Certified Defense on the Fairness of Graph Neural Networks

This is the open-source code for KDD'26 Certified Defense on the Fairness of Graph Neural Networks.

1.Environment

Experiments are performed on an Nvidia RTX A6000 with Cuda 13.0.

Dependencies can be found in requirements.txt.

Notice: Cuda is enabled for default settings.

2.Usage

We have three datasets for experiments, namely German Credit, Recidivism, and Credit Defaulter. To perform training and certified inference, run

./effectiveness.sh

Alternatively, directly run

python gnn_certification.py

also gives running under the default parameter settings:

100%|██████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████| 200/200 [00:01<00:00, 138.09it/s]
Time: 1.496720790863037 s
Test set results: loss= 0.6172 accuracy= 0.6640
Statistical Parity:  0.533278777959629
Equality:  0.45588235294117646
Determine the predicted class:                                                                                                                    
100%|█████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████| 10/10 [00:00<00:00, 32.14it/s]
Certify the predicted class:                                                                                                                      
100%|██████████████████████████████████████████████████████████████████| 200/200 [00:40<00:00,  4.98it/s, Rx=12.0459, acc=0.7244, min_fair=0.1461]
Determine the predicted class:                                                                                                                    
100%|█████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████| 10/10 [00:00<00:00, 69.99it/s]
Certify the predicted class:                                                                                                                      
100%|██████████████████████████████████████████████████████████████████| 200/200 [00:40<00:00,  4.97it/s, Rx=12.0459, acc=0.7333, min_fair=0.1953]
Determine the predicted class:                                                                                                                    
100%|█████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████| 10/10 [00:00<00:00, 70.70it/s]
Certify the predicted class:                                                                                                                      
100%|██████████████████████████████████████████████████████████████████| 200/200 [00:40<00:00,  5.00it/s, Rx=12.0459, acc=0.6978, min_fair=0.1170]
Determine the predicted class:                                                                                                                    
100%|█████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████| 10/10 [00:00<00:00, 70.93it/s]
Certify the predicted class:                                                                                                                      
100%|██████████████████████████████████████████████████████████████████| 200/200 [00:39<00:00,  5.01it/s, Rx=12.0459, acc=0.7067, min_fair=0.1787]
Determine the predicted class:                                                                                                                    
100%|█████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████| 10/10 [00:00<00:00, 70.16it/s]
Certify the predicted class:                                                                                                                      
100%|██████████████████████████████████████████████████████████████████| 200/200 [00:40<00:00,  4.99it/s, Rx=12.0459, acc=0.7111, min_fair=0.1811]
Determine the predicted class:                                                                                                                    
100%|█████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████████| 10/10 [00:00<00:00, 70.24it/s]
Certify the predicted class:                                                                                                                      
  5%|█████▎                                                                                                     | 5/100 [03:21<1:03:40, 40.22s/it]
  9%|██████                                                             | 18/200 [00:03<00:36,  5.01it/s, Rx=12.0459, acc=0.7067, min_fair=0.2363]
...