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Enregistrement W4324118161 · doi:10.1109/cogmi56440.2022.00024

Face Biometric Fairness Evaluation on Real vs Synthetic Cross-Spectral Images

2022· article· en· W4324118161 sur OpenAlexaff
Kenneth Lai, Vlad P. Shmerko, Svetlana Yanushkevich

Notice bibliographique

Revuenon disponible
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueFace recognition and analysis
Établissements canadiensUniversity of Calgary
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésBiometricsComputer scienceFacial recognition systemArtificial intelligencePrecision and recallOddsPattern recognition (psychology)Support vector machineMachine learningLogistic regression

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

In this paper, we compare the performance and fairness metrics on visual and thermal images of faces, including the synthetic images of human subjects with face masks. The comparative experiment is performed on two datasets: the SpeakingFace and Thermal-Mask dataset. We assess fairness on real images and show how the same process can be applied to synthetic images. The chosen fairness metrics include demographic parity difference and equalized odds difference. While the demographic parity difference is assessed as 1.24 for random guessing in the process of face identification, it reaches 5.0 when both the precision and recall rate approach 99.99%. These results confirm that inherently biased datasets significantly impact the fairness of any biometric system. For biometric-enabled systems, fairness is related to the adequacy of the data to represent different groups of human subjects. In this paper, we focus on three demographic groups: age, gender, and ethnicity. A primary cause of biases with respect to these groups is the class imbalance introduced through the data collection process. To address the imbalanced datasets, the classes with fewer samples can be augmented with synthetic images to generate a more balanced dataset, resulting in less bias when training a machine learning system. The study shows that fairness is correlated to the performance of the system rather than to the genesis of the images (real or synthetic). The experiment on a simple 3-Block CNN with a precision and recall rate of 99.99% using the demographic parity difference as an estimate of fairness showed that among gender, ethnicity, and age, the latter is an attribute that is the most sensitive while age is the least one.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,007
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,023
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Observationnel · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,007
Score d'incertitude au seuil0,038

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0070,023
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0010,001
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,001

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,031
Tête enseignante GPT0,314
Écart entre enseignants0,284 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeObservationnel
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations2
Publié2022
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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