Алгоритмическая предвзятость
Алгоритмическая предвзятость (англ. algorithmic bias) — это систематическая и повторяющаяся вредоносная склонность компьютерной системы или социотехнической системы, приводящая к появлению «несправедливых» результатов, например, «привилегированию» одной категории над другой вопреки задуманной функции алгоритма[2].
Предвзятость может возникать по многим причинам, включая особенности проектирования алгоритма, неучтённые аспекты применения, а также решения, связанные с тем, как данные кодируются, собираются, выбираются или используются для обучения алгоритма[3]. Примеры алгоритмической предвзятости наблюдаются в результатах поисковых систем и на социальных платформах. Эта предвзятость способна приводить от ненамеренных нарушений приватности до закрепления социальных предубеждений по признаку расы, пола, этнической принадлежности и др. Изучение алгоритмической предвзятости особо акцентируется на алгоритмах, отражающих «систематическую и несправедливую» дискриминацию[4]. Вопрос был официально поднят только в последние годы в законодательных инициативах, таких как Общий регламент по защите данных (ЕС, предложен в 2018) и Акт об искусственном интеллекте (ЕС, предложен в 2021, одобрен в 2024).
По мере расширения роли алгоритмов в организации общества, политики, институтов и поведения, социологи выражают опасения по поводу последствий неучтённых результатов и манипуляций данными для окружающего мира. Поскольку алгоритмы часто считаются «нейтральными» и беспристрастными, им может ошибочно приписываться больший авторитет, чем экспертному мнению человека (отчасти из‑за явления предвзятость автоматизации), при этом ответственность за последствия решений смещается с людей на алгоритмы. Предвзятость формируется как из‑за существующих культурных, социальных или институциональных ожиданий, так и в результате выбора признаков и меток, технических ограничений проектирования или применения в неожиданных для создателей сценариях[5].
Алгоритмическая предвзятость вызывает последствия от манипуляций исходом выборов до распространения онлайн-риторики ненависти. Проблема также проявляется в системах уголовного правосудия[6], здравоохранении, найме, усугубляя существующие расовые, экономические и гендерные перекосы. Сложности исследования и выявления алгоритмических предвзятостей усугубляются закрытостью коммерческих алгоритмов, а также сложностью и изменчивостью современных алгоритмов. Даже в рамках одного сайта или приложения может не существовать единого «алгоритма» для анализа, а использоваться множество взаимосвязанных программ и входных данных.
Обзор 2021 года выделил несколько форм предвзятости в алгоритмах, включая историческую, репрезентативную и измерительную, каждая из которых способна приводить к несправедливым результатам[7].
Определения
Алгоритмы, по сути, сложно определить[8], но их можно понимать как последовательности инструкций, определяющих, как программы считывают, собирают, обрабатывают и анализируют данные для получения результата[9]. Рост вычислительных мощностей способствовал развитию и распространению технологий машинного обучения и искусственного интеллекта. Алгоритмы лежат в основе работы поисковых систем[10], социальных сетей, рекомендательных систем[11], электронной коммерции[12], интернет-рекламы[13] и многого другого[14].
Современные социологи анализируют алгоритмически реализованные процессы в аппаратном и программном обеспечении из‑за их политического и социального воздействия, подвергая сомнению представление о нейтральности алгоритмов[15]. Термин «алгоритмическая предвзятость» описывает повторяющиеся ошибки, создающие несправедливые результаты, например, систематически выделяя одну группу пользователей. Так, алгоритм кредитного скоринга может отказать в займе на основе релевантных финансовых показателей (это не обязательно несправедливо), однако если две почти идентичные группы пользователей получают разные рекомендации по не относящимся к делу основаниям, речь идёт о предвзятости.
Методы возникновения
Предвзятость может закладываться в алгоритмы различными способами. На этапе формирования набора данных данные могут собираться, оцифровываться и каталогизироваться по критериям, определённым человеком[16]. Следующим этапом является программирование приоритетов или иерархий для оценивания и сортировки данных — эти решения также принимаются людьми[16]. Некоторые алгоритмы собирают данные на основании критериев, выбранных человеком, что тоже может отражать предвзятость разработчиков[16]. В ходе работы алгоритмы могут закреплять стереотипы и предпочтения, выбирая релевантную по мнению программы информацию[16].
Кроме того, предвзятость может проявляться на уровне проектирования[17]. Например, при автоматическом распределении ресурсов или выборе критериев для принятия решений (например, при отборе в школы, кредитовании) алгоритм может «случайно» дискриминировать определённые категории на основе косвенно сходных пользователей[18]. Рекомендательные системы, ассоциирующие пользователей друг с другом, могут опираться на неточные социально-экономические или демографические стереотипы. Кроме того, предвзятость может быть связана с техническими особенностями, например с большим объёмом данных для определённых групп, что ведёт к игнорированию меньшинств[19].
История
Ранние критики
Первые компьютерные программы разрабатывались для имитации человеческой логики. В своей книге «Власть ЭВМ и человеческий разум» (1976) один из пионеров искусственного интеллекта Джозеф Вейценбаум утверждал, что предвзятость возможна как на уровне данных, так и в коде самой программы[20].
Вейценбаум отмечал, что программы — это последовательности правил, созданные человеком. Следовательно, они отражают мировоззрение и, возможно, предубеждения программиста[20]. Кроме прямого кодирования, выбор и подготовка данных также несут отпечаток решений и ожиданий создателей[20].
Он предостерегал от безоговорочного доверия автоматизированным программным решениям, которые не понимает пользователь, проводя аналогию с туристом, ищущим дорогу по случайному выбору направлений[20].
Один из ранних примеров алгоритмической предвзятости — система отбора претендентов в медицинскую школу St George’s Hospital (Великобритания, 1982—1986). Алгоритм отказывал женщинам и лицам с «иностранными» именами, транслируя уже существовавшие в статистике поступлений перекосы[21].
В последние годы при применении методов машинного обучения к реальным данным предвзятость становится особенно выраженной из‑за неравномерности распределения признаков в окружении. Так, системы распознавания лиц часто ошибаются в отношении представителей маргинализованных групп[22]; исследование 2018 года показало, что ошибки идентификации женщин с тёмной кожей достигают 35 % (против менее 1 % для светлокожих мужчин)[23].
Алгоритмические ошибки зачастую отражают не только технические, но и системные общественные неравенства. Критики, такие как Кэти О’Нил в книге «Оружие математического разрушения», отмечают: автоматизированные процессы могут укреплять социальные неравенства под видом объективности[24].
Современная критика и реакции
Даже хорошо спроектированные алгоритмы нередко проявляют предвзятость, скрытую из‑за сложности современных программ и команд, разрабатывающих отдельные компоненты[25]. Подобные ошибки могут создавать новые модели поведения пользователей или искажать существующие данные: например, алгоритмическое увеличение полицейского патрулирования в районе приводит к большему числу задержаний — вне зависимости от реальной криминогенной обстановки[26].
Решения алгоритмов могут восприниматься как более авторитетные по сравнению с решениями специалистов, это называется «алгоритмическим авторитетом»[27].
Параллельно, из‑за роста зависимости от программ принято рассматривать алгоритмы как способ делегирования ответственности, что порой снижает разнообразие мнений и гибкость решений[28]. Социолог Скотт Лэш считал алгоритмы новым источником «генеративной власти», то есть средством формировать поведение человека[29].
Обсуждаются также случаи «избирательного доверия» к алгоритму: люди склонны принимать только те рекомендации программы, которые совпадают с их предустановленными взглядами, тем самым поддерживая свои собственные предубеждения[30].
Проблемы влияния алгоритмов на общество побудили крупные ИТ-компании создавать рабочие группы по вопросам справедливости, прозрачности и ответственности в машинном обучении[31]. Однако критики отмечают конфликт интересов, ведь многие инициативы финансируются компаниями-разработчиками самих алгоритмов[32].
Рамочные документы NIST по управлению рисками ИИ (2024) дают практические рекомендации по управлению и измерению уменьшения предвзятости[33].
Примечания
- ↑ Jacobi, Jennifer Патент №US2001021914. Espacenet (13 сентября 2001). Дата обращения: 4 июля 2018.
- ↑ Hardebolle, Cécile; Héder, Mihály; Ramachandran, Vivek (25 ноября 2024). “Engineering ethics education and artificial intelligence”. The Routledge International Handbook of Engineering Ethics Education [англ.] (1 ed.). Routledge: 125—142. DOI:10.4324/9781003464259-9. ISBN 978-1-003-46425-9.
- ↑ Van Eyghen, Hans (2025). “AI Algorithms as (Un)virtuous Knowers”. Discover Artificial Intelligence. 5 (2). DOI:10.1007/s44163-024-00219-z.
- ↑ Marabelli, Marco. AI, Ethics, and Discrimination in Business : [англ.]. — Springer, 2024. — ISBN 978-3-031-53918-3. — doi:10.1007/978-3-031-53919-0.
- ↑ Suresh, Harini. A Framework for Understanding Sources of Harm throughout the Machine Learning Life Cycle // Equity and Access in Algorithms, Mechanisms, and Optimization / Harini Suresh, John Guttag. — Association for Computing Machinery, 4 ноября 2021. — P. 1–9. — ISBN 978-1-4503-8553-4. — doi:10.1145/3465416.3483305.
- ↑ Krištofík, Andrej (28 апреля 2025). “Bias in AI (Supported) Decision Making: Old Problems, New Technologies”. International Journal for Court Administration [англ.]. 16 (1). DOI:10.36745/ijca.598. ISSN 2156-7964.
- ↑ Mehrabi, N.; Morstatter, F.; Saxena, N.; Lerman, K.; Galstyan, A. (2021). “A survey on bias and fairness in machine learning”. ACM Computing Surveys. 54 (6): 1—35. arXiv:1908.09635. DOI:10.1145/3457607. Дата обращения 30 апреля 2025.
- ↑ Striphas, Ted What is an Algorithm? – Culture Digitally. culturedigitally.org (февраль 2012). Дата обращения: 20 ноября 2017. Архивировано 6 сентября 2025 года.
- ↑ Cormen, Thomas H. Introduction to Algorithms / Thomas H. Cormen, Charles E. Leiserson, Ronald L. Rivest … [и др.]. — 3rd. — Кембридж, Массачусетс : MIT Press, 2009. — P. 5. — ISBN 978-0-262-03384-8.
- ↑ Как работает поиск Google. Дата обращения: 19 ноября 2017.
- ↑ Vanderbilt, Tom (7 августа 2013). “The Science Behind the Netflix Algorithms That Decide What You'll Watch Next”. Wired. Дата обращения 19 ноября 2017.
- ↑ Angwin, Julia; Mattu, Surya Amazon Says It Puts Customers First. But Its Pricing Algorithm Doesn't — ProPublica. ProPublica (20 сентября 2016). Дата обращения: 19 ноября 2017. Архивировано 22 сентября 2025 года.
- ↑ Livingstone, Rob The future of online advertising is big data and algorithms. The Conversation (13 марта 2017). Дата обращения: 19 ноября 2017. Архивировано 6 марта 2025 года.
- ↑ How algorithms rule the world (1 июля 2013). Дата обращения: 19 ноября 2017.
- ↑ Seaver, Nick Knowing Algorithms. Media in Transition 8, 2013. Дата обращения: 18 ноября 2017. Архивировано 1 декабря 2017 года.
- ↑ 1 2 3 4 Gillespie, Tarleton. Media Technologies / Tarleton Gillespie, Pablo Boczkowski, Kristin Foot. — Кембридж : MIT Press, 2014. — P. 1–30. — ISBN 978-0-262-52537-4.
- ↑ Diakopoulos, Nicholas Algorithmic Accountability: On the Investigation of Black Boxes. towcenter.org. Дата обращения: 19 ноября 2017. Архивировано 13 января 2016 года.
- ↑ Lipartito, Kenneth (6 января 2011), The Narrative and the Algorithm: Genres of Credit Reporting from the Nineteenth Century to Today, doi:10.2139/SSRN.1736283, <https://mpra.ub.uni-muenchen.de/28142/1/MPRA_paper_28142.pdf>.
- ↑ Goodman, Bryce; Flaxman, Seth (2017). “EU regulations on algorithmic decision-making and a "right to explanation"”. AI Magazine. 38 (3): 50. arXiv:1606.08813. DOI:10.1609/aimag.v38i3.2741.
- ↑ 1 2 3 4 5 Weizenbaum, Joseph. Computer Power and Human Reason: From Judgment to Calculation. — San Francisco : W.H. Freeman, 1976. — ISBN 978-0-7167-0464-5.
- ↑ Lowry, Stella; Macpherson, Gordon (5 марта 1988). “A Blot on the Profession&blobtype=pdf”. British Medical Journal. 296 (6623): 657—8. DOI:10.1136/bmj.296.6623.657. PMC 2545288. PMID 3128356.
- ↑ Perpetual Lineup. www.law.georgetown.edu. Дата обращения: 12 декабря 2024. Архивировано 3 октября 2025 года.
- ↑ Buolamwini, Joy Gender Shades: Intersectional Accuracy Disparities in Commercial Gender Classification. MIT Media Lab. Дата обращения: 12 декабря 2024. Архивировано 18 сентября 2025 года.
- ↑ Barocas, Solon. Fairness and machine learning: Limitations and opportunities. — The MIT Press, 19 декабря 2023. — ISBN 978-0-262-04861-3.
- ↑ Miller, Alex P. (26 июля 2018). “Want Less-Biased Decisions? Use Algorithms”. Harvard Business Review. Дата обращения 31 июля 2018.
- ↑ Introna, Lucas; Wood, David (2004). “Picturing algorithmic surveillance: the politics of facial recognition systems”. Surveillance & Society. 2: 177—198. Дата обращения 19 ноября 2017.
- ↑ Shirky, Clay A Speculative Post on the Idea of Algorithmic Authority Clay Shirky. www.shirky.com. Дата обращения: 20 ноября 2017. Архивировано 15 марта 2012 года.
- ↑ Introna, Lucas D. (21 декабря 2006). “Maintaining the reversibility of foldings: Making the ethics (politics) of information technology visible”. Ethics and Information Technology. 9 (1): 11—25. DOI:10.1007/s10676-006-9133-z.
- ↑ Lash, Scott (30 июня 2016). “Power after Hegemony”. Theory, Culture & Society. 24 (3): 55—78. DOI:10.1177/0263276407075956.
- ↑ Gaudeul, Alexia (2024). “Understanding the Impact of Human Oversight on Discriminatory Outcomes in AI-Supported Decision-Making”. ECAI 2024. IOS Press: 1067—1074. DOI:10.3233/faia240598.
- ↑ Garcia, Megan (1 января 2016). “Racist in the Machine”. World Policy Journal. 33 (4): 111—117. DOI:10.1215/07402775-3813015.
- ↑ Ochigame, Rodrigo The Invention of "Ethical AI": How Big Tech Manipulates Academia to Avoid Regulation. The Intercept (20 декабря 2019). Дата обращения: 11 февраля 2020. Архивировано 4 октября 2025 года.
- ↑ NIST AI Risk Management Framework 1.0. Дата обращения: 12 июля 2024. Архивировано 12 октября 2025 года.