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authorJan Aalmoes <jan.aalmoes@inria.fr>2024-12-13 10:52:09 +0100
committerJan Aalmoes <jan.aalmoes@inria.fr>2024-12-13 10:52:09 +0100
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-rw-r--r--aia/intro.tex2
-rw-r--r--aia/prediction.tex2
-rw-r--r--aia/protection.tex7
-rw-r--r--aia/protectionv2.tex14
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-rw-r--r--ckoi.tex65
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-rw-r--r--merci.tex19
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diff --git a/aia/exp.tex b/aia/exp.tex
index b60b46b..0677494 100644
--- a/aia/exp.tex
+++ b/aia/exp.tex
@@ -47,7 +47,7 @@
\scriptsize
\begin{itemize}
\item \emph{COMPAS récidivisme (tabulaire)}
- \item ML = Forêt aléatoire
+ \item ML = Réseau de neurones
\end{itemize}
\includegraphics[width=150px]{images/figures/advdebias/compas/compas_advdeb_attack_hard_sex.pdf}
\end{subfigure}
diff --git a/aia/intro.tex b/aia/intro.tex
index 5a191b7..8b464c5 100644
--- a/aia/intro.tex
+++ b/aia/intro.tex
@@ -8,7 +8,7 @@
\frametitle{Deux surfaces d'attaque pour réaliser l'AIA}
\emph{$X$} les données d'entrée.
\begin{itemize}
- \item \textcolor{accent}{Logit}
+ \item \textcolor{accent}{Logit\footnote{Ou \textit{soft label}}}
\begin{equation*}
l\circ X
\end{equation*}
diff --git a/aia/prediction.tex b/aia/prediction.tex
index e58b98f..6201b37 100644
--- a/aia/prediction.tex
+++ b/aia/prediction.tex
@@ -192,7 +192,7 @@
\caption{Prédiction de la réussite à l'examen du barreau (LAW)}
\end{subfigure}
\end{figure}
- Les classification finie est
+ La classification finie est
\begin{itemize}
\item \emph{$3\times$ plus rapide} qu'une forêt aléatoire sur (LAW)
\item \emph{$4\times$ plus rapide} qu'une forêt aléatoire sur (COMPAS)
diff --git a/aia/protection.tex b/aia/protection.tex
index fd6b571..776b77e 100644
--- a/aia/protection.tex
+++ b/aia/protection.tex
@@ -109,4 +109,11 @@
\text{max}_aBA(a)=\frac{1}{\#G}
\end{equation*}
+ \pause
+ \vpsace{20px}
+ \begin{itemize}
+ \item Formule explicite entre une notion de confidentialité et une notion d'équitée.
+
+ \item Cette quantité permet un audit de l'équitée ainsi que du risque d'une AIA.
+ \end{itemize}
\end{frame}
diff --git a/aia/protectionv2.tex b/aia/protectionv2.tex
index 121788a..d04bb64 100644
--- a/aia/protectionv2.tex
+++ b/aia/protectionv2.tex
@@ -32,8 +32,8 @@
\end{equation*}
\end{definition}
\pause
- \begin{definition}[S est protégé]
- $S$ est protégé contre l'AIA sur $f$ si et seulement si
+ \begin{definition}[S est protégée]
+ $S$ est protégée contre l'AIA sur $f$ si et seulement si
\begin{equation*}
\forall a\in A~
P_{(a\circ f\circ X,S)}=
@@ -49,7 +49,7 @@
Les trois propositions suivantes sont équivalentes.
\begin{itemize}
\item[$(\alpha)$] $f$ satisfait la parité démographique pour $S$
- \item[$(\beta)$] $S$ est protégé contre l'AIA sur $f$
+ \item[$(\beta)$] $S$ est protégée contre l'AIA sur $f$
\item[$(\gamma)$] $\max_{a\in A} BA(f) = \frac{1}{\#G}$
\end{itemize}
\end{theorem}
@@ -88,5 +88,13 @@
\frac{1}{2}(1+DemParLvl)
\end{equation*}
\end{theorem}
+ \pause
+
+ \vspace{20px}
+ \begin{itemize}
+ \item Formule explicite entre une notion de confidentialité et une notion d'équité.
+
+ \item Cette quantité permet un audit de l'équité ainsi que du risque d'une AIA.
+ \end{itemize}
\end{frame}
diff --git a/backup.tex b/backup.tex
index d306341..d112b4b 100644
--- a/backup.tex
+++ b/backup.tex
@@ -104,3 +104,125 @@
\caption{Recensement USA (ADULT). Prédiction du salaire ($>\$50K$).}
\end{figure}
\end{frame}
+
+{
+ \usebackgroundtemplate{\includegraphics[width=\paperwidth]{images/background/card/background.pdf}}
+\begin{frame}
+ %\vspace{70px}
+ \hspace{70px}
+ \begin{minipage}{250px}
+ \centering
+ \Large
+ \textcolor{accent}{
+ Autre notion d'équité
+ }
+ \end{minipage}
+\end{frame}
+}
+
+\begin{frame}
+ \frametitle{Définitions de l'équité}
+ \begin{definition}[Equité de chances\footnote{\textit{Equality of odds}}]
+ \begin{align*}
+ \forall (y,\hat{y},s_0,s_1)\in F\times F\times G\times G\\
+ P(f\circ X=\hat{y}\mid Y=y\wedge S=s_0)=
+ P(f\circ X=\hat{y}\mid Y=y\wedge S=s_1)
+ \end{align*}
+ \end{definition}
+ \begin{definition}[Effet différencié\footnote{\textit{Disparate impact}}]
+ \begin{equation*}
+ \frac{P(f\circ X=Y\mid S=0)}{P(f\circ X=Y\mid S=1)}
+ \end{equation*}
+ \end{definition}
+\end{frame}
+\begin{frame}
+ \frametitle{L'équité des chances ne protège pas contre l'AIA prédiction}
+ \begin{table}
+ \begin{tabular}{|c|c|c|c|}
+ \hline
+ $y$ & $s$ & $\hat{y}$ & $a$\\
+ \hline
+ 0 & 0 & 0 & 0\\
+ \hline
+ 1 & 0 & 0 & 0\\
+ \hline
+ 0 & 1 & 1 & 1\\
+ \hline
+ 1 & 1 & 1 & 1\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{L'attaque $a$ infère l'attribut sensible avec $100\%$ d'exactitude alors que le modèle $\hat{Y}$ satisfait l'équité des chances.}
+ \end{table}
+\end{frame}
+\begin{frame}
+ \frametitle{L'équité classique ne protège pas contre l'AIA logit}
+ \begin{table}
+ \begin{tabular}{|c|c|c|c|c|c|c|}
+ \hline
+ $x$ & $y$ & $s$ & $f(x)=1-x$ & $\hat{y}$ & $a(x)=1-|0,5-t(x)|$ & $\hat{s}$ $(\tau=0,65)$\\
+ \hline
+ 0,1 & 1&1&0,9&1&0,6&1\\
+ \hline
+ 0,2&1&0&0,8&1&0,7&0\\
+ \hline
+ 0,8&0&0&0,2&0&0,7&0\\
+ \hline
+ 0,9&0&1&0,1&0&0,6&1\\
+ \hline
+ \end{tabular}
+ \caption{Base de données et formule explicite pour le modèle cible $f$ et l'attaque $a$}
+ \end{table}
+ \begin{align*}
+ P(\hat{Y}=0|S=1,Y=0) = P(\hat{Y}=0|S=0,Y=0) = 1\\
+ P(\hat{Y}=1|S=1,Y=0) = P(\hat{Y}=1|S=0,Y=0) = 0\\
+ P(\hat{Y}=0|S=1,Y=1) = P(\hat{Y}=0|S=0,Y=1) = 0\\
+ P(\hat{Y}=1|S=1,Y=1) = P(\hat{Y}=1|S=0,Y=1) = 1\\
+ \end{align*}
+\end{frame}
+
+{
+ \usebackgroundtemplate{\includegraphics[width=\paperwidth]{images/background/card/background.pdf}}
+\begin{frame}
+ %\vspace{70px}
+ \hspace{70px}
+ \begin{minipage}{250px}
+ \centering
+ \Large
+ \textcolor{accent}{
+ Espaces métriques informationnels
+ }
+ \end{minipage}
+\end{frame}
+}
+\begin{frame}
+ \frametitle{Notions de distance sur les lois de probabilité}
+ \begin{definition}[Divergence de Kullback-Leibler]
+ \begin{equation*}
+ D_{KL}(P_{f\circ X}~||~P_Y) =
+ \int_{y\in F}
+ \text{log}\left(
+ \frac{P_{f\circ X}(dy)}{P_Y(dy)}
+ \right)
+ P_{f\circ X}(dy)
+ \end{equation*}
+ Où $s(\square) = \frac{P_{f\circ X}(\square)}{P_Y(\square)}$, la dérivée de Radon-Nikodym, est une fonction mesurable telle que
+ \begin{equation*}
+ \forall A\in\mathcal{F}P_{f\circ X}(A) =
+ \int_AsdP_Y
+ \end{equation*}
+ \end{definition}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}
+ \frametitle{Information mutuelle}
+ \begin{definition}[Information mutuelle]
+ \begin{equation*}
+ I(X;Y) = D_{KL}\left(P_{(X,Y)}~||~P_X\otimes P_Y\right)
+ \end{equation*}
+ \end{definition}
+ \begin{propriete}[Inégalité du traitement des données]
+ \begin{equation*}
+ I(X;Y)\geq I(f\circ X;Y)
+ \end{equation*}
+ \end{propriete}
+\end{frame}
diff --git a/ckoi.tex b/ckoi.tex
index 9922989..3dd2806 100644
--- a/ckoi.tex
+++ b/ckoi.tex
@@ -64,7 +64,7 @@
\begin{frame}
\frametitle{L'IA comme produit}
\begin{minipage}{270px}
- \includegraphics[width=\linewidth]{images/ckoi/gafam.png}
+ \includegraphics[width=\linewidth]{images/ckoi/gafam2.png}
\end{minipage}
\begin{minipage}{120px}
\footnotesize
@@ -138,6 +138,11 @@ prédictions, du contenu, des recommandations ou des décisions qui peuvent infl
\usebackgroundtemplate{\includegraphics[width=\paperwidth]{images/background/toc/background.pdf}}
\begin{frame}
+\Large
+\underline{Introduction}
+\pause
+\normalsize
+
IA : enjeux, fonctionnement et modélisation de l'apprentissage automatique
\vspace{10px}
\pause
@@ -146,6 +151,11 @@ prédictions, du contenu, des recommandations ou des décisions qui peuvent infl
\vspace{10px}
\pause
+\Large
+\underline{Contributions}
+\pause
+\normalsize
+
\emph{L'apprentissage ensembliste pour attaquer l'attribut sensible}
\vspace{10px}
\pause
@@ -404,28 +414,39 @@ age : 85 sex : 1 race : 0
\begin{minipage}[t]{0.45\linewidth}
\centering
\input{tikz/attack_mia}
- Inférence de l'appartenance aux données d'entraînement (MIA)
+ Inférence de l'appartenance aux données d'entraînement (MIA\textsuperscript{1})
\end{minipage}
\hspace{10px}
\begin{minipage}[t]{0.45\linewidth}
\centering
\input{tikz/attack}
- Inférence d'un attribut sensible (AIA)
+ Inférence d'un attribut sensible (AIA\textsuperscript{2})
\end{minipage}
+
+ \vspace{40px}
+ \footnotesize
+1. \textit{Membership Inference Attack}
+
+2. \textit{Attribute Inference Attack}
\end{frame}
\begin{frame}
\frametitle{Imposer l'équité}
\emph{L'algorithme d'entraînement peut être modifié pour imposer l'équité au modèle final.}
\begin{itemize}
- \item \textit{FairGrad: Fairness Aware Gradient Descent}, Gaurav Maheshwari and Michaël Perrot, 2022.
- \item \textit{Mitigating Unwanted Biases with Adversarial Learning}, Brian Hu Zhang and Blake Lemoine and Margaret Mitchell, 2018.
- \item
- \textit{A reductions approach to fair classification.}
- Agarwal, A. and Beygelzimer, A. and Dudík, M. and Langford, J. and Wallach, H., 2018
- %\item \textit{Deep Learning with Differential Privacy},
- % Martín Abadi and Andy Chu and Ian Goodfellow, 2016.
+ \item Apprentissage adverse avec deux réseaux de neurones en compétition\textsuperscript{1}
+ \item Optimisation sous contrainte : approche problème primal/dual\textsuperscript{2,3}
\end{itemize}
+
+ \vspace{40px}
+ \footnotesize
+ 1. \textit{Mitigating Unwanted Biases with Adversarial Learning}, Brian Hu Zhang and Blake Lemoine and Margaret Mitchell, 2018.
+
+ 2. \textit{FairGrad: Fairness Aware Gradient Descent}, Gaurav Maheshwari and Michaël Perrot, 2022.
+
+
+ 3. \textit{A reductions approach to fair classification.}
+ Agarwal, A. and Beygelzimer, A. and Dudík, M. and Langford, J. and Wallach, H., 2018
\end{frame}
\begin{frame}
@@ -433,16 +454,23 @@ age : 85 sex : 1 race : 0
\begin{itemize}
\item \emph{Il y a un compromis à faire entre équité et MIA.}
\begin{itemize}
- \item \textit{On the Privacy Risks of Algorithmic Fairness},
- Hongyan Chang and Reza Shokri, 2021.
- \item \textit{Differential Privacy Has Disparate Impact on Model Accuracy}, Eugene Bagdasaryan and Cornell Tech and Omid Poursaeed and Cornell Tech and Vitaly Shmatikov, 2019.
+ \item Imposer l'équité augmente le risque de MIA\textsuperscript{1}
+ \item Mitiger le risque de MIA avec de la confidentialité différentielle induit des inéquités \textsuperscript{2}
\end{itemize}
- \pause
\item \emph{L'équité et l'AIA présentent des similarités.}
\begin{itemize}
- \item \textit{Mitigating Unwanted Biases with Adversarial Learning}, Brian Hu Zhang and Blake Lemoine and Margaret Mitchell, 2018.
+ \item Mitiger le risque AIA implique de rendre le modèle équitable\textsuperscript{3}
\end{itemize}
\end{itemize}
+
+ \vspace{30px}
+ \footnotesize
+ 1. \textit{On the Privacy Risks of Algorithmic Fairness},
+ Hongyan Chang and Reza Shokri, 2021.
+
+ 2. \textit{Differential Privacy Has Disparate Impact on Model Accuracy}, Eugene Bagdasaryan and Cornell Tech and Omid Poursaeed and Cornell Tech and Vitaly Shmatikov, 2019.
+
+ 3. \textit{Mitigating Unwanted Biases with Adversarial Learning}, Brian Hu Zhang and Blake Lemoine and Margaret Mitchell, 2018.
\end{frame}
\begin{frame}
@@ -457,11 +485,12 @@ age : 85 sex : 1 race : 0
\caption{Après rééquilibrage adverse}
\end{subfigure}
\end{figure}
- \textit{Mitigating Unwanted Biases with Adversarial Learning}, Brian Hu Zhang and Blake Lemoine and Margaret Mitchell, 2018.
- \vspace{50px}
+ \vspace{40px}
\footnotesize
- \textsuperscript{1}\textit{Adversarial debiasing}
+ 1. \textit{Adversarial debiasing}
+
+ \textit{Mitigating Unwanted Biases with Adversarial Learning}, Brian Hu Zhang and Blake Lemoine and Margaret Mitchell, 2018.
\end{frame}
\begin{frame}
diff --git a/main.pdf b/main.pdf
index c35fb45..215dfe2 100644
--- a/main.pdf
+++ b/main.pdf
Binary files differ
diff --git a/merci.tex b/merci.tex
index 2e4e288..45d42c4 100644
--- a/merci.tex
+++ b/merci.tex
@@ -14,25 +14,28 @@
\frametitle{Perspectives}
\begin{minipage}[t]{0.45\linewidth}
\emph{A court terme}
+ \begin{enumerate}
- Mieux évaluer la classification finie, y compris dans le domaine de l'AIA
+ \item Mieux évaluer la classification finie, y compris dans le domaine de l'AIA
- Mieux évaluer l'impact de l'utilisation de données synthétiques
+ \item Mieux évaluer l'impact de l'utilisation de données synthétiques
- Construire la boîte EQ (la classification finie peut aider)
+ \item Construire la boîte EQ (la classification finie peut aider)
- Trouver des exemples d'espaces métriques informationnels
+ \item Trouver des exemples d'espaces métriques informationnels
+ \end{enumerate}
\end{minipage}
\hspace{30px}
\pause
\begin{minipage}[t]{0.45\linewidth}
\emph{A long terme}
+ \begin{enumerate}
+ \item Une IA ne permettant ni AIA ni MIA
- Une IA ne permettant ni AIA ni MIA
+ \item Un consensus sur l'équité
- Un consensus sur l'équité
-
- Une compréhension théorique des réseaux de neurones
+ \item Une compréhension théorique des réseaux de neurones
+ \end{enumerate}
\end{minipage}
\end{frame}