麻省理工學(xué)院 | 人工智能中的細(xì)微偏見可能會(huì)影響應(yīng)急決策
指南者留學(xué)
2022-12-22 14:06:23
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<p>人們懷有偏見并不是什么秘密——有些可能是無意識(shí)的,而有些則是痛苦地公開的。一般人可能會(huì)認(rèn)為計(jì)算機(jī)——通常由塑料、鋼、玻璃、硅和各種金屬制成的機(jī)器——是沒有偏見的。雖然這一假設(shè)可能適用于計(jì)算機(jī)硬件,但對(duì)于計(jì)算機(jī)軟件來說并不總是如此,因?yàn)橛?jì)算機(jī)軟件是由易犯錯(cuò)誤的人編寫的,并且可以輸入在某些方面受到損害的數(shù)據(jù)。</p>
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<p>人工智能(AI)系統(tǒng)——尤其是那些基于機(jī)器學(xué)習(xí)的系統(tǒng)——在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用越來越多,例如,用于診斷特定疾病或評(píng)估x射線。這些系統(tǒng)也被用來支持衛(wèi)生保健其他領(lǐng)域的決策。然而,最近的研究表明,機(jī)器學(xué)習(xí)模型可以編碼對(duì)少數(shù)子群體的偏見,它們提出的建議可能因此反映了這些偏見。</p>
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<p>麻省理工學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與人工智能實(shí)驗(yàn)室(CSAIL)和麻省理工學(xué)院賈米爾診所的研究人員上個(gè)月在《通信醫(yī)學(xué)》雜志上發(fā)表了一項(xiàng)新研究,評(píng)估了歧視性人工智能模型可能產(chǎn)生的影響,特別是對(duì)于旨在在緊急情況下提供建議的系統(tǒng)。該論文的主要作者、麻省理工學(xué)院數(shù)據(jù)系統(tǒng)與社會(huì)研究所的博士生Hammaad Adam解釋說:“我們發(fā)現(xiàn),建議的框架方式可能會(huì)產(chǎn)生重大影響。”“幸運(yùn)的是,當(dāng)建議以一種不同的方式呈現(xiàn)時(shí),偏見模型造成的傷害是有限的(盡管不一定消除)。”這篇論文的其他合著者是博士生Aparna Balagopalan和Emily Alsentzer,以及教授Fotini Christia和Marzyeh Ghassemi。</p>
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<p>用于醫(yī)學(xué)的人工智能模型可能存在不準(zhǔn)確和不一致的問題,部分原因是用于訓(xùn)練模型的數(shù)據(jù)往往不能代表現(xiàn)實(shí)世界的情況。例如,不同種類的x光機(jī)可以記錄不同的東西,因此產(chǎn)生不同的結(jié)果。此外,主要在白人身上訓(xùn)練的模型在應(yīng)用于其他群體時(shí)可能不那么準(zhǔn)確。《通信醫(yī)學(xué)》的論文并沒有關(guān)注這類問題,而是解決了源于偏見的問題,以及減輕不良后果的方法。</p>
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<p>一組954人(438名臨床醫(yī)生和516名非專家)參加了一項(xiàng)實(shí)驗(yàn),以了解人工智能偏見如何影響決策。研究人員向參與者提供了一個(gè)虛構(gòu)的危機(jī)熱線的電話摘要,每條熱線都涉及一名正在經(jīng)歷精神健康緊急情況的男性。摘要包含了個(gè)人是白種人還是非裔美國人的信息,如果他碰巧是穆斯林,也會(huì)提到他的宗教信仰。一個(gè)典型的電話摘要可能會(huì)描述這樣一種情況:一名非裔美國人在家中被發(fā)現(xiàn)神志不清,表明“他沒有服用任何藥物或酒精,因?yàn)樗且幻\的穆斯林。”研究參與者被指示,如果他們認(rèn)為病人可能會(huì)變得暴力,就打電話給警察;除此之外,他們還被鼓勵(lì)尋求醫(yī)療幫助。</p>
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<p>參與者被隨機(jī)分為對(duì)照組或“基線”組和其他四個(gè)組,旨在測(cè)試在略有不同的條件下的反應(yīng)。亞當(dāng)指出:“我們想了解有偏見的模型是如何影響決策的,但我們首先需要了解人類偏見是如何影響決策過程的。”他們?cè)诜治龌€組時(shí)的發(fā)現(xiàn)相當(dāng)令人驚訝:“在我們考慮的環(huán)境中,人類參與者沒有表現(xiàn)出任何偏見。這并不意味著人類沒有偏見,但我們傳達(dá)關(guān)于一個(gè)人的種族和宗教的信息的方式顯然不足以引起他們的偏見。”</p>
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<p>實(shí)驗(yàn)中的其他四組人得到的建議要么來自有偏見的模型,要么來自無偏見的模型,這些建議以“說明性”或“描述性”的形式呈現(xiàn)。在涉及非裔美國人或穆斯林的情況下,有偏見的模型比無偏見的模型更有可能建議警察提供幫助。然而,這項(xiàng)研究的參與者并不知道他們的建議來自哪種模型,甚至不知道提供建議的模型可能有偏見。說明性建議明確地說明參與者應(yīng)該做什么,告訴他們?cè)谝环N情況下應(yīng)該報(bào)警,在另一種情況下應(yīng)該尋求醫(yī)療幫助。描述性建議不那么直接:顯示一個(gè)標(biāo)志,表明人工智能系統(tǒng)感知到與特定呼叫相關(guān)的暴力風(fēng)險(xiǎn);如果暴力威脅被認(rèn)為很小,就不會(huì)出現(xiàn)旗幟。</p>
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<p>作者寫道,實(shí)驗(yàn)的一個(gè)關(guān)鍵結(jié)論是,參與者“受到有偏見的人工智能系統(tǒng)的規(guī)范性建議的高度影響”。但他們也發(fā)現(xiàn),“使用描述性而不是說明性的建議,可以讓參與者保留他們最初的、公正的決策。”換句話說,人工智能模型中的偏見可以通過適當(dāng)?shù)貥?gòu)建所呈現(xiàn)的建議來減少。為什么不同的建議提出方式會(huì)導(dǎo)致不同的結(jié)果?亞當(dāng)解釋說,當(dāng)有人被要求做某事時(shí),比如報(bào)警,這就沒有什么懷疑的余地了。然而,當(dāng)情況只是被描述時(shí)——有或沒有旗幟的分類——“這就給參與者自己的解釋留下了空間;這讓他們能夠更靈活地考慮自己的情況。”</p>
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<p>其次,研究人員發(fā)現(xiàn),通常用于提供建議的語言模型很容易產(chǎn)生偏差。語言模型代表了一類接受文本訓(xùn)練的機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng),比如維基百科和其他網(wǎng)絡(luò)材料的全部內(nèi)容。當(dāng)這些模型依靠更小的數(shù)據(jù)子集進(jìn)行“微調(diào)”時(shí)——只有2000個(gè)句子,而不是800萬個(gè)網(wǎng)頁——得到的模型很容易有偏見。</p>
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<p>第三,麻省理工學(xué)院的研究小組發(fā)現(xiàn),那些本身沒有偏見的決策者仍然會(huì)被有偏見的模型提供的建議所誤導(dǎo)。醫(yī)療培訓(xùn)(或缺乏醫(yī)療培訓(xùn))并沒有以明顯的方式改變反應(yīng)。作者說:“臨床醫(yī)生和非專家一樣受到有偏見的模型的影響。”</p>
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<p>“這些發(fā)現(xiàn)可以適用于其他環(huán)境。”亞當(dāng)說,并不一定局限于醫(yī)療保健情況。在決定哪些人應(yīng)該接受面試時(shí),有偏見的模型更有可能拒絕黑人申請(qǐng)人。然而,如果不是明確地(規(guī)定性地)告訴雇主“拒絕該申請(qǐng)人”,而是在文件上附加一個(gè)描述性標(biāo)志,表明申請(qǐng)人“可能缺乏經(jīng)驗(yàn)”,結(jié)果可能會(huì)有所不同。</p>
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<p>亞當(dāng)認(rèn)為,這項(xiàng)工作的意義不僅僅是找出如何應(yīng)對(duì)處于心理健康危機(jī)中的個(gè)人。“我們的最終目標(biāo)是確保機(jī)器學(xué)習(xí)模型以公平、安全、可靠的方式使用。”</p>
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<p>注:本文由院校官方新聞直譯,僅供參考,不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點(diǎn)。</p>
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