瞭解如何使用 TensorFlow 將負責任的 AI 實務整合到您的 ML 工作流程中

TensorFlow 致力於透過與 ML 社群分享一系列資源和工具,協助在負責任的 AI 開發方面取得進展。

什麼是負責任的 AI?

AI 的發展正在創造新的機會來解決具挑戰性的現實世界問題。同時,也引發了關於如何以最佳方式建構造福所有人的 AI 系統的新問題。

設計 AI 系統應遵循軟體開發最佳實務,同時採取以人為本的方法
ML 方法

公平性

隨著 AI 的影響力在各行各業和社會中不斷擴大,致力於建構對所有人公平且具包容性的系統至關重要

可解釋性

理解和信任 AI 系統對於確保它們按預期運作非常重要

隱私權

根據敏感資料訓練模型需要隱私保護措施

安全性

識別潛在威脅有助於確保 AI 系統的安全

ML 工作流程中負責任的 AI

負責任的 AI 實務可以融入 ML 工作流程的每個步驟。以下是在每個階段要考量的一些關鍵問題。

我的 ML 系統是為誰服務的?

實際使用者體驗您系統的方式,對於評估其預測、建議和決策的真實影響至關重要。務必在開發過程的早期階段從不同的使用者群體中取得意見。

我是否正在使用具代表性的資料集?

您的資料取樣方式是否能代表您的使用者(例如,將用於所有年齡層,但您只有來自年長公民的訓練資料)和真實世界環境(例如,將全年使用,但您只有來自夏季的訓練資料)?

我的資料中是否存在真實世界/人為偏見?

資料中潛在的偏見可能會導致複雜的回饋迴路,從而強化現有的刻板印象。

我應該使用什麼方法來訓練我的模型?

使用將公平性、可解釋性、隱私權和安全性建構到模型中的訓練方法。

我的模型效能如何?

在廣泛的使用者、使用案例和使用情境中評估真實世界情境中的使用者體驗。先在內部測試和迭代,然後在發佈後繼續測試。

是否存在複雜的回饋迴路?

即使整體系統設計中的所有內容都經過精心設計,ML 模型在應用於真實、即時資料時也很少能 100% 完美運作。當即時產品中發生問題時,請考量它是否與任何現有的社會劣勢一致,以及它將如何受到短期和長期解決方案的影響。

TensorFlow 的負責任 AI 工具

TensorFlow 生態系統擁有一套工具和資源,可協助解決上述部分問題。

步驟 1

定義問題

使用以下資源來設計以負責任的 AI 為考量的模型。

People + AI Research (PAIR) 指南

深入瞭解 AI 開發流程和主要考量因素。

PAIR 探索工具

透過互動式視覺化探索負責任 AI 領域中的關鍵問題和概念。

步驟 2

建構和準備資料

使用以下工具檢查資料中是否存在潛在偏見。

Know Your Data (Beta)

互動式調查您的資料集,以改善資料品質並減輕公平性和偏見問題。

TF Data Validation

分析和轉換資料以偵測問題並設計更有效的功能集。

Data Cards

為您的資料集建立透明度報告。

Monk Skin Tone Scale (MST)

更具包容性的膚色量表,開放授權,讓您的資料收集和模型建構需求更穩健且更具包容性。

步驟 3

建構和訓練模型

使用以下工具訓練模型,使用保護隱私、可解釋的技術等等。

TF Model Remediation

訓練機器學習模型以促進更公平的結果。

TF Privacy

訓練具有隱私權的機器學習模型。

TF Federated

使用聯邦學習技術訓練機器學習模型。

TF Constrained Optimization

最佳化不等式約束問題。

TF Lattice

實作彈性、受控且可解釋的格狀模型。

步驟 4

評估模型

使用以下工具偵錯、評估和視覺化模型效能。

Fairness Indicators

評估二元和多類分類器的常用公平性指標。

TF Model Analysis

以分散式方式評估模型,並計算不同資料切片上的結果。

What-If Tool

檢查、評估和比較機器學習模型。

Language Interpretability Tool

視覺化和理解 NLP 模型。

Explainable AI

開發可解釋且具包容性的機器學習模型。

TF Privacy Tests

評估分類模型的隱私權屬性。

TensorBoard

測量和視覺化機器學習工作流程。

步驟 5

部署和監控

使用以下工具追蹤和溝通模型情境和詳細資訊。

Model Card Toolkit

使用 Model Card 工具套件輕鬆產生模型卡。

ML Metadata

記錄和擷取與 ML 開發人員和資料科學家工作流程相關聯的中繼資料。

Model Cards

以結構化方式組織機器學習的基本事實。

社群資源

瞭解社群正在做什麼,並探索參與方式。

Crowdsource by Google

協助 Google 的產品變得更具包容性,並更能代表您的語言、地區和文化。

Responsible AI DevPost Challenge

我們要求參與者使用 TensorFlow 2.2 建構以負責任的 AI 原則為考量的模型或應用程式。查看圖庫以查看獲獎者和其他精彩專案。

Responsible AI with TensorFlow (TF Dev Summit '20)

介紹一個思考 ML、公平性和隱私權的架構。