Ten język jest tłumaczony maszynowo i nie został zweryfikowany przez człowieka.

Sztuczna inteligencja · Artykuł

Jak algorytmy sztucznej inteligencji rozwijają tendencyjność i jakie zabezpieczenia istnieją, aby ją powstrzymać

Opublikowano:

A flow chart displaying the algorithm behind a recommendation engine.
Obraz: Jennifer A. Jacobi, Eric A. Benson, and Gregory D. Linden · CC0 · Wikimedia Commons

W skrócie

Systemy AI stają się tendencyjne, gdy uczą się z niereprezzentatywnych danych treningowych lub kodują ludzkie i instytucjonalne założenia wbudowane w ich projekt. Udokumentowane przypadki — narzędzie do zatrudniania Amazon i badanie rozpoznawania twarzy "Gender Shades" z 2018 roku — pokazują, że może to być niekorzystne dla kobiet i osób o ciemniejszej skórze. Regulatorzy w UE i organy normalizacyjne, takie jak NIST, wymagają teraz testowania tendencyjności dla systemów wysokiego ryzyka.

Ta wersja jest tłumaczeniem maszynowym oryginału (English). Przeczytaj oryginał

Systemy sztucznej inteligencji są coraz częściej wykorzystywane do selekcji kandydatów do pracy, oceny wniosków kredytowych, moderowania treści online i flagowania podejrzanych dla policji. Gdy te systemy dają systematycznie nierówne wyniki dla poszczególnych grup, naukowcy i regulatorzy nazywają to rezultatem stronniczością algorytmu. Kwestia tego, jak formuje się ta tendencyjność i co można z nią zrobić, przeniosła się z artykułów naukowych do sal konferencyjnych korporacyjnych i legislatur.

Skąd pochodzi tendencyjność

Raport z 2022 roku z Narodowego Instytutu Standardów i Technologii Stanów Zjednoczonych (NIST), zatytułowany Special Publication 1270, doszedł do wniosku, że tendencyjność AI to nie tylko problem danych. Autorzy raportu identyfikują trzy odrębne źródła tendencyjności w systemach AI.

Główny badacz NIST Reva Schwartz powiedziała, że organizacje często uciekają się do wąskich napraw technicznych, które nie mogą uchwycić tendencyjności pochodzącej z szerszego kontekstu społecznego, w którym AI jest budowany i wdrażany, według własnego streszczenia agencji raportu.

Dwa udokumentowane przypadki

Amazon zbudowała eksperymentalne narzędzie do selekcji CV, począwszy od 2014 roku, szkoląc je na podstawie mniej więcej dekady CV, które firma otrzymała. Ponieważ sektor technologiczny zatrudniał historycznie znacznie więcej mężczyzn niż kobiet, większość tych treningowych CV pochodzi od kandydatów mężczyzn. Według raportowania MIT Technology Review system nauczył się karać CV zawierające słowo "women's" i obniżał oceny absolwentów dwóch kolegiów dla kobiet. Inżynierowie Amazon próbowali poprawić ten wzorzec, ale do 2017 roku firma straciła zaufanie, że narzędzie było neutralne pod względem płci w innych względach i przestała go używać.

Osobne badanie z 2018 roku zatytułowane Gender Shades, przeprowadzone przez Joy Buolamwini z MIT Media Lab i Timnit Gebru, wówczas w Microsoft Research, przetestowało trzy komercyjne systemy analizy twarzy na zbiorze danych ponad 1200 obrazów sklasyfikowanych według odcienia skóry za pomocą skali Fitzpatricka. Według streszczenia wyników MIT News, wskaźniki błędów dla jaśniejszoskórych mężczyzn nigdy nie przekroczyły 0,8%, podczas gdy wskaźniki błędów dla ciemniejszoskórych kobiet wahały się od 20,8% do 34,7%, osiągając nawet 46,8% dla najciemniejszoskórych kobiet w jednym systemie.

Zapaść jeden na trzy w systemie komercyjnym w czymś, co zostało zredukowane do zadania klasyfikacji binarnej, musisz zapytać, czy byłoby to dozwolone, gdyby te wskaźniki awarii były w innej podgrupie?

— Joy Buolamwini, badacz MIT Media Lab, na temat wyników Gender Shades
Dwa udokumentowane przypadki tendencyjności w porównaniu
PrzypadekTestowany systemZnaleziona tendencyjnośćWynik
Algorytm zatrudniania Amazon (2014–2017)Wewnętrzny AI do selekcji CVKarały CV ze słowem "women's" i nazwami kolegiów dla kobietNarzędzie wycofane, według MIT Technology Review
Badanie Gender Shades (2018)Trzy komercyjne programy analizy twarzyWskaźniki błędów do 46,8% dla najciemniejszoskórych kobiet vs. 0,8% dla jaśniejszoskórych mężczyznSpowodowało zmiany dostawcy, według MIT News

Jakie zabezpieczenia istnieją

Ustawa AI Unii Europejskiej, formalnie rozporządzenie (UE) 2024/1689, weszła w życie 1 sierpnia 2024 roku i jest opisywana przez Komisję Europejską jako pierwsza kompleksowa rama prawna dla AI na świecie. W przypadku systemów sklasyfikowanych jako wysokiego ryzyka — w tym tych używanych w zatrudnieniu, edukacji i identyfikacji biometrycznej — rozporządzenie wymaga od dostawców stosowania danych treningowych, walidacyjnych i testowych wystarczającej jakości w celu minimalizacji ryzyka dyskryminacyjnych wyników oraz wdrożenia miar oceny ryzyka i ich łagodzenia przed wprowadzeniem systemu na rynek, zgodnie z własnym opisem przepisów przez Komisję. Komisja stwierdza, że obowiązki dla systemów wysokiego ryzyka stosowanych w obszarach wrażliwych, takich jak zatrudnienie i biometria, wchodzą w życie 2 grudnia 2027 r., a przepisy dotyczące AI wbudowanego w produkty regulowane będą obowiązywać od 2 sierpnia 2028 r.

W Stanach Zjednoczonych własna odpowiedź NIST na jego ustalenia dotyczące tendencyjności była rekomendacją podejścia "społeczno-technicznego": rozwiązanie tendencyjności ludzkiej i systemowej obok tendencyjności obliczeniowej poprzez zaangażowanie ekspertów spoza inżynierii i konsultacje ze społecznościami dotkniętymi problemem, zamiast polegania wyłącznie na naprawach technicznych, zgodnie ze streszczeniem raportu agencji.

Dlaczego to jest ważne teraz

Platformy rekrutacyjne, narzędzia oceny kredytowej i systemy moderowania treści są teraz powszechne w wielu branżach, co oznacza, że rodzaje błędów udokumentowanych w sprawach Amazon i Gender Shades mogą dotknąć dużą liczbę osób, zanim ktokolwiek dostrzeże wzorzec. Etapowe terminy ustawy AI UE do 2028 roku i ciągłe wytyczne NIST dotyczące zarządzania tendencyjnością wskazują, że nadzór nad tymi systemami jest wciąż budowany, a nie już kompletny.

Pytania

Co to jest tendencyjność algorytmu?
To jest gdy system AI produkuje systematycznie różne, często niekorzystne, wyniki dla poszczególnych grup ludzi, wynikające z danych treningowych, ludzkich decyzji w projektowaniu lub istniejących nierówności instytucjonalnych, zgodnie z raportem NIST z 2022 roku.
Czy narzędzie do zatrudniania AI Amazon faktycznie dyskryminowało kobiety?
Zgodnie z raportowaniem MIT Technology Review, narzędzie eksperymentalne obniżało oceny CV zawierających słowo "women's" i karało absolwentów kolegiów dla kobiet; Amazon przestała używać system do 2017 roku po utracie zaufania, że był neutralny pod względem płci.
O ile gorzej było rozpoznawanie twarzy dla ciemniejszoskórych kobiet?
Badanie Gender Shades z 2018 roku wykazało wskaźniki błędów aż 34,7% do 46,8% dla ciemniejszoskórych kobiet w trzech systemach komercyjnych, w porównaniu z poniżej 0,8% dla jaśniejszoskórych mężczyzn, zgodnie ze streszczeniem badań MIT News.
Czy jakieś prawo wymaga obecnie od firm testowania AI pod kątem tendencyjności?
Ustawa AI UE wymaga testowania tendencyjności i kontroli jakości danych dla systemów AI wysokiego ryzyka, przy czym obowiązki w obszarach wrażliwych, takich jak zatrudnienie i biometria, stają się obligatoryjne 2 grudnia 2027 r., zgodnie z Komisją Europejską.
Czy złe dane treningowe są jedyną przyczyną tendencyjności AI?
Nie. Raport NIST z 2022 roku identyfikuje trzy źródła — tendencyjność obliczeniową/statystyczną, ludzką i systemową — i argumentuje, że czynniki instytucjonalne i społeczne przyczyniają się obok problemów z danymi.

Źródła

  1. NIST — There's More to AI Bias Than Biased Data, NIST Report Highlights (2022)
  2. MIT News — Study finds gender and skin-type bias in commercial artificial-intelligence systems (2018)
  3. MIT Technology Review — Amazon ditched AI recruitment software because it was biased against women (2018)
  4. European Commission — Regulatory framework proposal on artificial intelligence (AI Act)

Ten tekst przygotowała sztuczna inteligencja, a przed publikacją przeszedł automatyczną kontrolę źródeł. Jeśli widzisz błąd, poproś o sprostowanie. Poproś o sprostowanie lub odpowiedź · Jak to robimy

Powiązane