Literatura académica sobre el tema "Équité du ML"

Cet article présente un état de l'art critique du sous-champ de l'éthique de l'Intelligence Artificielle nommé "équité algorithmique". Il se concentre en particulier sur un objet récent, mais faisant objet d'une activité intense, à savoir les critières statistiques de l'équité algorithmique. Il s'agit de critères permettant de déterminer si un algorithme ou modèle prédictif de ML ne présente pas de biais défavorable à l'égard d'une population donnée en examinant les caractéristiques statistiques de son comportement entrées-sortie. Nous commençons par présenter les diverses définitions au centre des conversations récentes, ainsi qu'un résultat crucial d'impossibilité d'optimisation simultanée de toutes ces métriques, nommé "résultat d'incompatibilité." Nous discutons ensuite les leçons philosophiques à tirer de cette pluralité de définitions et du résultat d'incompatibilité. Nous finissons par une discussion critique portant sur les difficultés provenant de la représentation par des variables mathématiques de réalités sociales complexes comme l'appartenance identitaire à une population donnée, ou la caractérisation d'un discours comme discours de haine.

L'eau des aquariums est source de Mycobactéries atypiques qui peuvent être pathogènes pour l'homme et les poissons. Une étude a été réalisée à l'aquarium du Musée de Zoologie de Nancy. La recherche de Mycobactéries a été effectuée dans 40 aquariums équipés de lampes germicides à UV : 11 bassins étaient alimentés en eau douce et 29 en eau de mer. Deux aquariums non équipés de système de désinfection ont également été analysés, les propriétaires de ces derniers ayant présenté un granulome cutané à M. marinum. L'action des UV sur M. marinum en suspension dans l'eau a été testée expérimentalement dans des bassins d'eau douce peuplés de Cichlidés. Pour chaque aquarium, un échantillon de 250 ml a été prélevé. Les cultures après décontamination au lauryl sulfate de soude ont été réalisées sur milieu de Loewenstein. Les résultats indiquent que, quel que soit l'aquarium, la présence de mycobactéries est constante. L'isolement des mycobactéries peut être gêné par la présence d'une flore bactérienne ou fongique importante (≥ 103 U.F.C./ml). Les espèces les plus fréquemment isolées sont M. gordonae et M. fortuitum ; M. kansasii et M. marinum ont rarement été isolées (6140 aquariums). Différents facteurs peuvent intervenir sur la sélection des espèces. La salinité de l'eau limite le développement de certaines espèces, alors qu'elle permet la croissance de M. fortuitum. Dans notre étude, la température de l'eau n'a pas été un facteur sélectif. L'utilisation de lampes UV limite le nombre de Mycobactéries. Dans les bassins expérimentaux, les radiations UV se sont révélées très actives sur M. marinum en présence ou en l'absence de poissons. A l'inverse de M. gordonae, M. fortuitum est rarement isolée en présence d'UV. Un nombre important de poissons par aquarium augmente la flore bactérienne et mycobactérienne. La prévention des infections à Mycobactéries atypiques chez l'homme comme chez les poissons devrait pouvoir être assurée par des mesures d'hygiène élémentaire.

Des recherches ont été effectuées pour mettre au point un vaccin inactivé contre la peste équine au moyen de l'éthyléneimine binaire. Le processus d'inactivation de la souche virulente type 9 en utilisant ce produit, montre une inactivation complète du virus au bout de 18, 48 et 84 h avec des concentrations de 0,004, 0,003 et 0,002M, respectivement, sans détection virale résiduelle. Une concentration de 0,003M en inactivateur est recommandée et aucun changement dans les propriétés antigéniques virales n'est constaté dans le test de fixation du complément. Les paramètres physiques propres au vaccin avec l'adjuvant de Freund ont été étudiés. Une durée d'émulsification de 25 secondes est suffisante pour obtenir un produit émulsifié à 100 %, de consistance crémeuse, avec un temps d'écoulement de 2,2 secondes/0,1 ml. Le vaccin est stable pendant six mois à la température de conservation de 4¼C et pendant 15 jours à 37¼C. Expérimenté sur deux chevaux, avec un rappel au bout de deux mois le même vaccin a conféré une immunité acceptable pendant une période d'observation de six mois. Deux mois après la vaccination, l'inoculation des animaux avec la souche virulente de référence n'a provoqué l'apparition d'aucun signe clinique.

Au sein des filières de traitement des eaux usées utilisant le procédé conventionnel à boues activées, les propriétés de décantation des boues au sein du clarificateur secondaire sont susceptibles d’être dégradées, notamment lors de phénomènes de prolifération de bactéries filamenteuses. Cette étude vise à caractériser la décantation de boues obtenues suite à la mise en place à pleine échelle d’une extraction sélective utilisant un hydrocyclone. Les boues densifiées obtenues présentent des indices de boues stables en deçà de 50 mL/g MES (matières en suspension), y compris en période hivernale où l’indice des boues conventionnelles monte à près de 200 mL/g MES. La caractérisation de la sédimentation en colonne fermée équipée de transducteurs ultrasonores a permis de caractériser les régimes de sédimentation de zone et de compression. La boue densifiée présente des vitesses de sédimentation plus que doublées par rapport à la boue conventionnelle (3 m/h à 6,85 g/L). Le régime de compression est atteint pour la boue densifiée à une concentration critique beaucoup plus élevée (> 7 g/L contre 4 g/L). Ainsi, la capacité d’épaississement de la boue densifiée est bien supérieure, la concentration au fond de la colonne atteignant 20,9 contre 8,5 g/L respectivement pour la boue densifiée et la boue conventionnelle. Ces propriétés permettent une optimisation de la conception et du fonctionnement des ouvrages (réduction du taux de recirculation, augmentation de la charge hydraulique).

Pour traiter les eaux résiduaires, le procédé à boues activées conventionnel reste le plus utilisé dans les pays industrialisés. Ce procédé peut être intensifié en densifiant la biomasse épuratoire. L’installation d’hydrocyclones sur la boucle d’extraction des boues, créant une pression de sélection des particules les plus denses, est l’une des méthodes de densification employées. L’objectif de cet article est d’analyser le fonctionnement d’une file de traitement par boues activées de la station d’épuration de Dijon, équipée d’une batterie d’hydrocyclones. Les performances obtenues ont été comparées à celles d’une file témoin. Les résultats montrent la nette amélioration de la capacité des boues à décanter de la file densifiée, et le maintien d’un indice de boues inférieur à 100 mL/g, même en début de période hivernale habituellement accompagné d’un foisonnement filamenteux. Les performances de traitement sur les deux files sont similaires pour le traitement du carbone. La file densifiée montre un fléchissement du flux nitrifié, lié à une limitation de l’apport d’oxygène. Des mesures complémentaires sont requises pour imputer cette limitation à la taille des particules, significativement plus élevée dans la file densifiée, ou à une capacité de transfert d’oxygène différente, en lien avec les modifications de comportement rhéologique observées. Ces mesures permettront également de préciser le bilan énergétique du système, en prenant en compte l’ensemble des modifications induites (puissances d’agitation et de pompage requises, notamment).

Le développement folliculaire et l’occurrence de l’ovulation ont été étudiés chez la chèvre du Sahel en œstrus induits. Quinze femelles d’âges et de poids moyens respectifs de 37,25 ± 1,5 mois et 32,5 ± 7,3 kg, et de parité comprise entre 1 et 3 ont été traitées à l’aide d’éponges intravaginales (acétate de fluorogestone, 20 mg/éponge) pendant 11 jours. Ce traitement a été associé à l’administration intramusculaire par animal de 400 UI de gonadotrophine chorionique équine (eCG) et de 2 ml de cloprosténol le neuvième jour. La détection de l’œstrus a été réalisée par observation visuelle après l’introduction de deux boucs fertiles dans le troupeau. Le développement folliculaire a été suivi par échographie à intervalles de 12 heures au moyen d’une sonde linéaire de 5 MHz. Le délai moyen d’apparition de l’œstrus a été de 15,4 ± 2,9 h. L’œstrus a été matérialisé par des écoulements vulvaires et des tentatives de chevauchements entre congénères. Sa durée moyenne a été de 32,3 ± 3,8 h. A l’arrêt du traitement, 13 follicules ont été observés sur l’ovaire droit et 13 follicules sur l’ovaire gauche avec des diamètres moyens respectifs de 5,26 ± 1,25 mm et de 4,73 ± 1,45 mm. Le diamètre moyen du follicule préovulatoire a été 7,6 ± 2,1 mm. Ce diamètre a varié selon l’ovaire. Au total 17 ovulations ont été enregistrées dont huit dans l’intervalle entre 45 et 50 heures après la fin du traitement. Ces résultats sont des éléments de repère précieux pour l’application des biotechnologies de la reproduction chez cette race.

Le but de cet essai clinique a été de quantifier les pourcen­tages de gestation de bovins N’Dama (n = 168) trypanotolé­rants après traitement avec un dispositif intravaginal libérant de la progestérone (CIDR ; 1,38 g de progestérone) inséré pen­dant sept jours. Une injection intramusculaire (IM) de prosta­glandine (500 μg de cloprostenol) a été administrée deux jours avant le retrait du dispositif. Par la suite, une injection IM de 400 UI de gonadotrophine chorionique équine (eCG) a été administrée lorsque le dispositif a été retiré. Les animaux ont été inséminés 48 (groupe 1) et 72 heures (groupe 2) après le retrait du CIDR. Dans les deux groupes, la moitié des animaux ont été traités avec 4,2 μg d’acétate de buséréline et l’autre moitié avec 1 ml de sérum physiologique. Quatre protocoles ont ainsi été testés : CIDR-PG-eCG/IA48h, CIDR-PG-eCG/ IA48h/GnRH+, CIDR-PG-eCG/IA72h et CIDR-PG-eCG/IA72h/ GnRH+. Un diagnostic de gestation a été réalisé par échogra­phie 45 à 60 jours après l’insémination. Le pourcentage de gestation moyen a été de 37,5 %. Celui des vaches adultes (43,2 %, n = 111) a été significativement (p < 0,03) plus élevé que celui des génisses (26,3 %, n = 57). Le pourcentage de gestation a été significativement plus élevé (p < 0,002) chez les animaux du groupe 2 (48,8 %) que chez ceux du groupe 1 (26,2 %). L’état physiologique et l’injection de GnRH au moment de l’insémination n’ont pas eu d’impact significatif sur le pourcentage de gestation. Le protocole hormonal utili­sant CIDR-PG-eCG (400 UI) et une insémination systématique 72 heures après ont amélioré les pourcentages de gestation chez la femelle N’Dama.

INTRODUCTION : La forte mortalité précoce du cancer du col de l’utérus en Afrique peut être améliorée. Le dépistage opportuniste par inspection visuelle avec l’acide acétique (IVA) suivi d’un traitement en une ou deux visites des lésions précancéreuses reste la meilleure solution. La Fondation Claudine Talon (FCT), en partenariat avec certains organismes, a mis en place un programme de lutte contre le cancer du col de l’utérus au Bénin. L’objectif visé était de présenter l’expérience des centres de dépistage du cancer du col de l’utérus au Bénin et les perspectives de passage à l’échelle. MATERIELS ET METHODES : Il s’agissait d’une étude multisite, longitudinale, descriptive et analytique réalisée dans six formations sanitaires de Cotonou (Bénin) sur une période de 18 mois suivie de la phase de mise à l’échelle. La population d’étude était des patientes admises dans les centres de dépistage du cancer du col de l’utérus de Cotonou. L’échantillonnage était non probabiliste avec un recrutement systématique des patientes. Les critères d’inclusion étaient : avoir entre 25 et 49 ans, avoir donné son consentement éclairé, être dépistée avec de l’acide acétique et du lugol dans les centres de dépistage équipés, par un agent de santé formé. Les variables étudiées étaient sociodémographiques, cliniques, les résultats du test à l’IVA/IVL, les aspects colposcopiques et histologiques des lésions. Les tests visuels (IVA/IVL) consiste à badigeonner le col de l’utérus avec quatre ml de l’acide acétique dosé entre trois et 5%. L’analyse visuelle et méthodique du col de l’utérus, une minute après l’application de l’acide, fait suite à l’application de quatre ml du lugol sur le col. Les lésions moins graves étaient traitées immédiatement ou en deux visites au maximum, par la thermocoagulation tandis que les lésions sévères ou ininterprétables étaient référées pour la colposcopie qui était systématique avec ou sans biopsie ou conisation/résection à l’anse diathermique. Un suivi était établi pour chaque cas. RESULTATS : Sur 5.966 femme enrôlées, 734 dépistées étaient positives, soit un taux de positivité de 12,4%. Sur 288 colposcopies réalisées, 105 (36,4%) étaient pathologiques avec 53,3% (n=56) de lésions graves dont cinq cas de lésions micro-invasives. La valeur prédictive positive (VPP) de l’IVA/IVL était de 76,90% et la fréquence des lésions précancéreuses était 8,9%. Au total 461 (86,2%) lésions dont 33 au centre de référence, étaient traitées par la thermocoagulation et 51(48,6%) lésions graves avaient nécessité la réalisation de la conisation/RAD. Les complications post-thermocoagulations représentaient 2,3% des cas contre 9,8% en cas de conisation/RAD. Le taux d’acceptabilité de l’approche « dépister et traiter » était de 96,6%. Le taux de guérison était de 94% à 12 mois. Le suivi global à 12 mois était de 58%. La mise à l’échelle était progressive et par région. Elle a connu, en septembre 2021, 3.546 cas dépistées pour 329 positifs à l’IVA, soit un taux de positivité de 9,3%. CONCLUSION : Le dépistage opportuniste par IVA/IVL suivi du traitement des lésions précancéreuses améliore l’efficacité du dépistage, permet d’éviter des perdues de vue le diagnostic tardif du cancer du col de l’utérus. Le passage progressif à l’échelle par zonage améliore la couverture de dépistage.

Introduction : Les populations béninoises consomment au quotidien des huiles végétales de différent profil d’acides gras (AG) insaturés comme saturés, leur conférant des vitesses d’oxydabilité différentes. Les produits d’oxydation primaire (radicaux peroxydes) et secondaire (aldéhydes) sont nuisibles à la santé humaine et justifient la nécessité d’une évaluation de ces huiles alimentaires. Méthodologie : Cette étude préliminaire porte sur 7 marques d’huile dont 1 de tournesol, 2 de coton et 2 d’origine végétale non précisée, toutes raffinées, ainsi que 1 d'arachide et 1 de palme rouge de production artisanale locale. Le profil d’AG a été réalisé, après méthylation des AG, au moyen d’un GC-FID Trace 1310 (Thermo, Italy), équipé d’un Triplus autosampler (Thermo, Italy). La séparation a été réalisée sur une colonne capillaire RT2560 (100m x 0,25mm, df : 0,25µm) avec une injection de 1 µL on-column à 225°C. Le temps d’analyse est de 83 min avec un gradient de température du four allant de 80-235°C. Le H2 est utilisé comme gaz vecteur à 1,2 ml/min. L’oxydation primaire et secondaire ont été déterminées par l’indice de peroxyde (IP) et l’indice de p-anisidine (Ip-A) selon la méthode AOCS. Résultats et Discussion : L’analyse des résultats rapporte les données suivantes : L’huile de tournesol contient 60% d’acide linoléique (AL), 29% d’acide oléique (AO) ; le coton 54% d’AL, 17% d’AO et 24% d’acide palmitique (AP) contre 33%, 43% et 13% respectivement pour l’huile d'arachide. Le profil d’AG des 02 huiles raffinées et de l’huile de palme rouge est similaire avec 40- 41% d’AP et 41-46% d’AO. Les 02 marques d’huile de coton et 01 de tournesol présentent une forte oxydation primaire avec des valeurs de IP de 16; 25 et 28,9 méq O2 actif/kg (norme < 15). Les huiles d’arachide (IP=3), de palme (IP=6,6) et les 2 huiles végétales raffinées (IP= 10,35 et 12,38) sont conformes. Quant à l’oxydation secondaire, toutes les huiles analysée sont conformes, 0≤.Ip-A≤ 6,21 (norme < 10) après 6 semaines de conservation dans les conditions classiques (fermeture non scellée). Conclusion : Cette étude préliminaire révèle que les huiles de coton et de tournesol subissent une oxydation rapide comparée aux huiles d’arachide et de palme. Des huiles de palme blanchies sans étiquetage adéquate sont commercialisées et tromperaient la vigilance des populations.

À mesure que les modèles d'apprentissage automatique (ML) sont de plus en plus intégrés dans un large éventail d'applications, il devient plus important que jamais de garantir la confidentialité des données des individus. Cependant, les techniques actuelles entraînent souvent une perte d'utilité et peuvent affecter des facteurs comme l'équité et l'interprétabilité. Cette thèse vise à approfondir la compréhension des compromis dans trois techniques de ML respectueuses de la vie privée : la confidentialité différentielle, les défenses empiriques, et l'apprentissage fédéré, et à proposer des méthodes qui améliorent leur efficacité tout en maintenant la protection de la vie privée. La première étude examine l'impact de la confidentialité différentielle sur l'équité entre les groupes définis par des attributs sensibles. Alors que certaines hypothèses précédentes suggéraient que la confidentialité différentielle pourrait exacerber l'injustice dans les modèles ML, nos expériences montrent que la sélection d'une architecture de modèle optimale et le réglage des hyperparamètres pour DP-SGD (Descente de Gradient Stochastique Différentiellement Privée) peuvent atténuer les disparités d'équité. En utilisant des ensembles de données standards dans la littérature sur l'équité du ML, nous montrons que les disparités entre les groupes pour les métriques telles que la parité démographique, l'égalité des chances et la parité prédictive sont souvent réduites ou négligeables par rapport aux modèles non privés. La deuxième étude se concentre sur les défenses empiriques de la vie privée, qui visent à protéger les données d'entraînement tout en minimisant la perte d'utilité. La plupart des défenses existantes supposent l'accès à des données de référence — un ensemble de données supplémentaire provenant de la même distribution (ou similaire) que les données d'entraînement. Cependant, les travaux antérieurs n'ont que rarement évalué les risques de confidentialité associés aux données de référence. Pour y remédier, nous avons réalisé la première analyse complète de la confidentialité des données de référence dans les défenses empiriques. Nous avons proposé une méthode de défense de référence, la minimisation du risque empirique pondéré (WERM), qui permet de mieux comprendre les compromis entre l'utilité du modèle, la confidentialité des données d'entraînement et celle des données de référence. En plus d'offrir des garanties théoriques, WERM surpasse régulièrement les défenses empiriques de pointe dans presque tous les régimes de confidentialité relatifs. La troisième étude aborde les compromis liés à la convergence dans les systèmes d'inférence collaborative (CIS), de plus en plus utilisés dans l'Internet des objets (IoT) pour permettre aux nœuds plus petits de décharger une partie de leurs tâches d'inférence vers des nœuds plus puissants. Alors que l'apprentissage fédéré (FL) est souvent utilisé pour entraîner conjointement les modèles dans ces systèmes, les méthodes traditionnelles ont négligé la dynamique opérationnelle, comme l'hétérogénéité des taux de service entre les nœuds. Nous proposons une approche FL novatrice, spécialement conçue pour les CIS, qui prend en compte les taux de service variables et la disponibilité inégale des données. Notre cadre offre des garanties théoriques et surpasse systématiquement les algorithmes de pointe, en particulier dans les scénarios où les appareils finaux gèrent des taux de requêtes d'inférence élevés. En conclusion, cette thèse contribue à l'amélioration des techniques de ML respectueuses de la vie privée en analysant les compromis entre confidentialité, utilité et autres facteurs. Les méthodes proposées offrent des solutions pratiques pour intégrer ces techniques dans des applications réelles, en assurant une meilleure protection des données personnelles
As machine learning (ML) models are increasingly integrated into a wide range of applications, ensuring the privacy of individuals' data is becoming more important than ever. However, privacy-preserving ML techniques often result in reduced task-specific utility and may negatively impact other essential factors like fairness, robustness, and interpretability. These challenges have limited the widespread adoption of privacy-preserving methods. This thesis aims to address these challenges through two primary goals: (1) to deepen the understanding of key trade-offs in three privacy-preserving ML techniques—differential privacy, empirical privacy defenses, and federated learning; (2) to propose novel methods and algorithms that improve utility and effectiveness while maintaining privacy protections. The first study in this thesis investigates how differential privacy impacts fairness across groups defined by sensitive attributes. While previous assumptions suggested that differential privacy could exacerbate unfairness in ML models, our experiments demonstrate that selecting an optimal model architecture and tuning hyperparameters for DP-SGD (Differentially Private Stochastic Gradient Descent) can mitigate fairness disparities. Using standard ML fairness datasets, we show that group disparities in metrics like demographic parity, equalized odds, and predictive parity are often reduced or remain negligible when compared to non-private baselines, challenging the prevailing notion that differential privacy worsens fairness for underrepresented groups. The second study focuses on empirical privacy defenses, which aim to protect training data privacy while minimizing utility loss. Most existing defenses assume access to reference data---an additional dataset from the same or a similar distribution as the training data. However, previous works have largely neglected to evaluate the privacy risks associated with reference data. To address this, we conducted the first comprehensive analysis of reference data privacy in empirical defenses. We proposed a baseline defense method, Weighted Empirical Risk Minimization (WERM), which allows for a clearer understanding of the trade-offs between model utility, training data privacy, and reference data privacy. In addition to offering theoretical guarantees on model utility and the relative privacy of training and reference data, WERM consistently outperforms state-of-the-art empirical privacy defenses in nearly all relative privacy regimes.The third study addresses the convergence-related trade-offs in Collaborative Inference Systems (CISs), which are increasingly used in the Internet of Things (IoT) to enable smaller nodes in a network to offload part of their inference tasks to more powerful nodes. While Federated Learning (FL) is often used to jointly train models within CISs, traditional methods have overlooked the operational dynamics of these systems, such as heterogeneity in serving rates across nodes. We propose a novel FL approach explicitly designed for CISs, which accounts for varying serving rates and uneven data availability. Our framework provides theoretical guarantees and consistently outperforms state-of-the-art algorithms, particularly in scenarios where end devices handle high inference request rates.In conclusion, this thesis advances the field of privacy-preserving ML by addressing key trade-offs in differential privacy, empirical privacy defenses, and federated learning. The proposed methods provide new insights into balancing privacy with utility and other critical factors, offering practical solutions for integrating privacy-preserving techniques into real-world applications. These contributions aim to support the responsible and ethical deployment of AI technologies that prioritize data privacy and protection