KI 1.6 — KI Ethik & Bias

Fairness‑Metriken

Es gibt keine einzelne Definition von „Fairness". Verschiedene Metriken können sich gegenseitig ausschließen.

Wichtige Metriken:
  • Demographic Parity: Anteil positiver Vorhersagen ist gleich über Gruppen.
  • Equal Opportunity: True‑Positive‑Rate ist gleich (gleicher „Recall" für Berechtigte).
  • Equalized Odds: TPR + FPR sind gleich über Gruppen.
  • Predictive Parity: Precision ist gleich (positive Vorhersage gleich vertrauenswürdig).
  • Calibration: Vorhergesagte Wahrscheinlichkeit entspricht tatsächlicher Häufigkeit.
  • Individual Fairness: ähnliche Personen → ähnliche Vorhersage.
Impossibility Theorem (Kleinberg, Chouldechova 2017):

Bei unterschiedlichen Basisraten zwischen Gruppen kann ein Modell nicht gleichzeitig Predictive Parity, Equalized Odds und Calibration erfüllen. Trade‑off ist unvermeidbar — die Wahl ist eine Wertentscheidung, kein technisches Problem.

Mitigationen:
  • Pre‑processing: balancierte Trainingsdaten.
  • In‑processing: Fairness‑Constraint im Loss.
  • Post‑processing: Schwellen je Gruppe anpassen.
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