In an attempt to make algorithms fair, the machine learning literature has largely focused on equalizing decisions, outcomes, or error rates across race or gender groups. To illustrate, consider a hypothetical government rideshare program that provides transportation assistance to low-income people with upcoming court dates. Following this literature, one might allocate rides to those with the highest estimated treatment effect per dollar, while constraining spending to be equal across race groups. That approach, however, ignores the downstream consequences of such constraints, and, as a result, can induce unexpected harms. For instance, if one demographic group lives farther from court, enforcing equal spending would necessarily mean fewer total rides provided, and potentially more people penalized for missing court. Here we present an alternative framework for designing equitable algorithms that foregrounds the consequences of decisions. In our approach, one first elicits stakeholder preferences over the space of possible decisions and the resulting outcomes--such as preferences for balancing spending parity against court appearance rates. We then optimize over the space of decision policies, making trade-offs in a way that maximizes the elicited utility. To do so, we develop an algorithm for efficiently learning these optimal policies from data for a large family of expressive utility functions. In particular, we use a contextual bandit algorithm to explore the space of policies while solving a convex optimization problem at each step to estimate the best policy based on the available information. This consequentialist paradigm facilitates a more holistic approach to equitable decision-making.


翻译:为了使算法公平,机器学习文献主要关注于在种族或性别群体间均衡决策、结果或错误率。以一项假设性的政府拼车项目为例,该项目为有出庭日期的低收入人群提供交通援助。按照现有文献的思路,我们可能会将拼车服务分配给每单位成本下处理效果估计值最高的人群,同时强制要求不同种族群体的支出相等。然而,这种方法忽视了此类约束的下游后果,从而可能引发意想不到的危害。例如,若某个族群居住地距离法院较远,强制执行支出均衡必然导致提供的拼车总次数减少,进而可能使更多人因错过出庭而受到惩罚。本文提出了一种替代框架,用于设计强调决策后果的公平算法。在我们的方法中,首先需收集利益相关者对可能决策空间及相应结果的偏好——例如在支出均衡与出庭率之间的权衡偏好。随后,我们通过优化决策策略空间,以最大化所获效用的方式做出权衡。为此,我们开发了一种算法,能够从数据中高效学习大规模表达性效用函数下的最优策略。具体而言,我们采用上下文赌博机算法探索策略空间,同时在每一步求解凸优化问题,以基于现有信息估算最佳策略。这种后果主义范式为公平决策提供了更全面的方法论路径。

0
下载
关闭预览

相关内容

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
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9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
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26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
2+阅读 · 2017年12月31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
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+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
1+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
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
25+阅读 · 2018年1月24日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
8+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
10+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
6+阅读 · 6月17日
相关资讯
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
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11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
2+阅读 · 2017年12月31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
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+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
1+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
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员