To mitigate unfair and unethical discrimination over sensitive features (e.g., gender, age, or race), fairness testing plays an integral role in engineering systems that leverage AI models to handle tabular data. A key challenge therein is how to effectively reveal fairness bugs under an intractable sample size using perturbation. Much current work has been focusing on designing the test sample generators, ignoring the valuable knowledge about data characteristics that can help guide the perturbation and hence limiting their full potential. In this paper, we seek to bridge such a gap by proposing a generic framework of causally perturbed fairness testing, dubbed CausalFT. Through causal inference, the key idea of CausalFT is to extract the most directly and causally relevant non-sensitive feature to its sensitive counterpart, which can jointly influence the prediction of the label. Such a causal relationship is then seamlessly injected into the perturbation to guide a test sample generator. Unlike existing generator-level work, CausalFT serves as a higher-level framework that can be paired with diverse base generators. Extensive experiments on 1296 cases confirm that CausalFT can considerably improve arbitrary base generators in revealing fairness bugs over 93% of the cases with acceptable extra runtime overhead. Compared with a state-of-the-art approach that ranks the non-sensitive features solely based on correlation, CausalFT performs significantly better on 64% cases while being much more efficient. Further, CausalFT can better improve bias resilience in nearly all cases.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
76+阅读 · 2022年3月26日
Arxiv
12+阅读 · 2020年12月10日
Arxiv
14+阅读 · 2020年9月1日
Arxiv
12+阅读 · 2019年2月26日
Arxiv
12+阅读 · 2018年1月12日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
相关论文
Arxiv
76+阅读 · 2022年3月26日
Arxiv
12+阅读 · 2020年12月10日
Arxiv
14+阅读 · 2020年9月1日
Arxiv
12+阅读 · 2019年2月26日
Arxiv
12+阅读 · 2018年1月12日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员