Ist Ihr AI-System fair? Können Sie AI Entscheidungen erklären?

Wir testen Fairness, Explainability und Data Quality mit wissenschaftlich validierten Methoden – und zeigen konkrete Wege zur Verbesserung.

Bias in AI-Systemen ist real und messbar: Geschlechter-Diskriminierung beim Recruiting, ethnischer Bias beim Credit-Scoring, Alters-Benachteiligung in der Versicherung. Der EU AI Act fordert Fairness-Testing und Transparenz – wir machen beides.

In 4-6 Wochen erhalten Sie detaillierte Analysen, konkrete Bias-Metriken und praktische Mitigation-Strategien. Von „Haben wir ein Problem?“ zu „So lösen wir es.“

⏱️ 4-6 Wochen | 📊 80-120 Stunden/1-3 AI-Systeme | 💰 €8.000 – €20.000 | ⚖️ Compliance: EU AI Act Art. 10, 13, 15

✓ 70+ Fairness-Metriken (IBM AIF360, Fairlearn)
✓ Gold-Standard Explainability (SHAP)
✓ Production-ready Mitigation-Strategien
✓ Wissenschaftlich validierte Methodik

Warum AI Bias & Transparency Testing?

Regulatorisch: Der EU AI Act fordert es

📜 Zentrale Artikel:

Art. 10 (Data Governance):
Training-Data muss „representative“ sein → Fairness-Testing nötig

Art. 13 (Transparenz):
Hochrisiko-Systeme müssen „interpretable“ sein → Explainability-Testing

Art. 15 (Accuracy & Robustness):
Performance muss über Subgroups konsistent sein → Subgroup-Analysen

Konsequenz bei Non-Compliance:
Bis zu €15 Mio. oder 3% des weltweiten Jahresumsatzes

Ab wann Pflicht:
Hochrisiko-Systeme ab August 2026

Business: Bias kostet Geld & Reputation

💼 Reale Konsequenzen:

Finanzielle Risiken:

  • Apple Card (2019): Gender Bias → Regulatorische Untersuchung
  • Amazon HR Tool (2018): Gender Bias → Tool eingestellt, Millionen-Verlust

Reputationsschaden:

  • Öffentliche Skandale = Vertrauensverlust
  • Shitstorm auf Social Media
  • Kunden wandern ab

Rechtliche Risiken:

  • AGG-Klagen (Allgemeines Gleichbehandlungsgesetz)
  • Class-Action-Lawsuits (USA)
  • EU AI Act Bußgelder

Operational Issues:

  • Falsche Entscheidungen = schlechte Business-Outcomes
  • Diverse Talente ablehnen = Talent-Shortage
  • Gute Kreditnehmer ablehnen = Revenue-Verlust

💡 AI Bias- & Transparancy-Testing ist Risiko-Management: Probleme lieber früh erkennen, bevor es teuer wird.

Die 3 Test-Dimensionen

Wir testen Ihr System aus drei komplementären Perspektiven:

⚖️
Fairness & Bias Detection

Was wir testen:

  • Demographic Parity (gleiche Approval-Rates über Gruppen?)
  • Equal Opportunity (gleiche True-Positive-Rates?)
  • Equalized Odds (gleiche Fehlerraten?)
  • Individual Fairness (ähnliche Personen = ähnliche Outcomes?)
  • Intersektionale Fairness (Gender × Age × Ethnicity)

Metriken (70+ verfügbar):

  • Disparate Impact Ratio (Benchmark: ≥0.80)
  • Statistical Parity Difference
  • Average Odds Difference
  • Calibration über Gruppen

Output:

  • Bias-Heatmap (welche Gruppen, wie stark?)
  • Root-Cause-Analyse (welche Features treiben Bias?)
  • Schweregrad-Rating (Critical/High/Medium/Low)

Beispiel-Finding:
„Gender Disparate Impact: 0.65 (kritisch)
→ Frauen 35% seltener approved als Männer
→ Root Cause: Feature ‚Years_Experience‘ korreliert mit Career Breaks“

💡
Explainability & Transparency

Was wir testen:

  • Global Explainability (was ist wichtig für Modell insgesamt?)
  • Local Explainability (warum diese spezifische Entscheidung?)
  • Feature Interactions (welche Features interagieren wie?)
  • Counterfactual Analysis („Was müsste sich ändern für anderen Outcome?“)

Methoden:

  • SHAP (SHapley Additive exPlanations) – Gold-Standard
  • LIME (Local Interpretable Model-agnostic Explanations)
  • Feature Importance Rankings
  • Partial Dependence Plots

Output:

  • SHAP Summary Plots (Global: welche Features wichtigsten)
  • SHAP Force Plots (Lokal: wie kam diese Entscheidung zustande)
  • Model Card (EU AI Act Art. 13-konform)

Beispiel-Explanation:
„Loan Denied for Applicant #12345:
→ Income too low: −15 points
→ Age <30: −8 points
→ No home ownership: −5 points
→ Total Score: 62 (Threshold: 70)“

📊
Data Quality & Representativeness

Was wir testen:

  • Representativeness (repräsentiert Training-Data die Ziel-Population?)
  • Completeness (systematische Missing Values?)
  • Consistency (Widersprüche in Daten?)
  • Bias in Training-Data (Label Bias, Selection Bias)

Analysen:

  • Distribution-Matching (Training vs. Production)
  • Subgroup Coverage (sind alle Gruppen ausreichend vertreten?)
  • Label Quality (sind Labels selbst biased?)
  • Feature Correlation Analysis

Output:

  • Data Quality Scorecard (0-100)
  • Coverage-Matrix (welche Subgroups fehlen?)
  • Label-Bias-Report
  • Recommendations für Data-Collection

Beispiel-Finding:
„Training-Data hat nur 12% Frauen, aber Target-Population ist 48% Frauen
→ Modell lernt hauptsächlich von männlichen Examples
→ Recommendation: Re-Sampling oder collect more female data“

Unsere Methodik & Tools

Wir kombinieren Best-in-Class Open-Source-Tools mit eigener Expertise. Alle Methoden sind wissenschaftlich validiert und in hunderten Projekten erprobt.

🔧 Kern-Tools:

IBM AI Fairness 360 (AIF360)

  • 70+ Fairness-Metriken
  • 10+ Mitigation-Algorithmen (Pre/In/Post-Processing)
  • Intersektionale Analysen

Microsoft Fairlearn

  • Constraint-basierte Fairness-Optimierung
  • Trade-off-Analysen (Fairness vs. Accuracy)
  • Bessere Visualisierungen als AIF360

SHAP (SHapley Additive exPlanations)

  • Model-agnostic Explainability
  • Global + Local Explanations
  • Feature Interactions

Great Expectations

  • Data Quality Framework
  • Automated Testing-Pipelines
  • Audit-Trail für Data Governance

Custom German NLP Probes (für Chatbots/Text-Systeme)

  • Bias-Detection in deutschen Sprachmodellen
  • Gendered Language Detection
  • Name-based Bias Testing

Was Sie konkret erhalten

📄 Executive Summary (5-10 Seiten)

  • High-Level Findings
  • Critical Issues (priorisiert nach Severity)
  • Empfohlene Actions (Quick-Wins + langfristig)
  • Business Impact Assessment

📊 Technical Deep-Dive Report (30-50 Seiten)

  • Alle Fairness-Metriken (detailliert)
  • Explainability-Analysen (SHAP-Plots, Feature Importance)
  • Data Quality Assessment
  • Subgroup-Performance-Matrizen
  • Root-Cause-Analysen

🔧 Mitigation-Strategien (Actionable)

  • Pre-Processing-Optionen (Data-Level)
  • In-Processing-Optionen (Model-Level)
  • Post-Processing-Optionen (Prediction-Level)
  • Trade-off-Analysen (Fairness vs. Accuracy, Business Impact)
  • Implementation-Guidance (konkrete Schritte)

📋 Model Card (EU AI Act Art. 13-konform)

  • Intended Use
  • Training Data Documentation
  • Performance Metrics (overall + per subgroup)
  • Fairness Metrics
  • Limitations & Risks

💻 Code & Notebooks (Optional)

  • Jupyter Notebooks mit allen Analysen
  • Reproduzierbare Ergebnisse
  • Für Ihre Data Scientists (Wissenstransfer)

🎤 Presentation & Workshop (4h)

  • Findings präsentieren (für Management + Tech-Teams)
  • Q&A Session
  • Mitigation-Strategien diskutieren
  • Nächste Schritte definieren

Zusätzlich (Optional):

☑ Implementation-Support (nach Testing) Wir helfen bei Umsetzung der Mitigation-Strategien

☑ Monitoring-Setup Continuous Fairness-Monitoring nach Go-Live

☑ Follow-up Assessment (nach 6-12 Monaten) Verify Improvements, Retest nach Changes

Wer braucht AI Bias & Transparency Testing?

Use CaseTypisches ProblemEU AI Act
Credit Scoring (Finance)Gender/Age/Zip Bias
Discrimination Risk
Annex III.5b – Hochrisiko
HR Recruiting (All Industries)Gender/Name Bias
Diversity Issues
Annex III.4 – Hochrisiko
Insurance / UnderwritingAge/Gender Bias
Discriminatory
Annex III.5a – Hochrisiko
Fraud Detection (Finance/E-Comm)False Positive Bias
Subgroup Impact
Art. 15 – Accuracy Requirements
Chatbots (Customer Svc)Language Bias
Response Fairness
Art. 13 – Transparency
Medical AI (Healthcare)Racial/Gender Bias
Life-critical
Annex III.1 – Hochrisiko

Checkliste: Brauchen Sie Testing?

✅ Sie MÜSSEN testen wenn:

  • Hochrisiko-System (EU AI Act Annex III)
  • Entscheidungen über Menschen (HR, Credit, Insurance)
  • Protected Attributes involviert (Gender, Age, Ethnicity)

✅ Sie SOLLTEN testen wenn:

  • Fairness-Bedenken im Team
  • System läuft seit >6 Monaten (Drift-Risiko)
  • Neue Regulierung ansteht (EU AI Act)
  • „Black Box“-Modelle (Deep Learning, Ensembles)

❓ Testing eventuell optional:

  • Nicht-kritische Systeme (Empfehlungen, Content-Ranking)
  • Keine Menschen betroffen (Pure Technical Systems)
  • Sehr simple Modelle (Logistic Regression, Decision Trees)

Ablauf: 4-6 Wochen von Kickoff zu Report

📅 Woche 1: Discovery & Data Access

  • Kickoff-Call (2h): System verstehen, Use Case, Goals
  • Data Access Setup: Zugang zu Training-Data, Predictions, Metadata
  • Scope Finalization: Welche Fairness-Metriken, welche Subgroups
  • NDA & Data Protection Agreement

📅 Woche 2-3: Testing & Analysis

  • Fairness Testing: 70+ Metriken berechnen, Subgroup-Analysen
  • Explainability Testing: SHAP-Analysen, Feature Importance
  • Data Quality Testing: Representativeness, Completeness
  • Root-Cause-Analysen: Warum Bias? Welche Features?

📅 Woche 4: Mitigation & Reporting

  • Mitigation-Strategien entwickeln (3-5 Optionen)
  • Trade-off-Analysen (Fairness vs. Accuracy)
  • Report erstellen (Executive + Technical)
  • Model Card erstellen (EU AI Act-konform)

📅 Woche 5-6: Presentation & Follow-up

  • Draft Report Review (Ihr Feedback)
  • Final Report Delivery
  • Presentation Workshop (4-8h mit Ihren Teams)
  • Q&A, Nächste Schritte definieren
  • Handoff (Code, Notebooks, Documentation)
Ihr Aufwand
  • Woche 1: 4-6h (Kickoff, Data Access)
  • Woche 2-3: 2-4h (Check-ins, Fragen beantworten)
  • Woche 4-6: 4-8h (Review, Workshop)

Total: ~12-20h über 4-6 Wochen

Häufige Fragen

Minimal:

  • Training-Data (oder Sample, min 10.000 Rows)
  • Model Predictions (auf Test-Set, min 1.000)
  • Metadata (Feature-Descriptions, Protected Attributes)

Ideal:

  • Full Training-Data
  • Production Predictions (letzte 3-6 Monate)
  • Model Artifacts (für SHAP: Model-File)

Datenschutz:

  • DSGVO-konforme Verarbeitung
  • NDA Standard
  • On-Premise-Analyse möglich (wenn sensibel)

Typischer Flow:

  1. Finding dokumentieren (Severity, Impact)
  2. Root-Cause-Analyse (warum?)
  3. Mitigation-Strategien (3-5 Optionen)
  4. Trade-off-Analyse (Kosten, Benefits)
  5. Sie entscheiden nächste Schritte

Optionen bei kritischem Bias:

  • Quick-Fix (Post-Processing, schnell)
  • Model Re-Training (dauert, aber besser)
  • Data-Collection (mehr diverse Daten)
  • Feature-Engineering (problematische Features entfernen)

Wir unterstützen bei Implementation (optional, €150-200/h)

Ja, wenn Sie haben:

  • In-House ML/Fairness-Expertise
  • Zeit (2-4 Wochen Full-Time Data Scientist)
  • Tools (AIF360, SHAP, etc. setup)
  • Methodisches Wissen (welche Metriken wann?)

Unsere Vorteile:

  • 25+ Jahre Erfahrung
  • Wissen welche Metriken kritisch sind
  • Können Root-Causes schneller identifizieren
  • Kennen Best-Practice-Mitigations
  • Audit-sichere Dokumentation
  • Externe Validierung (mehr Glaubwürdigkeit)

Typisch: In-House macht Basic-Testing, wir machen Deep-Dive für kritische Systeme

Starten Sie Ihr Testing

💬 Kostenloses Erstgespräch (30 Min)

Wir analysieren Ihr System und schätzen Aufwand ein.

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