最近的机器学习(ML)的应用揭示了从其用于预测建模的使用者在数据驱动的模型的施工意义上揭示了主要用于预测(地面真实事实)以便使用规范建模的目的。这是什么意思是学习一个模型的任务,该模型规定了关于现实情景的正确行动方案的适当决定:应该应用哪种医疗治疗?这个人应该被雇用吗?如本文所说,规范性建模具有新的技术条件,用于学习和新的可靠性,责任和决策伦理的要求。因此,为了支持采用理性但同时承担负责任的决策代理的数据驱动设计,需要一种规范性ML的严格方法。本简要论文的目的是详细阐述规范ML的特定特征,并强调它所暗示的一些关键挑战。此外,提出了与当代AI研究的其他分支的连接,提倡在(广义)决策 - 理论框架中的规定毫升的接地。
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The notion of uncertainty is of major importance in machine learning and constitutes a key element of machine learning methodology. In line with the statistical tradition, uncertainty has long been perceived as almost synonymous with standard probability and probabilistic predictions. Yet, due to the steadily increasing relevance of machine learning for practical applications and related issues such as safety requirements, new problems and challenges have recently been identified by machine learning scholars, and these problems may call for new methodological developments. In particular, this includes the importance of distinguishing between (at least) two different types of uncertainty, often referred to as aleatoric and epistemic. In this paper, we provide an introduction to the topic of uncertainty in machine learning as well as an overview of attempts so far at handling uncertainty in general and formalizing this distinction in particular.
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即将开发我们呼叫所体现的系统的新一代越来越自主和自学习系统。在将这些系统部署到真实上下文中,我们面临各种工程挑战,因为它以有益的方式协调所体现的系统的行为至关重要,确保他们与我们以人为本的社会价值观的兼容性,并且设计可验证安全可靠的人类-Machine互动。我们正在争辩说,引发系统工程将来自嵌入到体现系统的温室,并确保动态联合的可信度,这种情况意识到的情境意识,意图,探索,探险,不断发展,主要是不可预测的,越来越自主的体现系统在不确定,复杂和不可预测的现实世界环境中。我们还识别了许多迫切性的系统挑战,包括可信赖的体现系统,包括强大而人为的AI,认知架构,不确定性量化,值得信赖的自融化以及持续的分析和保证。
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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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We are currently unable to specify human goals and societal values in a way that reliably directs AI behavior. Law-making and legal interpretation form a computational engine that converts opaque human values into legible directives. "Law Informs Code" is the research agenda capturing complex computational legal processes, and embedding them in AI. Similar to how parties to a legal contract cannot foresee every potential contingency of their future relationship, and legislators cannot predict all the circumstances under which their proposed bills will be applied, we cannot ex ante specify rules that provably direct good AI behavior. Legal theory and practice have developed arrays of tools to address these specification problems. For instance, legal standards allow humans to develop shared understandings and adapt them to novel situations. In contrast to more prosaic uses of the law (e.g., as a deterrent of bad behavior through the threat of sanction), leveraged as an expression of how humans communicate their goals, and what society values, Law Informs Code. We describe how data generated by legal processes (methods of law-making, statutory interpretation, contract drafting, applications of legal standards, legal reasoning, etc.) can facilitate the robust specification of inherently vague human goals. This increases human-AI alignment and the local usefulness of AI. Toward society-AI alignment, we present a framework for understanding law as the applied philosophy of multi-agent alignment. Although law is partly a reflection of historically contingent political power - and thus not a perfect aggregation of citizen preferences - if properly parsed, its distillation offers the most legitimate computational comprehension of societal values available. If law eventually informs powerful AI, engaging in the deliberative political process to improve law takes on even more meaning.
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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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过去十年已经看到人工智能(AI)的显着进展,这导致了用于解决各种问题的算法。然而,通过增加模型复杂性并采用缺乏透明度的黑匣子AI模型来满足这种成功。为了响应这种需求,已经提出了说明的AI(Xai)以使AI更透明,从而提高关键结构域中的AI。虽然有几个关于Xai主题的Xai主题的评论,但在Xai中发现了挑战和潜在的研究方向,这些挑战和研究方向被分散。因此,本研究为Xai组织的挑战和未来的研究方向提出了系统的挑战和未来研究方向:(1)基于机器学习生命周期的Xai挑战和研究方向,基于机器的挑战和研究方向阶段:设计,开发和部署。我们认为,我们的META调查通过为XAI地区的未来探索指导提供了XAI文学。
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\ EMPH {人工智能}(AI)系统越来越多地参与影响我们生活的决策,确保自动决策是公平的,道德已经成为最优先事项。直观地,我们觉得类似人的决定,人工代理人的判断应该必然地以一些道德原则为基础。然而,如果有关决定所基础的所有有关因素的全部信息,可以真正伦理(人类或人为)和公平(根据任何道德理论)和公平(根据公平的任何概念)的规定在决策时。这提出了两个问题:(1)在设置中,我们依赖使用通过监督学习获得的分类器的AI系统,存在一些感应/泛化,即使在学习期间也可能不存在一些相关属性。 (2)根据游戏揭示任何 - 无论是道德的纯策略都不可避免地易于剥削,建模这些决定。此外,在许多游戏中,只能通过使用混合策略来获得纳什均衡,即实现数学上最佳结果,决定必须随机化。在本文中,我们认为,在监督学习设置中,存在至少以及确定性分类器的随机分类器,因此在许多情况下可能是最佳选择。我们支持我们的理论效果,具有一个实证研究,表明对随机人工决策者的积极社会态度,并讨论了与使用与当前的AI政策和标准化举措相关的随机分类器相关的一些政策和实施问题。
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近年来,在各种应用程序中,在减轻决策中的不公平或歧视方面,公平感知机器学习的迅速发展。但是,对公平意识的多目标优化的关注要少得多,这确实是在现实生活中通常看到的,例如公平资源分配问题和数据驱动的多目标优化问题。本文旨在从公平的角度阐明和扩大我们对多目标优化的理解。为此,我们首先讨论多目标优化中的用户偏好,然后探索其与机器学习和多目标优化的公平关系。在上述讨论之后,提出了公平意识的多目标优化的代表性案例,进一步阐述了在传统的多目标优化,数据驱动的优化和联合优化中公平性的重要性。最后,解决了公平意识的多目标优化方面的挑战和机遇。我们希望本文在优化的背景下朝着理解公平迈出一步,并促进对公平意识的多目标优化的研究兴趣。
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区分和量化两种重要类型的不确定性,通常被称为炼狂和认识的想法,在过去几年里,在机器学习研究中受到了越来越关注。在本文中,我们考虑基于合并的不确定量化方法。区分不同类型的不确定感知学习算法,我们专注于基于所谓的信件集的贝叶斯方法和方法,这自然而然地从集合学习的角度来看。对于这两种方法,我们解决了如何量化炼体和认识性不确定性的问题。评估了相应措施的有效性,并在对拒绝选项进行分类的实证研究中进行了比较。
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如果未来的AI系统在新的情况下是可靠的安全性,那么他们将需要纳入指导它们的一般原则,以便强烈地认识到哪些结果和行为将是有害的。这样的原则可能需要得到约束力的监管制度的支持,该法规需要广泛接受的基本原则。它们还应该足够具体用于技术实施。本文从法律中汲取灵感,解释了负面的人权如何履行此类原则的作用,并为国际监管制度以及为未来的AI系统建立技术安全限制的基础。
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近年来,解决机器学习公平性(ML)和自动决策的问题引起了处理人工智能的科学社区的大量关注。已经提出了ML中的公平定义的一种不同的定义,认为不同概念是影响人口中个人的“公平决定”的不同概念。这些概念之间的精确差异,含义和“正交性”尚未在文献中完全分析。在这项工作中,我们试图在这个解释中汲取一些订单。
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算法公平吸引了机器学习社区越来越多的关注。文献中提出了各种定义,但是它们之间的差异和联系并未清楚地解决。在本文中,我们回顾并反思了机器学习文献中先前提出的各种公平概念,并试图与道德和政治哲学,尤其是正义理论的论点建立联系。我们还从动态的角度考虑了公平的询问,并进一步考虑了当前预测和决策引起的长期影响。鉴于特征公平性的差异,我们提出了一个流程图,该流程图包括对数据生成过程,预测结果和诱导的影响的不同类型的公平询问的隐式假设和预期结果。本文展示了与任务相匹配的重要性(人们希望执行哪种公平性)和实现预期目的的手段(公平分析的范围是什么,什么是适当的分析计划)。
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人工智能(AI)治理调节行使权威和控制AI的管理。它旨在通过有效利用数据并最大程度地减少与AI相关的成本和风险来利用AI。尽管AI治理和AI伦理等主题在理论,哲学,社会和监管层面上进行了详尽的讨论,但针对公司和公司的AI治理工作有限。这项工作将AI产品视为系统,在该系统中,通过机器学习(ML)模型(培训)数据传递关键功能。我们通过在AI和相关领域(例如ML)合成文献来得出一个概念框架。我们的框架将AI治理分解为数据的治理,(ML)模型和(AI)系统沿着四个维度。它与现有的IT和数据治理框架和实践有关。它可以由从业者和学者都采用。对于从业者来说,主要是研究论文的综合,但从业者的出版物和监管机构的出版物也为实施AI治理提供了宝贵的起点,而对于学者来说,该论文强调了许多AI治理领域,值得更多关注。
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我们概述了新兴机会和挑战,以提高AI对科学发现的效用。AI为行业的独特目标与AI科学的目标创造了识别模式中的识别模式与来自数据的发现模式之间的紧张。如果我们解决了与域驱动的科学模型和数据驱动的AI学习机之间的“弥补差距”相关的根本挑战,那么我们预计这些AI模型可以改变假说发电,科学发现和科学过程本身。
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可解释的人工智能和可解释的机器学习是重要性越来越重要的研究领域。然而,潜在的概念仍然难以捉摸,并且缺乏普遍商定的定义。虽然社会科学最近的灵感已经重新分为人类受助人的需求和期望的工作,但该领域仍然错过了具体的概念化。通过审查人类解释性的哲学和社会基础,我们采取措施来解决这一挑战,然后我们转化为技术领域。特别是,我们仔细审查了算法黑匣子的概念,并通过解释过程确定的理解频谱并扩展了背景知识。这种方法允许我们将可解释性(逻辑)推理定义为在某些背景知识下解释的透明洞察(进入黑匣子)的解释 - 这是一个从事在Admoleis中理解的过程。然后,我们采用这种概念化来重新审视透明度和预测权力之间的争议权差异,以及对安特 - 人穴和后宫后解释者的影响,以及可解释性发挥的公平和问责制。我们还讨论机器学习工作流程的组件,可能需要可解释性,从以人为本的可解释性建立一系列思想,重点介绍声明,对比陈述和解释过程。我们的讨论调整并补充目前的研究,以帮助更好地导航开放问题 - 而不是试图解决任何个人问题 - 从而为实现的地面讨论和解释的人工智能和可解释的机器学习的未来进展奠定了坚实的基础。我们结束了我们的研究结果,重新审视了实现所需的算法透明度水平所需的人以人为本的解释过程。
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机器学习(ML)技术在教育方面越来越普遍,从预测学生辍学,到协助大学入学以及促进MOOC的兴起。考虑到这些新颖用途的快速增长,迫切需要调查ML技术如何支持长期以来的教育原则和目标。在这项工作中,我们阐明了这一复杂的景观绘制,以对教育专家的访谈进行定性见解。这些访谈包括对过去十年中著名应用ML会议上发表的ML教育(ML4ED)论文的深入评估。我们的中心研究目标是批判性地研究这些论文的陈述或暗示教育和社会目标如何与他们解决的ML问题保持一致。也就是说,技术问题的提出,目标,方法和解释结果与手头的教育问题保持一致。我们发现,在ML生命周期的两个部分中存在跨学科的差距,并且尤其突出:从教育目标和将预测转换为干预措施的ML问题的提出。我们使用这些见解来提出扩展的ML生命周期,这也可能适用于在其他领域中使用ML。我们的工作加入了越来越多的跨教育和ML研究的荟萃分析研究,以及对ML社会影响的批判性分析。具体而言,它填补了对机器学习的主要技术理解与与学生合作和政策合作的教育研究人员的观点之间的差距。
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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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The optimal liability framework for AI systems remains an unsolved problem across the globe. In a much-anticipated move, the European Commission advanced two proposals outlining the European approach to AI liability in September 2022: a novel AI Liability Directive and a revision of the Product Liability Directive. They constitute the final, and much-anticipated, cornerstone of AI regulation in the EU. Crucially, the liability proposals and the EU AI Act are inherently intertwined: the latter does not contain any individual rights of affected persons, and the former lack specific, substantive rules on AI development and deployment. Taken together, these acts may well trigger a Brussels effect in AI regulation, with significant consequences for the US and other countries. This paper makes three novel contributions. First, it examines in detail the Commission proposals and shows that, while making steps in the right direction, they ultimately represent a half-hearted approach: if enacted as foreseen, AI liability in the EU will primarily rest on disclosure of evidence mechanisms and a set of narrowly defined presumptions concerning fault, defectiveness and causality. Hence, second, the article suggests amendments, which are collected in an Annex at the end of the paper. Third, based on an analysis of the key risks AI poses, the final part of the paper maps out a road for the future of AI liability and regulation, in the EU and beyond. This includes: a comprehensive framework for AI liability; provisions to support innovation; an extension to non-discrimination/algorithmic fairness, as well as explainable AI; and sustainability. I propose to jump-start sustainable AI regulation via sustainability impact assessments in the AI Act and sustainable design defects in the liability regime. In this way, the law may help spur not only fair AI and XAI, but potentially also sustainable AI (SAI).
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混合人类ML系统越来越多地负责各种领域的结果决策。越来越多的经验和理论工作已经提出了我们对这些系统的理解。但是,现有的经验结果混合在一起,理论建议通常是互不兼容的。在这项工作中,我们提出了一个理解条件的统一框架,在该框架下,将人类和ML的互补优势结合起来会导致比单独单独产生的决策更高的质量决策 - 我们称之为人类ML互补性。我们专门关注人类ML预测性决策的背景,并研究结合人类和ML预测性决策的最佳方法,这是其判断中基本变化来源的理解。在此范围内,我们提出了两个至关重要的贡献。首先,从心理学,机器学习和人类计算机互动中的先前文献进行决策和借鉴的计算观点,我们引入了一种分类学,描述了人类和机器决策不同的广泛标准。其次,将我们的分类法进行正式化,使我们能够研究人类和ML预测性决策应如何最佳地汇总。我们表明,我们提出的框架包括一些现有的人类ML互补模型作为特殊情况。最后但并非最不重要的一点是,对我们框架的初步探索性分析为未来在人类ML互补性方面的工作提供了关键的见解:我们结合人类和ML判断的机制应由其决策中的基本原因来告知。
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