自动说话者识别使用数据处理来通过声音来识别说话者。如今，自动化发言人的认可已在数十亿个智能设备和呼叫中心等服务中部署。尽管在面部识别和自然语言处理等相关领域中它们的范围广泛的部署和已知偏见来源，但自动说话者识别的偏见尚未被系统地研究。我们介绍了机器学习开发工作流程中的偏见的深入经验和分析研究，这是自动说话者识别的语音生物特征和核心任务。利用一个既定的框架来理解机器学习中的伤害来源，我们表明在著名的Voxceleb说话者识别挑战中的每个开发阶段都存在偏见，包括数据生成，模型构建和实施。受影响的大多数是女性演讲者和非美国国籍，他们经历了重大的绩效退化。利用我们的发现中的见解，我们提出了减轻自动说话者识别偏见的实用建议，并概述了未来的研究指示。
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扬声器验证（SV）为访问控制提供数十亿个支持语音的设备，并确保语音驱动技术的安全性。作为一种生物识别技术，SV有必要公正，无论其人口，社会和经济属性如何，在演讲者之间保持一致和可靠的表现。当前的SV评估实践不足以评估偏见：它们过度简化和汇总用户，不代表现实生活中的情况，并且不考虑错误的后果。本文提出了用于构建解决这些短暂事件的SV评估数据集的设计指南。我们提出了一个用于分级话语对的难度的模式，并提出了一种用于生成包容性SV数据集的算法。我们在Voxceleb1数据集上的一组实验中验证了我们提出的方法。我们的结果证实了话语对/扬声器的计数，以及语音对的难度对评估性能和可变性具有重大影响。我们的工作有助于发展包容性和公平的SV评估实践。
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Speech-centric machine learning systems have revolutionized many leading domains ranging from transportation and healthcare to education and defense, profoundly changing how people live, work, and interact with each other. However, recent studies have demonstrated that many speech-centric ML systems may need to be considered more trustworthy for broader deployment. Specifically, concerns over privacy breaches, discriminating performance, and vulnerability to adversarial attacks have all been discovered in ML research fields. In order to address the above challenges and risks, a significant number of efforts have been made to ensure these ML systems are trustworthy, especially private, safe, and fair. In this paper, we conduct the first comprehensive survey on speech-centric trustworthy ML topics related to privacy, safety, and fairness. In addition to serving as a summary report for the research community, we point out several promising future research directions to inspire the researchers who wish to explore further in this area.
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本文介绍了第一个致力于2020挑战的结果和分析，重点是开发语音技术的匿名解决方案。我们提供了对提交的系统和评估结果的分析，提供了挑战设计的系统概述。特别是，我们描述了用于系统开发和评估的语音匿名任务和数据集。此外，我们呈现不同的攻击模型和相关目标和主观评估指标。我们介绍了两个匿名化的基线，并提供了由挑战参与者开发的匿名化系统的摘要描述。我们向基线和提交的系统报告客观和主观评估结果。此外，我们提出了作为评估后分析的一部分开发的替代隐私度量和攻击模型的实验结果。最后，我们总结了我们的见解和观察，这将影响下一个语音普遍挑战版的设计和未来语音匿名化研究的某些方向。
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The objective of this paper is speaker recognition under noisy and unconstrained conditions.We make two key contributions. First, we introduce a very large-scale audio-visual speaker recognition dataset collected from open-source media. Using a fully automated pipeline, we curate VoxCeleb2 which contains over a million utterances from over 6,000 speakers. This is several times larger than any publicly available speaker recognition dataset.Second, we develop and compare Convolutional Neural Network (CNN) models and training strategies that can effectively recognise identities from voice under various conditions. The models trained on the VoxCeleb2 dataset surpass the performance of previous works on a benchmark dataset by a significant margin.
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AI的最新进展，尤其是深度学习，导致创建新的现实合成媒体（视频，图像和音频）以及对现有媒体的操纵的创建显着增加，这导致了新术语的创建。 'deepfake'。基于英语和中文中的研究文献和资源，本文对Deepfake进行了全面的概述，涵盖了这一新兴概念的多个重要方面，包括1）不同的定义，2）常用的性能指标和标准以及3）与DeepFake相关的数据集，挑战，比赛和基准。此外，该论文还报告了2020年和2021年发表的12条与DeepFake相关的调查论文的元评估，不仅关注上述方面，而且集中在对关键挑战和建议的分析上。我们认为，就涵盖的各个方面而言，本文是对深层的最全面评论，也是第一个涵盖英语和中国文学和资源的文章。
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In this paper, we propose dictionary attacks against speaker verification - a novel attack vector that aims to match a large fraction of speaker population by chance. We introduce a generic formulation of the attack that can be used with various speech representations and threat models. The attacker uses adversarial optimization to maximize raw similarity of speaker embeddings between a seed speech sample and a proxy population. The resulting master voice successfully matches a non-trivial fraction of people in an unknown population. Adversarial waveforms obtained with our approach can match on average 69% of females and 38% of males enrolled in the target system at a strict decision threshold calibrated to yield false alarm rate of 1%. By using the attack with a black-box voice cloning system, we obtain master voices that are effective in the most challenging conditions and transferable between speaker encoders. We also show that, combined with multiple attempts, this attack opens even more to serious issues on the security of these systems.
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由于机器学习（ML）越来越影响人们和社会，因此还增加了对其潜在的不良后果的认识。为了预测，预防和减轻不良的下游后果，我们何时何地以及如何在整个ML生命周期中引入何时以及如何危害。在本文中，我们提供了一个框架，它在机器学习，跨越数据收集，开发和部署中识别七个不同的下游危害来源。在这样做时，我们的目标是促进周围这些问题的更高效和精确的沟通，以及更加直接的应用程序接地方式来减轻它们。
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在商业应用程序中使用基于扬声器验证（SV）的系统时，重要的是客户与他们的性别，年龄或种族有关。在本文中，我们分析了性别和年龄对SV的影响，并在不同性别和年龄组中发现，对于不同性别和年龄组的期望的常见验证率（FRR），不同的性别和年龄组不同。为了优化所有用户的FRR，我们提出了一种关于SV的上下文（例如性别，年龄）自适应阈值框架。这些上下文可以作为许多实际应用程序的先前信息。我们还提出了一个连接的性别/年龄检测模型，以在没有这样的事先信息的情况下进行算法导出的背景。我们通过实验表明我们的上下文 - 自适应阈值化方法在建立更有效的包容性SV系统方面是有效的。具体而言，我们表明我们可以通过使用特定于性别特定阈值对VoxceB1测试设置的所需性别来减少特定性别的FRR。对OGI Kids的语音语料库类似的分析表明，通过使用年龄特定的阈值，我们可以显着减少某些年龄段的FRR，以便远远。
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公平性是确保机器学习（ML）预测系统不会歧视特定个人或整个子人群（尤其是少数族裔）的重要要求。鉴于观察公平概念的固有主观性，文献中已经引入了几种公平概念。本文是一项调查，说明了通过大量示例和场景之间的公平概念之间的微妙之处。此外，与文献中的其他调查不同，它解决了以下问题：哪种公平概念最适合给定的现实世界情景，为什么？我们试图回答这个问题的尝试包括（1）确定手头现实世界情景的一组与公平相关的特征，（2）分析每个公平概念的行为，然后（3）适合这两个元素以推荐每个特定设置中最合适的公平概念。结果总结在决策图中可以由从业者和政策制定者使用，以导航相对较大的ML目录。
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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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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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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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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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智能手机已经使用基于生物识别的验证系统，以在高度敏感的应用中提供安全性。视听生物识别技术因其可用性而受欢迎，并且由于其多式化性质，欺骗性将具有挑战性。在这项工作中，我们介绍了一个在五个不同最近智能手机中捕获的视听智能手机数据集。考虑到不同的现实情景，这个新数据集包含在三个不同的会话中捕获的103个科目。在该数据集中获取三种不同的语言，以包括扬声器识别系统的语言依赖性问题。这些数据集的这些独特的特征将为实施新的艺术技术的单向或视听扬声器识别系统提供途径。我们还报告了DataSet上的基准标记的生物识别系统的性能。生物识别算法的鲁棒性朝向具有广泛实验的重播和合成信号等信号噪声，设备，语言和呈现攻击等多种依赖性。获得的结果提出了许多关于智能手机中最先进的生物识别方法的泛化特性的担忧。
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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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扬声器日流是一个标签音频或视频录制的任务，与扬声器身份或短暂的任务标记对应于扬声器标识的类，以识别“谁谈到何时发表讲话”。在早期，对MultiSpeaker录音的语音识别开发了扬声器日益衰退算法，以使扬声器自适应处理能够实现扬声器自适应处理。这些算法还将自己的价值作为独立应用程序随着时间的推移，为诸如音频检索等下游任务提供特定于扬声器的核算。最近，随着深度学习技术的出现，这在讲话应用领域的研究和实践中引起了革命性的变化，对扬声器日益改善已经进行了快速进步。在本文中，我们不仅审查了扬声器日益改善技术的历史发展，而且还审查了神经扬声器日益改善方法的最新进步。此外，我们讨论了扬声器日复速度系统如何与语音识别应用相结合，以及最近深度学习的激增是如何引领联合建模这两个组件互相互补的方式。通过考虑这种令人兴奋的技术趋势，我们认为本文对社区提供了有价值的贡献，以通过巩固具有神经方法的最新发展，从而促进更有效的扬声器日益改善进一步进展。
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自2020年初以来，COVID-19的大流行对日常生活的许多方面产生了相当大的影响。在全球范围内已经采取了一系列不同的措施，以降低新感染的速度并管理国家卫生服务的压力。主要策略是通过优先考虑远程工作和教育来减少聚会和传播的潜力。当不可避免的聚会时，增强的手卫生和面膜的使用减少了病原体的扩散。这些特殊的措施提出了可靠的生物识别识别的挑战，例如用于面部，语音和手工生物识别技术。同时，新的挑战创造了新的机会和研究方向，例如对无约束的虹膜或眼周识别，基于无触摸的指纹和基于静脉的身份验证以及生物特征特征进行疾病检测的重新兴趣。本文概述了为解决这些挑战和新兴机会而进行的研究。
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VOXECEL数据集广泛用于扬声器识别研究。我们的工作有两个目的。首先，我们提供发言者年龄标签和（替代）发言人性别的注释。其次，我们通过构建具有不同特征和分类器的年龄和性别识别模型来展示这种元数据的使用。我们查询不同的名人数据库，并申请共识规则以获得年龄和性别标签。我们还使用我们的标签进行比较原始的VoxceleB性别标签，以识别可能在原始VoxceleB数据中误标记的记录。在建模方面，我们设计了对识别性别和年龄的多种功能和模型的综合研究。我们使用I-Vector特征的最佳系统实现了使用Logistic回归的性别识别任务的F1分数0.9829，并且使用RIDGE回归获得了9.443年的年龄回归的最低平均绝对误差（MAE）。这表明来自野外风格语音数据的年龄估计的挑战。
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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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