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Universidade Federal da Bahia |
Repositório Institucional da UFBA
Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/42532
Tipo: Dissertação
Título: Modelagem causal para estudo de viés racial em sistemas de detecção de face.
Título(s) alternativo(s): Causal modeling for racial bias evaluation in face detection systems.
Autor(es): Almeida Junior, Ariel Menezes de
Primeiro Orientador: Rios, Ricardo Araújo
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Taddeo, Marcelo Magalhães
metadata.dc.contributor.referee1: Rios, Ricardo Araújo
metadata.dc.contributor.referee2: Rios, Tatiane Nogueira
metadata.dc.contributor.referee3: Taddeo, Marcelo Magalhaes
metadata.dc.contributor.referee4: Ishii, Renato Porfirio
Resumo: Algoritmos de detecção e reconhecimento facial têm sido amplamente adotados para as mais diversas aplicações como, por exemplo, em redes sociais que automaticamente detectam e reconhecem todas as pessoas presentes em imagens publicadas. No entanto, com o crescimento do uso de algoritmos de Inteligência Artificial (IA) em geral, começaram a surgir questionamentos relacionados à existência de vieses. Em muitas situações foram encontrados vieses que afetam minorias historicamente oprimidas. Como exemplo, foi notado viés racial em muitos sistemas de reconhecimento facial utilizados pela polícia americana, o que levou à suspensão do uso dessa tecnologia em alguns estados, à descontinuação do desenvolvimento em algumas empresas, como a IBM, e pesquisadores a pedirem para seus colegas pararem de trabalhar nestes sistemas devido ao impacto sobre pessoas de diferentes raças e etnias. A problemática supracitada motiva o estudo e avaliação da existência de viés em um sistema, baseado em IA, para detectar fraudes no transporte público de Salvador (Brasil). Considerando que Salvador é a cidade brasileira com maior percentual de negros, qualquer erro pode afetar um número significativo de usuários, levando a um alto número de falsos positivos. Em estudos anteriores desenvolvidos pelo grupo de pesquisa em que o autor deste trabalho pertence, foram realizados testes estatísticos para verificar se há correlação entre a taxa de erro e a raça e gênero. Os resultados indicaram a existência dessa correlação, ou seja, há uma maior taxa de erro de detecção facial em usuários pretos ou pardos e mulheres. Com base em tais resultados, uma questão principal motivou o desenvolvimento deste trabalho: Há, de fato, uma relação causal entre a raça e a taxa de erros na detecção? Para avaliar essa questão, foi desenvolvido um modelo causal para estudar a influência da cor de pele no sistema de detecção facial utilizado no transporte público de Salvador.
Abstract: Face detection and recognition algorithms have been widely adopted in a diversity of applications, such as social networks that automatically detect and recognize every person present in published images. However, with the growing adoption of Artificial Intelligence (AI) algorithms in general, questions related to the existence of biases began to arise. In many situations, it was found that there were biases affecting historically oppressed minorities. As an example, there was racial bias in many facial recognition systems used by American police, which led to the suspension of the use of this technology in some states, the discontinuation of development in some companies, such as IBM, and researchers to ask their colleagues to stop working on these systems because of the impact on people of different races and ethnicities. The aforementioned problem motivates the study and evaluation of the existence of bias in a fraud detection, AI-based, system used by the public transportation in Salvador (Brazil). Taking into account the fact that Salvador is the Brazilian city with the highest percentage of black people, any error can affect a significant number of users, leading to a high number of false positives. In previous studies developed by the research group, statistical tests were performed to verify if there is a correlation between the error rate and race and gender. The results indicated the existence of this correlation, that is, there is a higher error rate in face detection of black or brown users and women. From these results, a main question motivates the development of this project: Is there, in fact, a causal relationship between race and the error rate in detection? To evaluate this question, a causal model was developed to analyze the influence of skin color on the face detection system used in Salvador’s public transportation.
Palavras-chave: Causalidade
Imparcialidade Causal
Detecção de Faces
Modelos Causais Estruturais
Aprendizado de Máquina
Grafos Direcionados Acíclicos
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
Idioma: por
País: Brasil
Editora / Evento / Instituição: Universidade Federal da Bahia
Sigla da Instituição: UFBA
metadata.dc.publisher.department: Instituto de Computação - IC
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação (PGCOMP) 
Citação: ALMEIDA JÚNIOR, Ariel Menezes de. Modelagem causal para estudo de viés racial em sistemas de detecção de face. 2024. 66 f. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) - Instituto de Computação, Universidade Federal da Bahia, Salvador (Bahia), 2024.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/42532
Data do documento: 28-Mai-2024
Aparece nas coleções:Dissertação (PGCOMP)

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