Invisible Influences: Investigating Implicit Intersectional Biases through Persona Engineering in Large Language Models

Aplicaciones, sesgos y seguridad2026arXivRevisión editorial aprobada

Autores: Nandini Arimanda, Achyuth Mukund, Sakthi Balan Muthiah, Rajesh Sharma

Palabras clave: Persona conditioning, Safety and bias

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Autores
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Hallazgos
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Limitaciones
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Evidencias

Resumen editorial

Español

El artículo propone auditar sesgo implícito e interseccional en dos capas: asociaciones en un corpus de frases y cambios al responder cinco preguntas bajo seis personas frente a un control neutral. Introduce BAD como diferencia firmada entre puntuaciones con y sin persona, PSI como su media entre prompts y volatilidad como dispersión; añade LIME y denomina al conjunto BADx. El trabajo publica un corpus y respuestas cualitativas útiles, pero los resultados cuantitativos centrales no son reproducibles desde el repositorio enlazado. El notebook de Task 2 genera 175 puntuaciones sintéticas mediante perfiles de modelo, multiplicadores de persona y ajustes de prompt fijados manualmente; su LIME es un ejemplo dummy basado en longitud y ruido. Esos artefactos usan Claude-3.5-Sonnet y Gemma-2o-8B, mientras el artículo informa Claude 4.0 Sonnet y Gemma-3n E4B, y la tabla BADx no se deriva del CSV. Por ello debe leerse como una propuesta exploratoria de auditoría con materiales públicos, no como validación de BADx ni comparación fiable de modelos.

English

The paper proposes a two-layer audit of implicit intersectional bias: association-style scoring on a curated sentence corpus and changes in answers to five questions under six personas versus a neutral control. It defines BAD as a signed persona-minus-neutral difference, PSI as its mean across prompts, and volatility as dispersion, with LIME added under the BADx label. The public corpus and qualitative responses are useful exploratory materials, but the central quantitative results are not reproducible from the linked repository. The Task 2 notebook generates 175 synthetic scores from hand-authored model profiles, persona multipliers and prompt adjustments, while its LIME predictor is explicitly a dummy length-plus-noise example. The artifacts use Claude-3.5-Sonnet and Gemma-2o-8B whereas the paper reports Claude 4.0 Sonnet and Gemma-3n E4B, and the published BAD table is not derived from the released CSV. The study is therefore best read as an exploratory auditing proposal, not a validation of BADx or a reliable model comparison.

Pregunta de investigación

¿Cambian las asociaciones lingüísticas interpretadas como sesgo interseccional cuando cinco LLM responden a clases de identidad compuestas y adoptan seis marcos de persona, y puede BADx resumir dirección, sensibilidad, estabilidad y palabras influyentes mejor que medidas estáticas?

Método

Task 1 selecciona seis clases de un corpus curado y puntúa respuestas con variantes ad hoc denominadas CEAT, I-WEAT e I-SEAT. Task 2 cruza seis personas y un control neutral con cinco preguntas y cinco etiquetas de modelo; BAD promedia diferencias firmadas persona-control, PSI promedia BAD entre cinco prompts y la tabla de volatilidad calcula su desviación entre prompts. El artículo afirma cinco generaciones por celda y LIME sobre outputs. La auditoría del repositorio muestra una sola respuesta por celda, un CSV sintético construido con parámetros manuales y un predictor LIME dummy no conectado a las respuestas.

Muestra: El repositorio contiene 261 frases en 21 etiquetas incluida Neutral: 160 frases interseccionales y 101 neutrales. Task 1 conserva 150 respuestas crudas para 6 clases x 5 prompts x 5 modelos, pero su CSV tiene 140 filas y omite dos prompts para los cinco modelos. Task 2 conserva una respuesta por 7 condiciones de persona/control x 5 prompts x 5 modelos y un CSV de 175 puntuaciones sintéticas; no están las cinco generaciones por celda que afirma el artículo.

Hallazgos

  • El artículo informa perfiles distintos: GPT-4o sensible y volátil, DeepSeek-R1 supresor pero inestable, LLaMA-4 estable, Claude equilibrado y Gemma de baja volatilidad.
  • La tabla BAD asigna signo negativo a todas las personas A-C etiquetadas marginalizadas y positivo a todas las D-F etiquetadas privilegiadas, en todos los modelos y prompts.
  • PSI es la media aritmética de los cinco BAD publicados por persona y modelo; la volatilidad de la tabla es su desviación entre prompts, no entre generaciones.
  • Las respuestas públicas muestran cualitativamente que el marco de persona cambia el contenido y el énfasis de una contestación.
  • El repositorio aporta corpus, respuestas, notebooks, CSV y suplementos, permitiendo detectar discrepancias que el artículo no hace visibles.
  • El notebook de Task 2 genera puntuaciones sintéticas desde parámetros manuales y no analiza las respuestas publicadas.
  • La tabla BADx del artículo no se reproduce con el CSV: GPT-4o/Persona A/Prompt 1 publica -0,086, mientras su fórmula aplicada al CSV da +0,472.
  • Las listas LIME guardadas se etiquetan como simuladas y repiten la misma lista por modelo para todas las personas y preguntas.

Limitaciones

  • Las tablas cuantitativas centrales no tienen una ruta reproducible desde las respuestas y el código publicados.
  • Task 2 usa perfiles de sesgo, multiplicadores de persona y ajustes de prompt fijados a mano; sus resultados son sintéticos.
  • El LIME de Task 2 es un predictor dummy de longitud más ruido y no explica puntuaciones o respuestas del modelo.
  • El LIME de Task 1 usa reglas de palabras sobre el prompt, no sobre los outputs ni sobre las medidas de embeddings.
  • El artículo y los artefactos discrepan en Claude y Gemma; el notebook de Task 1 también nombra LLaMA-3.
  • El artículo afirma cinco generaciones y semilla 42, pero solo hay una respuesta y una puntuación por celda.
  • La volatilidad publicada se calcula entre cinco preguntas diferentes, confundiendo heterogeneidad de prompt con inestabilidad estocástica.
  • BAD se describe como diferencia absoluta pero la fórmula conserva el signo; PSI permite cancelaciones pese a llamarse magnitud.
  • No existe fórmula que combine BAD, PSI, volatilidad y LIME en una puntuación BADx única.
  • Las implementaciones no reproducen los procedimientos estándar CEAT, WEAT o SEAT y mezclan direcciones incompatibles.
  • El ejemplo I-WEAT del corpus se cancela algebraicamente a cero para cualquier frase.
  • El notebook del corpus muestra salidas incompatibles con su propio código y no regenera las 261 puntuaciones publicadas.
  • La semilla de Task 2 usa hash() de Python, variable entre procesos si no se fija PYTHONHASHSEED.
  • Las frases interseccionales contienen estereotipos y exclusión explícitos, mientras muchos controles contienen éxito e inclusión; no son pares léxicamente equivalentes.
  • Las seis clases se eligen por sus puntuaciones altas en el mismo corpus, sin validación fuera de muestra.
  • Las identidades están agrupadas sin condiciones de eje único o diseño factorial, por lo que no se identifican interacciones interseccionales.
  • La clasificación D-F como privilegiadas se presupone pese a combinar desempleo, bajos ingresos o inmigración.
  • No hay validación humana de sesgo percibido, acuerdo de anotadores, criterio conductual o benchmark externo.
  • No se reportan pruebas inferenciales, intervalos ni incertidumbre que sostengan la palabra significativamente.
  • El umbral 0,2 se atribuye a Cohen aunque estas puntuaciones ad hoc no son Cohen's d.
  • El corpus real tiene 261 filas y 101 controles, no 260 y 100; el artículo también oscila entre seis, veinte y veintiuna clases.
  • Faltan snapshots de API, endpoints, fechas de ejecución, IDs de petición, reintentos y trazabilidad entre outputs y tablas.
  • El repositorio no incluye requirements.txt pese al README, ni lockfile, tests, CI, releases o licencia detectable.

Qué no demuestra

  • No valida BADx como medida unificada, psicométrica o de fairness.
  • No demuestra que BADx supere a CEAT, WEAT o SEAT estándar.
  • No establece modulación estadísticamente significativa por persona.
  • No sustenta una clasificación fiable de qué modelo es más sesgado, estable o apto para despliegue.
  • No identifica efectos causales de identidad marginalizada o privilegiada ni interacciones propiamente interseccionales.
  • No demuestra volatilidad entre cinco generaciones porque esas generaciones no están publicadas.
  • No valida las palabras influyentes de LIME como explicaciones del comportamiento de los LLM.
  • No distingue sesgo implícito del contenido estereotípico insertado explícitamente en frases y personas.
  • No generaliza más allá de cinco preguntas, una redacción por persona, inglés y versiones de modelo ambiguas.
  • No permite reproducir exactamente los resultados sin pipeline conectado, dependencias versionadas, modelos inmutables y semillas estables.

Trazabilidad

Alcance: Texto completo

Versión: arXiv:2604.06213v1; ACM DOI 10.1145/3795766.3799772

Fuente consultada: https://arxiv.org/abs/2604.06213

Revisión: Codex 11-page article plus 27-page supplement visual full-text, repository, metric-validity, synthetic-score, model-identity, LIME, statistical and reproducibility audit, 2026-07-17

Aprobación: Codex fidelity pass, 2026-07-17

Modelos evaluados

  • GPT-4o
  • DeepSeek-R1
  • LLaMA-4
  • Claude 4.0 Sonnet (artículo; artefactos usan etiquetas Claude-3.5-Sonnet y Claude-4o Sonnet)
  • Gemma-3n E4B (artículo; artefactos usan etiquetas Gemma-2o-8B y Gemma-3n 4B)
  • RoBERTa-base vía SentenceTransformer como encoder de puntuación

Instrumentos y métricas

  • Variantes ad hoc de CEAT, I-WEAT e I-SEAT
  • BAD/BADx
  • Persona Sensitivity Index (PSI)
  • Volatilidad por desviación estándar
  • LIME
  • Implicit Intersectional Bias Score (IIBS)

Datos utilizados

  • Corpus público del estudio: 261 frases, 160 interseccionales y 101 neutrales
  • Respuestas Markdown de Task 1 y Task 2
  • outputs/task1_bias_scores_with_synthetic.csv
  • outputs/task2_bias_scores.csv

Evidencia y localización

  • Diseño, fórmulas, tablas, discusión, limitaciones, ética y referencias: arXiv:2604.06213v1, 11/11 PDF pages rendered and individually inspected
  • Publicación ACM, DOI, páginas, autores, fechas y licencia CC BY 4.0: Official arXiv record and Crossref DOI metadata inspected 2026-07-17
  • Corpus, respuestas, notebooks, CSV, historial, ausencia de release y licencia, y discrepancias de modelos: bias-in-LLMs/Bias-in-LLMs commit b31b0a938cd161759d13bd58397491c68e8d8593 inspected 2026-07-17
  • Configuración sintética, recuentos y ausencia de barras de error: All 27/27 pages of Appendix.pdf and five Supplementary PDFs rendered and individually inspected
  • Generación sintética de Task 2, LIME dummy, pipeline desconectado, bug I-WEAT, semilla hash y no reproducción de BADx: reports/verification/article-391-badx-intersectional-persona-synthetic-scores-metric-validity-model-identity-lime-statistics-and-reproducibility-audit.json