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鸟瞰图:四人围坐于桌前,桌上摆放着多台笔记本电脑、记事本、便利贴和一盆盆栽。

什么是 AI 偏见?

人工智能 (AI) 偏见是指 AI 系统中存在的系统性歧视,这种现象可能会强化原有的偏见,放大歧视、成见和刻板印象。

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AI 偏见解析

AI 模型中的偏见通常来自两个方面:模型本身的设计和模型使用的训练数据。

有时,模型可能隐含其开发者的主观假设,导致模型偏向某些特定结果。

此外,训练 AI 所用的数据也会造成 AI 偏见。AI 模型的工作原理是通过机器学习过程分析海量训练数据,识别数据中的模式和关联,从而做出预测和决策。

如果 AI 算法检测到训练数据中隐含的历史偏见或系统性差异,其结论也可能延续这些偏见和差异。由于机器学习工具处理的数据规模极其庞大,即使原始训练数据中仅存在细微的偏见,也可能导致大范围的歧视性结果。

在本文中,我们将深入探讨 AI 偏见的根源、其在现实中的具体表现,以及消除 AI 偏见为何至关重要。

消除 AI 偏见的重要性

偏见是人类与生俱来的。它源自我们对世界的认知局限,以及为了提升认知效率而倾向于对信息进行概括归纳的本能。然而,当偏见对他人造成伤害时,就会产生伦理问题。

受人类偏见影响的 AI 工具会在系统层面放大这种危害,尤其是当下 AI 工具正融入影响人类现代生活的各种组织和系统中。

比如,电子商务领域的聊天机器人、医疗领域的诊断系统、人力资源领域的招聘工具,以及警务领域的监控技术。这些工具虽能提升效率并提供创新解决方案,但若管理不当,也可能带来重大风险。这类 AI 工具中存在的偏见可能会加剧现有的不平等,并催生新型歧视形态。

例如,当假释委员会借助 AI 系统评估罪犯再次犯罪的概率时,若算法将罪犯的种族或性别与再次犯罪概率相关联,便会构成明显的伦理失范。

生成式 AI 解决方案中的偏见同样可能导致歧视性结果。例如,如果使用 AI 模型生成职位描述,那么在设计 AI 模型时就必须避免使用带有偏见的语言,也不能在无意中排除某些人群。若不能消除这些偏见,就可能引发歧视性招聘行为,使得职场中的不平等现象长期存在。

这些示例揭示了践行负责任 AI 准则的紧迫性。企业在使用 AI 进行涉及人的决策前,必须建立有效的偏见消减机制。确保 AI 系统的公平性、准确性和透明度,既是维护个体权益的基石,也是维系公众信任的关键防线。

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AI 偏见的根源

AI 偏见可能来自多个方面,这些因素会影响 AI 系统的公平性和可靠性:

数据偏见:如果用于训练 AI 模型的数据本身存在偏见,就会导致 AI 输出带有偏见的结果。例如,当训练数据主要代表某些特定群体或包含历史偏见时,AI 在预测或决策中就会反映出这些不平衡。

算法偏见:这种情况是因为开发人员在设计算法或设置算法参数时无意中引入了偏见。即使数据本身毫无偏见,算法在处理数据时可能过度依赖某些特性,而忽视其他特性,从而导致歧视性结果。

人为决策偏见:人为偏见(亦称认知偏见)可能通过数据标注、模型开发等 AI 生命周期各阶段的主观决策渗入 AI 系统。这些偏见反映了参与 AI 技术开发的个人及团队的固有偏见和认知偏见。

生成式 AI 偏见生成式 AI 模型在生成文本、图像或视频时,可能基于训练数据中的偏见,生成带有歧视的内容或不恰当的内容。这类模型不仅可能强化固有的刻板印象,其输出结果还可能边缘化某些群体或观点。

AI 偏见示例

AI 偏见会产生广泛且深远的影响,涉及社会和个体生活的各个方面。

以下是 AI 偏见在不同场景中的影响:

信用评分与借贷:信用评分算法可能系统性地歧视某些社会经济或种族群体。例如,系统可能对低收入社区的申请人审核更严格,导致拒批率升高。

招聘与人才选拔:简历筛选算法和职位描述生成工具可能延续职场偏见。比如,这些工具可能倾向于使用传统上与男性相关的词汇,或对职业空窗期给予负面评估,从而对女性和家庭照顾者造成不公平影响。

医疗健康:AI 可能在诊断和治疗建议中引入偏见。例如,基于单一族群数据训练的系统可能会误诊其他族群的患者。

教育:评估和录取算法可能存在偏见。例如,预测学生学业成就的 AI 模型可能偏向教育资源优越的群体,而忽视那些来自资源匮乏学校的学生。

执法:预测性警务算法可能导致执法偏见。例如,算法可能预测少数族裔社区犯罪率更高,导致警力过度部署。

面部识别:AI 系统的面部识别准确率可能因人口特征而异。例如,对深肤色人群的识别错误率明显更高。

语音识别:对话式 AI 系统可能对特定口音或方言存在识别偏见。例如,AI 助手对非母语语言或方言的识别率不高,影响使用体验。

图像生成:基于 AI 的图像生成系统可能继承训练数据中的固有偏见。例如,图像生成工具可能会忽视或歪曲某些种族或文化群体,导致在生成图像时掺杂刻板印象或将某些族群排除在外。

内容推荐:算法可能加剧信息茧房。例如,系统持续推送具有政治倾向性的内容,会强化用户的固有观点。

保险:算法可能在保费或承保资格方面做出不公平的决策。例如,基于居住地区的保费定价算法可能导致少数族裔聚居区居民被收取更高保费。

社交媒体和内容审核:内容审核算法可能执行双重标准。例如,相比主流群体用户,少数群体用户的帖子被误判为违规的概率更高。

AI 偏见的影响

AI 偏见的影响广泛而深远。如果不加以解决,AI 偏见可能加剧社会不平等、固化刻板印象,甚至触犯法律。

社会不平等:AI 偏见可能会不成比例地影响边缘化群体,加剧现有的社会不平等,导致经济和社会差距扩大。

刻板印象加深:带有偏见的 AI 系统可能固化有害的刻板印象,使得某些群体因种族、性别或其他特征而持续遭受负面认知和不公平对待。例如,自然语言处理 (NLP) 模型可能将某些职业与特定性别关联,从而助长性别偏见。

伦理与法律问题:AI 偏见引发了严重的伦理和法律问题,动摇了自动化决策的公平性与正义性。所有组织必须谨慎应对这些问题,既要遵守法律标准,也要履行伦理责任

经济影响:带有偏见的算法可能不公平地损害某些群体的利益,限制其就业机会,加剧职场不平等。例如,AI 驱动的客服平台(如聊天机器人)可能对特定人群的服务较差,导致客户不满和业务损失。

商业影响:AI 系统中的偏见可能导致决策失误和盈利能力下降。若 AI 工具的偏见问题被曝光,企业可能面临声誉危机,进而失去客户信任和市场份额。

健康与安全影响:在医疗领域,带有偏见的诊断工具可能对某些群体造成误诊或治疗方案效果不佳,加剧健康不平等现象。

心理与社会福祉:如果个人经常因有偏见的 AI 决策受到差别对待,将产生压力和焦虑,从而影响心理健康。

如何减少 AI 偏见

要有效减少并消除 AI 系统中的偏见,我们需要采用全方位的方法。以下是一些实现公平公正结果的关键策略:

数据预处理技术:通过数据转换、清洗与平衡,在 AI 模型训练前减少数据中的歧视性影响。

公平感知算法:在规则和准则中融入公平性算法,确保 AI 模型生成的结果对所有相关个体或群体都保持公平。

数据后处理技术:数据后处理技术通过调整 AI 模型的输出结果,帮助确保公平性。与预处理不同,此类调整发生在模型做出决策之后。例如,生成文本的大型语言模型可能内置筛选工具,自动检测和过滤仇恨言论。

审计和透明度:在流程中引入人工监督,审查 AI 生成的决策是否存在偏见、是否公平公正。此外,开发者还可以公开 AI 系统的决策逻辑,说明不同特征权重分配依据,然后根据这些信息持续优化 AI 工具。

通力协作,减少 AI 偏见

对于采用企业级 AI 解决方案的企业,解决 AI 偏见需要多部门通力协作。主要的策略包括:

通过实施这些策略,企业可以构建更公平的 AI 系统,同时营造包容性职场文化。

公平 AI 开发的新兴趋势

当前 AI 公平性领域呈现以下发展趋势:

可解释 AI (XAI):如今,人们对 AI 决策流程透明度的要求越来越高。可解释 AI 能让用户理解 AI 系统的工作原理,帮助他们了解决策过程并落实问责制。

以用户为中心的设计:AI 开发越来越关注用户的需求和视角,确保系统设计具有包容性。这将促使企业收集不同用户群体的反馈,用于指导开发流程。

社区参与:企业正逐步与受 AI 系统影响的社区建立对话渠道,收集意见和反馈,确保开发流程充分考量各个利益相关方的诉求与关切。

使用合成数据:为解决数据稀缺与偏见问题,企业正设法使用合成数据来扩充训练数据集。通过采用这种方法,企业可以在保护隐私的前提下,增强数据多样化。

公平性设计:这种积极主动的设计方法从 AI 开发初期就考虑公平性,贯穿整个开发生命周期,而非事后补救。具体包括开发公平算法、在设计阶段开展影响评估等。

通过采用上述方法开展多方协作,企业可以大幅减少 AI 偏见,确保 AI 技术真正服务于公共利益,公平地造福社会各群体。

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