计算机视觉(CV)取得了显着的结果,在几个任务中表现优于人类。尽管如此,如果不正确处理,可能会导致重大歧视,因为CV系统高度依赖于他们所用的数据,并且可以在此类数据中学习和扩大偏见。因此,理解和发现偏见的问题至关重要。但是,没有关于视觉数据集中偏见的全面调查。因此,这项工作的目的是:i)描述可能在视觉数据集中表现出来的偏差; ii)回顾有关视觉数据集中偏置发现和量化方法的文献; iii)讨论现有的尝试收集偏见视觉数据集的尝试。我们研究的一个关键结论是,视觉数据集中发现和量化的问题仍然是开放的,并且在方法和可以解决的偏见范围方面都有改进的余地。此外,没有无偏见的数据集之类的东西,因此科学家和从业者必须意识到其数据集中的偏见并使它们明确。为此,我们提出了一个清单,以在Visual DataSet收集过程中发现不同类型的偏差。
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Despite being responsible for state-of-the-art results in several computer vision and natural language processing tasks, neural networks have faced harsh criticism due to some of their current shortcomings. One of them is that neural networks are correlation machines prone to model biases within the data instead of focusing on actual useful causal relationships. This problem is particularly serious in application domains affected by aspects such as race, gender, and age. To prevent models from incurring on unfair decision-making, the AI community has concentrated efforts in correcting algorithmic biases, giving rise to the research area now widely known as fairness in AI. In this survey paper, we provide an in-depth overview of the main debiasing methods for fairness-aware neural networks in the context of vision and language research. We propose a novel taxonomy to better organize the literature on debiasing methods for fairness, and we discuss the current challenges, trends, and important future work directions for the interested researcher and practitioner.
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Recommender systems can strongly influence which information we see online, e.g., on social media, and thus impact our beliefs, decisions, and actions. At the same time, these systems can create substantial business value for different stakeholders. Given the growing potential impact of such AI-based systems on individuals, organizations, and society, questions of fairness have gained increased attention in recent years. However, research on fairness in recommender systems is still a developing area. In this survey, we first review the fundamental concepts and notions of fairness that were put forward in the area in the recent past. Afterward, through a review of more than 150 scholarly publications, we present an overview of how research in this field is currently operationalized, e.g., in terms of general research methodology, fairness measures, and algorithmic approaches. Overall, our analysis of recent works points to specific research gaps. In particular, we find that in many research works in computer science, very abstract problem operationalizations are prevalent, and questions of the underlying normative claims and what represents a fair recommendation in the context of a given application are often not discussed in depth. These observations call for more interdisciplinary research to address fairness in recommendation in a more comprehensive and impactful manner.
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机器学习显着增强了机器人的能力,使他们能够在人类环境中执行广泛的任务并适应我们不确定的现实世界。机器学习各个领域的最新作品强调了公平性的重要性,以确保这些算法不会再现人类的偏见并导致歧视性结果。随着机器人学习系统在我们的日常生活中越来越多地执行越来越多的任务,了解这种偏见的影响至关重要,以防止对某些人群的意外行为。在这项工作中,我们从跨学科的角度进行了关于机器人学习公平性的首次调查,该研究跨越了技术,道德和法律挑战。我们提出了偏见来源的分类法和由此产生的歧视类型。使用来自不同机器人学习域的示例,我们研究了不公平结果和减轻策略的场景。我们通过涵盖不同的公平定义,道德和法律考虑以及公平机器人学习的方法来介绍该领域的早期进步。通过这项工作,我们旨在为公平机器人学习中的开创性发展铺平道路。
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随着全球人口越来越多的人口驱动世界各地的快速城市化,有很大的需要蓄意审议值得生活的未来。特别是,随着现代智能城市拥抱越来越多的数据驱动的人工智能服务,值得记住技术可以促进繁荣,福祉,城市居住能力或社会正义,而是只有当它具有正确的模拟补充时(例如竭尽全力,成熟机构,负责任治理);这些智能城市的最终目标是促进和提高人类福利和社会繁荣。研究人员表明,各种技术商业模式和特征实际上可以有助于极端主义,极化,错误信息和互联网成瘾等社会问题。鉴于这些观察,解决了确保了诸如未来城市技术基岩的安全,安全和可解释性的哲学和道德问题,以为未来城市的技术基岩具有至关重要的。在全球范围内,有能够更加人性化和以人为本的技术。在本文中,我们分析和探索了在人以人为本的应用中成功部署AI的安全,鲁棒性,可解释性和道德(数据和算法)挑战的关键挑战,特别强调这些概念/挑战的融合。我们对这些关键挑战提供了对现有文献的详细审查,并分析了这些挑战中的一个可能导致他人的挑战方式或帮助解决其他挑战。本文还建议了这些域的当前限制,陷阱和未来研究方向,以及如何填补当前的空白并导致更好的解决方案。我们认为,这种严谨的分析将为域名的未来研究提供基准。
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本次调查绘制了用于分析社交媒体数据的生成方法的研究状态的广泛的全景照片(Sota)。它填补了空白,因为现有的调查文章在其范围内或被约会。我们包括两个重要方面,目前正在挖掘和建模社交媒体的重要性:动态和网络。社会动态对于了解影响影响或疾病的传播,友谊的形成,友谊的形成等,另一方面,可以捕获各种复杂关系,提供额外的洞察力和识别否则将不会被注意的重要模式。
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语言可以用作再现和执行有害刻板印象和偏差的手段,并被分析在许多研究中。在本文中,我们对自然语言处理中的性别偏见进行了304篇论文。我们分析了社会科学中性别及其类别的定义,并将其连接到NLP研究中性别偏见的正式定义。我们调查了在对性别偏见的研究中应用的Lexica和数据集,然后比较和对比方法来检测和减轻性别偏见。我们发现对性别偏见的研究遭受了四个核心限制。 1)大多数研究将性别视为忽视其流动性和连续性的二元变量。 2)大部分工作都在单机设置中进行英语或其他高资源语言进行。 3)尽管在NLP方法中对性别偏见进行了无数的论文,但我们发现大多数新开发的算法都没有测试他们的偏见模型,并无视他们的工作的伦理考虑。 4)最后,在这一研究线上发展的方法基本缺陷涵盖性别偏差的非常有限的定义,缺乏评估基线和管道。我们建议建议克服这些限制作为未来研究的指导。
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我们生活中情绪的重要性和普及性使得情感计算了一个非常重要和充满活力的工作。自动情感识别(AER)和情感分析的系统可以是巨大进展的促进者(例如,改善公共卫生和商业),而且还有巨大伤害的推动者(例如,用于抑制持不同政见者和操纵选民)。因此,情感计算社区必须积极地与其创作的道德后果搞。在本文中,我已经从AI伦理和情感认可文学中综合和组织信息,以提出与AER相关的五十个道德考虑因素。值得注意的是,纸张捏出了隐藏在如何框架的假设,并且在经常对数据,方法和评估的选择中的选择。特别关注在隐私和社会群体上的AER对AER的影响。沿途,关键建议是针对负责任的航空制作的。纸张的目标是促进和鼓励更加思考为什么自动化,如何自动化,以及如何在建立AER系统之前判断成功。此外,该纸张作为情感认可的有用介绍文件(补充调查文章)。
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Advocates of algorithmic techniques like data mining argue that these techniques eliminate human biases from the decision-making process. But an algorithm is only as good as the data it works with. Data is frequently imperfect in ways that allow these algorithms to inherit the prejudices of prior decision makers. In other cases, data may simply reflect the widespread biases that persist in society at large. In still others, data mining can discover surprisingly useful regularities that are really just preexisting patterns of exclusion and inequality. Unthinking reliance on data mining can deny historically disadvantaged and vulnerable groups full participation in society. Worse still, because the resulting discrimination is almost always an unintentional emergent property of the algorithm's use rather than a conscious choice by its programmers, it can be unusually hard to identify the source of the problem or to explain it to a court. This Essay examines these concerns through the lens of American antidiscrimination law-more particularly, through Title
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在过去的几十年里,机器和深度学习界在挑战性的任务中庆祝了巨大成就,如图像分类。人工神经网络的深度建筑与可用数据的宽度一起使得可以描述高度复杂的关系。然而,仍然不可能完全捕捉深度学习模型已经了解到的深度学习模型并验证它公平,而不会产生偏见,特别是在临界任务中,例如在医学领域产生的问题。这样的任务的一个示例是检测面部图像中的不同面部表情,称为动作单位。考虑到这项特定任务,我们的研究旨在为偏见提供透明度,具体与性别和肤色有关。我们训练一个神经网络进行动作单位分类,并根据其准确性和基于热量的定性分析其性能。对我们的结果的结构化审查表明我们能够检测到偏见。尽管我们不能从我们的结果得出结论,但较低的分类表现完全来自性别和肤色偏差,这些偏差必须得到解决,这就是为什么我们通过提出关于如何避免检测到的偏差的建议。
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业务分析(BA)的广泛采用带来了财务收益和提高效率。但是,当BA以公正的影响为决定时,这些进步同时引起了人们对法律和道德挑战的不断增加。作为对这些关注的回应,对算法公平性的新兴研究涉及算法输出,这些算法可能会导致不同的结果或其他形式的对人群亚组的不公正现象,尤其是那些在历史上被边缘化的人。公平性是根据法律合规,社会责任和效用是相关的;如果不充分和系统地解决,不公平的BA系统可能会导致社会危害,也可能威胁到组织自己的生存,其竞争力和整体绩效。本文提供了有关算法公平的前瞻性,注重BA的评论。我们首先回顾有关偏见来源和措施的最新研究以及偏见缓解算法。然后,我们对公用事业关系的详细讨论进行了详细的讨论,强调经常假设这两种构造之间经常是错误的或短视的。最后,我们通过确定企业学者解决有效和负责任的BA的关键的有影响力的公开挑战的机会来绘制前进的道路。
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情绪分析中最突出的任务是为文本分配情绪,并了解情绪如何在语言中表现出来。自然语言处理的一个重要观察结果是,即使没有明确提及情感名称,也可以通过单独参考事件来隐式传达情绪。在心理学中,被称为评估理论的情感理论类别旨在解释事件与情感之间的联系。评估可以被形式化为变量,通过他们认为相关的事件的人们的认知评估来衡量认知评估。其中包括评估事件是否是新颖的,如果该人认为自己负责,是否与自己的目标以及许多其他人保持一致。这样的评估解释了哪些情绪是基于事件开发的,例如,新颖的情况会引起惊喜或不确定后果的人可能引起恐惧。我们在文本中分析了评估理论对情绪分析的适用性,目的是理解注释者是否可以可靠地重建评估概念,如果可以通过文本分类器预测,以及评估概念是否有助于识别情感类别。为了实现这一目标,我们通过要求人们发短信描述触发特定情绪并披露其评估的事件来编译语料库。然后,我们要求读者重建文本中的情感和评估。这种设置使我们能够衡量是否可以纯粹从文本中恢复情绪和评估,并为判断模型的绩效指标提供人体基准。我们将文本分类方法与人类注释者的比较表明,两者都可以可靠地检测出具有相似性能的情绪和评估。我们进一步表明,评估概念改善了文本中情绪的分类。
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社交媒体网络已成为人们生活的重要方面,它是其思想,观点和情感的平台。因此,自动化情绪分析(SA)对于以其他信息来源无法识别人们的感受至关重要。对这些感觉的分析揭示了各种应用,包括品牌评估,YouTube电影评论和医疗保健应用。随着社交媒体的不断发展,人们以不同形式发布大量信息,包括文本,照片,音频和视频。因此,传统的SA算法已变得有限,因为它们不考虑其他方式的表现力。通过包括来自各种物质来源的此类特征,这些多模式数据流提供了新的机会,以优化基于文本的SA之外的预期结果。我们的研究重点是多模式SA的最前沿领域,该领域研究了社交媒体网络上发布的视觉和文本数据。许多人更有可能利用这些信息在这些平台上表达自己。为了作为这个快速增长的领域的学者资源,我们介绍了文本和视觉SA的全面概述,包括数据预处理,功能提取技术,情感基准数据集以及适合每个字段的多重分类方法的疗效。我们还简要介绍了最常用的数据融合策略,并提供了有关Visual Textual SA的现有研究的摘要。最后,我们重点介绍了最重大的挑战,并调查了一些重要的情感应用程序。
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在过去的几年中,涉及AI驱动警察工作的歧视性做法一直引起了很多争议,Compas,Predpol和Shotspotter等算法被指控不公平地影响少数群体。同时,机器学习中的公平性,尤其是计算机视觉的问题,已经成为越来越多的学术工作的主题。在本文中,我们研究了这些区域如何相交。我们提供有关这些实践如何存在的信息以及减轻它们的困难。然后,我们检查目前正在开发的三个应用程序,以了解它们对公平性构成的风险以及如何减轻这些风险。
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由于隐私,透明度,问责制和缺少程序保障的担忧,印度的面部加工系统的增加越来越多。与此同时,我们也很少了解这些技术如何在印度13.4亿种群的不同特征,特征和肤色上表现出来。在本文中,我们在印度脸部的数据集中测试四个商用面部加工工具的面部检测和面部分析功能。该工具在面部检测和性别和年龄分类功能中显示不同的错误率。与男性相比,印度女性面的性别分类错误率始终如一,最高的女性错误率为14.68%。在某些情况下,这种错误率远高于其他国籍的女性之前的研究表明。年龄分类错误也很高。尽管从一个人的实际年龄从一个人的实际年龄到10年来考虑到可接受的误差率,但年龄预测失败的速度为14.3%至42.2%。这些发现指向面部加工工具的准确性有限,特别是某些人口组,在采用此类系统之前需要更关键的思维。
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情感是引人入胜的叙事的关键部分:文学向我们讲述了有目标,欲望,激情和意图的人。情绪分析是情感分析更广泛,更大的领域的一部分,并且在文学研究中受到越来越多的关注。过去,文学的情感维度主要在文学诠释学的背景下进行了研究。但是,随着被称为数字人文科学(DH)的研究领域的出现,在文学背景下对情绪的一些研究已经发生了计算转折。鉴于DH仍被形成为一个领域的事实,这一研究方向可以相对较新。在这项调查中,我们概述了现有的情感分析研究机构,以适用于文献。所评论的研究涉及各种主题,包括跟踪情节发展的巨大变化,对文学文本的网络分析以及了解文本的情感以及其他主题。
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深度神经网络在人类分析中已经普遍存在,增强了应用的性能,例如生物识别识别,动作识别以及人重新识别。但是,此类网络的性能通过可用的培训数据缩放。在人类分析中,对大规模数据集的需求构成了严重的挑战,因为数据收集乏味,廉价,昂贵,并且必须遵守数据保护法。当前的研究研究了\ textit {合成数据}的生成,作为在现场收集真实数据的有效且具有隐私性的替代方案。这项调查介绍了基本定义和方法,在生成和采用合成数据进行人类分析时必不可少。我们进行了一项调查,总结了当前的最新方法以及使用合成数据的主要好处。我们还提供了公开可用的合成数据集和生成模型的概述。最后,我们讨论了该领域的局限性以及开放研究问题。这项调查旨在为人类分析领域的研究人员和从业人员提供。
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The emergence of COVID-19 has had a global and profound impact, not only on society as a whole, but also on the lives of individuals. Various prevention measures were introduced around the world to limit the transmission of the disease, including face masks, mandates for social distancing and regular disinfection in public spaces, and the use of screening applications. These developments also triggered the need for novel and improved computer vision techniques capable of (i) providing support to the prevention measures through an automated analysis of visual data, on the one hand, and (ii) facilitating normal operation of existing vision-based services, such as biometric authentication schemes, on the other. Especially important here, are computer vision techniques that focus on the analysis of people and faces in visual data and have been affected the most by the partial occlusions introduced by the mandates for facial masks. Such computer vision based human analysis techniques include face and face-mask detection approaches, face recognition techniques, crowd counting solutions, age and expression estimation procedures, models for detecting face-hand interactions and many others, and have seen considerable attention over recent years. The goal of this survey is to provide an introduction to the problems induced by COVID-19 into such research and to present a comprehensive review of the work done in the computer vision based human analysis field. Particular attention is paid to the impact of facial masks on the performance of various methods and recent solutions to mitigate this problem. Additionally, a detailed review of existing datasets useful for the development and evaluation of methods for COVID-19 related applications is also provided. Finally, to help advance the field further, a discussion on the main open challenges and future research direction is given.
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State-of-the-art computer vision systems are trained to predict a fixed set of predetermined object categories. This restricted form of supervision limits their generality and usability since additional labeled data is needed to specify any other visual concept. Learning directly from raw text about images is a promising alternative which leverages a much broader source of supervision. We demonstrate that the simple pre-training task of predicting which caption goes with which image is an efficient and scalable way to learn SOTA image representations from scratch on a dataset of 400 million (image, text) pairs collected from the internet. After pre-training, natural language is used to reference learned visual concepts (or describe new ones) enabling zero-shot transfer of the model to downstream tasks. We study the performance of this approach by benchmarking on over 30 different existing computer vision datasets, spanning tasks such as OCR, action recognition in videos, geo-localization, and many types of fine-grained object classification. The model transfers non-trivially to most tasks and is often competitive with a fully supervised baseline without the need for any dataset specific training. For instance, we match the accuracy of the original ResNet-50 on ImageNet zero-shot without needing to use any of the 1.28 million training examples it was trained on. We release our code and pre-trained model weights at https://github.com/OpenAI/CLIP.
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Recent studies demonstrate that machine learning algorithms can discriminate based on classes like race and gender. In this work, we present an approach to evaluate bias present in automated facial analysis algorithms and datasets with respect to phenotypic subgroups. Using the dermatologist approved Fitzpatrick Skin Type classification system, we characterize the gender and skin type distribution of two facial analysis benchmarks, IJB-A and Adience. We find that these datasets are overwhelmingly composed of lighter-skinned subjects (79.6% for IJB-A and 86.2% for Adience) and introduce a new facial analysis dataset which is balanced by gender and skin type. We evaluate 3 commercial gender classification systems using our dataset and show that darker-skinned females are the most misclassified group (with error rates of up to 34.7%). The maximum error rate for lighter-skinned males is 0.8%. The substantial disparities in the accuracy of classifying darker females, lighter females, darker males, and lighter males in gender classification systems require urgent attention if commercial companies are to build genuinely fair, transparent and accountable facial analysis algorithms.
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