We propose the use of a simple intuitive principle for measuring algorithmic classification bias: the significance of the differences in a classifier's error rates across the various demographics is inversely commensurate with the sample size required to statistically detect them. That is, if large sample sizes are required to statistically establish biased behavior, the algorithm is less biased, and vice versa. In a simple setting, we assume two distinct demographics, and non-parametric estimates of the error rates on them, e1 and e2, respectively. We use a well-known approximate formula for the sample size of the chi-squared test, and verify some basic desirable properties of the proposed measure. Next, we compare the proposed measure with two other commonly used statistics, the difference e2-e1 and the ratio e2/e1 of the error rates. We establish that the proposed measure is essentially different in that it can rank algorithms for bias differently, and we discuss some of its advantages over the other two measures. Finally, we briefly discuss how some of the desirable properties of the proposed measure emanate from fundamental characteristics of the method, rather than the approximate sample size formula we used, and thus, are expected to hold in more complex settings with more than two demographics.


翻译:我们提出一种简单直观的原则来度量算法分类偏差:分类器在不同人口统计群体间错误率差异的显著性,与统计检测这些差异所需样本量成反比。也就是说,若需要较大样本量才能统计证实存在偏差行为,则算法偏差程度较低,反之亦然。在简单设定中,我们假设存在两个不同人口统计群体,并分别获得其错误率的非参数估计值e1和e2。我们采用卡方检验样本量的经典近似公式,验证了所提出度量方法具备若干基本理想特性。随后,我们将所提度量与另外两种常用统计量——错误率差值e2-e1和错误率比值e2/e1——进行比较。研究表明所提度量具有本质区别,其可能对算法的偏差程度给出不同排序,并讨论了该度量相较于另两种度量的优势。最后,我们简要探讨了所提度量的某些理想特性源于该方法的基本特征,而非我们所采用的近似样本量公式,因此预期在更复杂(涉及两个以上人口统计群体)的场景中同样成立。

0
下载
关闭预览

相关内容

基于因果推断的推荐系统去偏研究
专知会员服务
21+阅读 · 2024年11月10日
【CMU博士论文】分布偏移下的不确定性量化,226页pdf
专知会员服务
31+阅读 · 2023年9月30日
小样本图像分类研究综述
专知会员服务
58+阅读 · 2023年1月27日
专知会员服务
52+阅读 · 2021年5月15日
【Mila】通用表示Transformer少样本图像分类
专知会员服务
33+阅读 · 2020年9月7日
基于小样本学习的图像分类技术综述
专知会员服务
152+阅读 · 2020年5月6日
小样本学习(Few-shot Learning)综述
机器之心
18+阅读 · 2019年4月1日
异常检测的阈值,你怎么选?给你整理好了...
机器学习算法与Python学习
10+阅读 · 2018年9月19日
统计学常用数据类型
论智
19+阅读 · 2018年7月6日
干货 :基于用户画像的聚类分析
数据分析
22+阅读 · 2018年5月17日
各种相似性度量及Python实现
机器学习算法与Python学习
11+阅读 · 2017年7月6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
2+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
7+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
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
VIP会员
相关VIP内容
基于因果推断的推荐系统去偏研究
专知会员服务
21+阅读 · 2024年11月10日
【CMU博士论文】分布偏移下的不确定性量化,226页pdf
专知会员服务
31+阅读 · 2023年9月30日
小样本图像分类研究综述
专知会员服务
58+阅读 · 2023年1月27日
专知会员服务
52+阅读 · 2021年5月15日
【Mila】通用表示Transformer少样本图像分类
专知会员服务
33+阅读 · 2020年9月7日
基于小样本学习的图像分类技术综述
专知会员服务
152+阅读 · 2020年5月6日
相关资讯
小样本学习(Few-shot Learning)综述
机器之心
18+阅读 · 2019年4月1日
异常检测的阈值,你怎么选?给你整理好了...
机器学习算法与Python学习
10+阅读 · 2018年9月19日
统计学常用数据类型
论智
19+阅读 · 2018年7月6日
干货 :基于用户画像的聚类分析
数据分析
22+阅读 · 2018年5月17日
各种相似性度量及Python实现
机器学习算法与Python学习
11+阅读 · 2017年7月6日
相关基金
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
2+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
7+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
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