1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
|
\begin{frame}
\begin{definition}[DemParLvl]
Soit $(\Omega,\mathcal{T},P$) un espace probabilisé.
Soit $(E,\mathcal{E})$ un espace mesurable.
Soient
\begin{align*}
X:(\Omega,\mathcal{T})\rightarrow(E,\mathcal{E})\\
Y:(\Omega,\mathcal{T})\rightarrow(\{0,1\},\mathcal{P}(\{0,1\}))\\
S:(\Omega,\mathcal{T})\rightarrow(\{0,1\},\mathcal{P}(\{0,1\}))\\
\end{align*}
Soit $f:\{0,1\}\rightarrow\{0,1\}$.
Alors,
\begin{equation*}
DemParLvl(f) = |P(f\circ X=0\mid S=0) - P(f\circ X=0\mid S=1)|
\end{equation*}
\end{definition}
\pause
\begin{propriete}
\label{prop:aia-dpl0}
Un classifieur qui satisfait la parité démographique a un DemParLvl égal à zéro.
\end{propriete}
\end{frame}
\begin{frame}
\begin{definition}[Parité démographique généralisée]
\label{def:aia-dempargen}
Soit $(\Omega,\mathcal{T},P$) un espace probabilisé.
Soient $(E,\mathcal{E})$, $(F,\mathcal{F})$ et $(G,\mathcal{G})$ des espaces mesurables.
Soient les variables aléatoires suivantes :
\begin{itemize}
\item $X:(\Omega,\mathcal{T})\rightarrow (E,\mathcal{E})$
\item $Y:(\Omega,\mathcal{T})\rightarrow (F,\mathcal{F})$
\item $S:(\Omega,\mathcal{T})\rightarrow (G,\mathcal{G})$
\item $f:(E,\mathcal{E})\rightarrow (F,\mathcal{F})$
\end{itemize}
Alors $f$ satisfait la parité démographique généralisée si et seulement si
\begin{equation*}
P_{f\circ X,S} = P_{f\circ X}\otimes P_S
\end{equation*}
Dit autrement, si et seulement si le classifieur $f$ est un CCA pour prédire $S$ à partir de $X$.
\end{definition}
\end{frame}
\begin{frame}
\begin{propriete}
Si un classifieur binaire satisfait la parité démographique généralisée alors il satisfait la parité démographique.
\end{propriete}
\end{frame}
\begin{frame}
\begin{theorem}
\label{th:aia-dpgood}
Les deux propositions suivantes sont équivalentes :
\begin{enumerate}
\item Le modèle cible satisfait la parité démographique .
\item Toutes les attaques utilisant la prédiction pour inférer l'attribut sensible sont des CCA.
\end{enumerate}
Et aussi, les deux propositions suivantes sont équivalentes :
\begin{enumerate}
\item Le modèle cible satisfait la parité démographique généralisée.
\item Toutes les attaques utilisant le logit pour inférer l'attribut sensible sont des CCA.
\end{enumerate}
\end{theorem}
\end{frame}
\begin{frame}
\begin{propriete}
\label{prop:aia-demparlvl}
Soient $(\Omega,\mathcal{T},P)$ un espace probabilisé et $(\{0,1\}$, $\mathcal{P}(\{0,1\}))$ des espaces mesurables.
Soient les variables aléatoires suivantes
\begin{itemize}
\item L'étiquette $Y:(\Omega,\mathcal{T})\rightarrow (\{0,1\},\mathcal{P}(\{0,1\}))$
\item La donnée d'entrée $X:(\Omega,\mathcal{T})\rightarrow(\{0,1\},\mathcal{P}(\{0,1\})$
\item L'attribut sensible $S:(\Omega,\mathcal{T})\rightarrow(\{0,1\},\mathcal{P}(\{0,1\}))$
\item L'attaque $a:(\Omega,\mathcal{T})\rightarrow(\{0,1\},\mathcal{P}(\{0,1\}))$
\item Le modèle cible $f:(\Omega,\mathcal{T})\rightarrow(\{0,1\},\mathcal{P}(\{0,1\}))$
\end{itemize}
Alors nous avons
\begin{equation*}
\text{max}_{a}BA(a) = \frac{1}{2}(1+\text(DemParLvl(f)))
\end{equation*}
\end{propriete}
\end{frame}
\begin{frame}
\begin{theorem}
\label{th:aia-bluey}
Soit $(\Omega,\mathcal{T},P)$ un espace probabilisé.
Soient $(E,\mathcal{E})$ et $(F,\mathcal{P}(F))$ des espaces mesurables avec $F$ un ensemble fini.
Soient les variables aléatoires suivantes :
\begin{itemize}
\item $X:\Omega\rightarrow E$
\item $Y:\Omega\rightarrow F$
\end{itemize}
Soit $A$ l'ensemble des fonctions mesurables de $(E,\mathcal{E})$ dans $(F,\mathcal{P}(F))$.
Nous appelons $BA$ la fonction qui à toutes les fonctions $a$ de $A$ associe l'exactitude équilibrée de $a \circ X$ pour l'étiquette $Y$.
\begin{equation*}
\exists a\in A~BA(a)< \frac{1}{\#F}
\implies
\exists a\in A~BA(a)>\frac{1}{\#F}
\end{equation*}
\end{theorem}
\end{frame}
\begin{frame}
\begin{figure}
\centering
\input{tikz/data}
\label{fig:aia-data}
\end{figure}
\end{frame}
|