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Xiuzhen Zhang
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FUGNN: Harmonizing Fairness and Utility in Graph Neural Networks

Renqiang Luo et al.Aug 24, 2024
Fairness-aware Graph Neural Networks (GNNs) often face a challenging trade-off, where prioritizing fairness may require compromising utility. In this work, we re-examine fairness through the lens of spectral graph theory, aiming to reconcile fairness and utility within the framework of spectral graph learning. We explore the correlation between sensitive features and spectrum in GNNs, using theoretical analysis to delineate the similarity between original sensitive features and those after convolution under different spectra. Our analysis reveals a reduction in the impact of similarity when the eigenvectors associated with the largest magnitude eigenvalue exhibit directional similarity. Based on these theoretical insights, we propose FUGNN, a novel spectral graph learning approach that harmonizes the conflict between fairness and utility. FUGNN ensures algorithmic fairness and utility by truncating the spectrum and optimizing eigenvector distribution during the encoding process. The fairness-aware eigenvector selection reduces the impact of convolution on sensitive features while concurrently minimizing the sacrifice of utility. FUGNN further optimizes the distribution of eigenvectors through a transformer architecture. By incorporating the optimized spectrum into the graph convolution network, FUGNN effectively learns node representations. Experiments on six real-world datasets demonstrate the superiority of FUGNN over baseline methods. The codes are available at https://github.com/yushuowiki/FUGNN.
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A Hierarchical and Disentangling Interest Learning Framework for Unbiased and True News Recommendation

Shoujin Wang et al.Aug 24, 2024
In the era of information explosion, news recommender systems are crucial for users to effectively and efficiently discover their interested news. However, most of the existing news recommender systems face two major issues, hampering recommendation quality. Firstly, they often oversimplify users' reading interests, neglecting their hierarchical nature, spanning from high-level event (e.g., US Election) related interests to low-level news article-specifc interests. Secondly, existing work often assumes a simplistic context, disregarding the prevalence of fake news and political bias under the real-world context. This oversight leads to recommendations of biased or fake news, posing risks to individuals and society. To this end, this paper addresses these gaps by introducing a novel framework, the Hierarchical and Disentangling Interest learning framework (HDInt). HDInt incorporates a hierarchical interest learning module and a disentangling interest learning module. The former captures users' high- and low-level interests, enhancing next-news recommendation accuracy. The latter effectively separates polarity and veracity information from news contents and model them more specifcally, promoting fairness- and truth-aware reading interest learning for unbiased and true news recommendations. Extensive experiments on two real-world datasets demonstrate HDInt's superiority over state-of-the-art news recommender systems in delivering accurate, unbiased, and true news recommendations.
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FairGT: A Fairness-aware Graph Transformer

Rongkui Luo et al.Aug 1, 2024
The design of Graph Transformers (GTs) often neglects considerations for fairness, resulting in biased outcomes against certain sensitive subgroups. Since GTs encode graph information without relying on message-passing mechanisms, conventional fairness-aware graph learning methods are not directly applicable to address these issues. To tackle this challenge, we propose FairGT, a Fairness-aware Graph Transformer explicitly crafted to mitigate fairness concerns inherent in GTs. FairGT incorporates a meticulous structural feature selection strategy and a multi-hop node feature integration method, ensuring independence of sensitive features and bolstering fairness considerations. These fairness-aware graph information encodings seamlessly integrate into the Transformer framework for downstream tasks. We also prove that the proposed fair structural topology encoding with adjacency matrix eigenvector selection and multi-hop integration are theoretically effective. Empirical evaluations conducted across five real-world datasets demonstrate FairGT's superiority in fairness metrics over existing graph transformers, graph neural networks, and state-of-the-art fairness-aware graph learning approaches.