汤姆搬运工11月17日11月17日出版

数学符合社会正义的地方

作为佛蒙特州伯灵顿的一名前居民,数学副教授托马斯·彼得拉霍(Thomas Pietraho)清楚地记得围绕2009年市长选举的争议。“这是一个例子,”他说,“排名选择投票可能导致最受欢迎的候选人输掉选举。”

Thom Pietraho
Thomas Pietraho

并不是任何特定的投票制度比另一个更好,但他补充说。他们都有他们的瑕疵。“无论您使用的系统,都会有一系列不受欢迎可能发生的情况,”Pietraho表示,称为“箭头不可能性定理”的数学概念。

最近,数学访问助理教授迈克尔·本·兹维13的一次研讨会深入讨论了寻找最公平的投票方法所面临的挑战,特别是数学家如何应对这些挑战。这一名为“挑选优胜者的最佳方式是什么?”的活动是该校数学系9月份发起的“数学公益”系列研讨会的一部分。

该系列包括本学期的四场活动,特点是Bowdoin教师和访问演讲者,讨论了各种对政治的各种科目,以公共卫生到算法的道德。Pietraho表示,佩德拉霍是思考数学家如何应对现今的一些社会问题。“I think what’s happening in mathematics is that the field is widening, so it’s not just about the more traditional ‘hard science’-oriented issues like physics and engineering, but also includes questions that address the common good, such as ‘How do we design the perfect election?’ or ‘What’s the fairest way to distribute a vaccine?’ or ‘How can you design an algorithm that’s free from bias?’”

普拉拉霍表示,普拉拉多,数学教师在夏天开始对话时,夏天的趋势是如何最好地突出数学可以为社会正义问题提供通知问题的方式进行对话。“我们想确保我们的专业对尽可能多的观众来说意义重大,我们的学生也意识到一些问题,他们可以用在鲍登学院学到的技能来解决。”

该系列通过John Hopkins大学的研究员Sophie Berube'15呼吁“为公共卫生模拟公共卫生传播”谈话。“她研究传染病和过去几个月几乎完全看着Covid-19。”作为数学家,Pietraho表示,已经使Berube能够研究疾病如何传播,并且以具有最大效果的方式部署有限量的疫苗的最佳方法。

最后一次谈话是在12月1日,当Pietraho本人将解决“算法偏见的数学视角”。“算法很重要,我们是否喜欢他们,”他说。“At some point, there's going to be some sort of computer that will decide questions like ‘Should the following person receive parole?’ ‘Should this self-driving car slow down or accelerate at this point?’ The question we should be asking ourselves is ‘Are different populations affected equally by these machine-made suggestions?’”

他解释说,有许多例子如何使用算法对某些人进行歧视。“几年前亚马逊有一个例子,据透露,在偏见的算法的基础上揭示了就业机会,这表明对男性申请人的强烈偏好。妇女的申请,“Pietraho说,”在第一个人的眼睛上被筛选出来。“

“数学…这个领域正在扩大,所以它不仅涉及更传统的以“硬科学”为导向的问题,如物理学和工程学,还包括涉及公共利益的问题,如“我们如何设计完美的选举?”或者“分发疫苗最公平的方式是什么?”’”

Pietraho表示算法偏差的另一个例子,在自动驾驶汽车中使用的技术中被发现。“汽车必须在行人和不动产物体之间决定,事实证明,皮肤的颜色会影响算法是否认为您是行人。更暗的图像被认为是更可能是不可移动的物体。“

下一个谈话本学期有类似的主题。计算机科学家Cameron Carpenter于11月17日提出了“对面部识别算法的介绍”。Pietraho表示,这些类型的算法用于执法和刑事侦查,以及如何公平地使用它们是一个非常复杂的问题。“我们作为社会部署的任何算法,尤其是告知逮捕和起诉的决策的算法,不仅必须准确,而且还可公平地对待所有人口。”

对面部识别算法的准确性和公平的关注促使许多警察部门停止使用它们。其他算法也被从货架上拉,而Pietraho担心社会变得非常谨慎,任何称为算法。“这项技术以及对偏差有巨大潜力,也具有巨大的潜力,帮助我们成为一个社会做出更好的决定。这就是为什么这对数学学者来说这是一个重要的地区,“他说。