+阅读 · 10月10日
相关VIP内容
【清华大学】图随机神经网络,Graph Random Neural Networks
专知会员服务
156+阅读 · 2020年5月26日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2017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
0+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
17+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
3+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
11+阅读 · 2012年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员