论文精选

No-Free-Fairness:学习系统中的基本极限与权衡

No-Free-Fairness: Fundamental Limits and Trade-offs in Learning Systems

精选理由

这篇论文用数学证明了公平和准确不可兼得,小样本会让偏见更严重,模型表达能力不够也不行。做AI公平的人都会引用它。

AI 摘要

该论文给出No-Free-Fairness定理,指出学习系统中不公平的三个根本来源。首先,当任务在子组上存在不可约成本时,任何决策规则必须在整体性能与子组差异间权衡,形成固有的公平-成本边界。其次,即使在理想无噪声场景下存在完全公平且准确的解,有限样本学习也会导致子组间非平凡差异,且强制执行严格相对公平可能使达到低成本所需样本数呈指数增长。最后,模型类限制可独立引发差异:若模型无法表示某子组的准确解,则公平性无法通过数据或训练实现。

AI 翻译 · 中文

该论文给出No-Free-Fairness定理,指出学习系统中不公平的三个根本来源。首先,当任务在子组上存在不可约成本时,任何决策规则必须在整体性能与子组差异间权衡,形成固有的公平-成本边界。其次,即使在理想无噪声场景下存在完全公平且准确的解,有限样本学习也会导致子组间非平凡差异,且强制执行严格相对公平可能使达到低成本所需样本数呈指数增长。最后,模型类限制可独立引发差异:若模型无法表示某子组的准确解,则公平性无法通过数据或训练实现。

arXiv cs.LGIn this paper, we establish a set of theoretical impossibility results, termed the No-Free-Fairness theorems, that identify three fundamental sources of disparity in learning systems. First, we show that when a task exhi