Di Sebalik Kod: Harga Alam Sekitar Kepintaran Buatan

Pengenalan

"Seperti gunung ais yang menenggelamkan Titanic, kesan alam sekitar AI sebahagian besarnya terletak di bawah permukaan." Walaupun AI telah mengubah industri, ia telah meningkatkan kecekapan dan produktiviti. Walau bagaimanapun, terdapat kebimbangan serius mengenai jejak alam sekitar, yang biasanya tersembunyi daripada pandangan. Daripada memberi kuasa kepada pembantu digital seperti Siri dan Alexa kepada memacu inovasi dalam penjagaan kesihatan, pengangkutan, dan juga pemodelan iklim, AI amat tertanam dalam kehidupan seharian kita.

Walau bagaimanapun, potensi transformatif pembangunan dan penggunaan AI datang dengan kos alam sekitar yang besar. Dianggarkan bahawa melatih satu model AI besar akan mengeluarkan karbon sebanyak lima buah kereta sepanjang hayat mereka. Pusat data yang digunakan untuk menyokong operasi AI memerlukan sejumlah besar tenaga elektrik dan air, yang membawa kepada peningkatan pelepasan karbon dan sumber tempatan yang tegang.

Artikel ini meneroka sifat dwi kesan alam sekitar AI: cabaran yang ditimbulkannya dan penyelesaian yang ditawarkannya, dalam usaha untuk mencapai keseimbangan dalam cara AI bersilang dengan kelestarian alam sekitar.

AI dan Alam Sekitar: Pernyataan Berani yang Meminta Perhatian

Kai-Fu Lee: "Kita hidup dalam dunia di mana kita mesti mengimbangi potensi besar AI dengan tanggungjawab untuk melindungi planet kita dan sumbernya." NPR

Dr. Fei-Fei Li: "Kecerdasan buatan harus memberi manfaat kepada manusia dan memastikan pembangunannya membawa kepada dunia yang lebih mampan untuk semua." TED

Hillary Clinton: "Kita perlu memastikan bahawa AI bukan sahaja memacu pertumbuhan ekonomi tetapi merupakan sebahagian daripada penyelesaian untuk cabaran mendesak yang kita hadapi, daripada perubahan iklim kepada ketidaksamaan." CNBC

Bill Gates: "AI boleh membantu kami menyelesaikan beberapa masalah paling mendesak di dunia, tetapi kami perlu memastikan ia tidak membahayakan alam sekitar dalam proses." BBC

Sundar Pichai: "AI boleh menjadi kuasa yang besar untuk kebaikan, membantu menyelesaikan masalah seperti perubahan iklim, tetapi kita mesti memastikan ia dibangunkan secara bertanggungjawab dan mampan." The Verge

Selera Tenaga AI: Memperkasakan Kemajuan atau Mengeringkan Sumber?

Satu sebab untuk kesan alam sekitar yang besar bagi model AI ialah latihan dan proses pengendalian adalah pengguna tenaga yang intensif. Siri GPT bagi model bahasa besar OpenAI menggunakan sumber pengiraan yang besar untuk beroperasi dan melatih model tersebut melibatkan banyak lelaran ke atas set data yang besar, menghasilkan langkah penggunaan tenaga yang besar pada setiap langkah.

Sebagai contoh, latihan GPT-3, yang mempunyai 175 bilion parameter, menggunakan kira-kira 1,287 megawatt-jam (MWj) elektrik, menghasilkan pelepasan karbon bersamaan dengan kira-kira 502 tan metrik daripada CO₂. Itu bersamaan dengan pelepasan tahunan 112 kereta berkuasa petrol. State of the Planet

Ini bukan tempat penggunaan tenaga berakhir; fasa operasi, di mana model daripada AI masuk ke dalam aplikasi masa nyata, adalah lebih mencabar. Contohnya, pertanyaan yang diproses oleh enjin carian Google menggunakan kira-kira 0.0003 kWj, amaun yang akan menghidupkan mentol lampu 60 watt untuk 17 saat.Cipkin
Ini mungkin kelihatan minimum tetapi berbilion-bilion carian setiap hari menambah penggunaan tenaga yang serius.

Angka besar seperti itu menunjukkan kos alam sekitar yang besar untuk membangunkan dan menggunakan model AI, seterusnya menekankan kepentingan algoritma yang lebih cekap dan penggunaan sumber tenaga boleh diperbaharui.

Harga Alam Sekitar Kepintaran Buatan"

Apabila teknologi AI berkembang, begitu juga jejak alam sekitarnya. Penggunaan tenaga yang dikaitkan dengan model AI dan pusat data berskala besar adalah besar. Malah, kesan alam sekitar AI telah dikaitkan dengan peristiwa melampau seperti Kebakaran Los Angeles. Menurut laporan baru-baru ini, peningkatan permintaan untuk pemprosesan data dikuasakan AI telah menyumbang kepada penggunaan tenaga yang lebih tinggi, yang membawa kepada lebih banyak pelepasan gas rumah hijau. Pelepasan ini boleh memburukkan lagi perubahan iklim, mewujudkan gelung maklum balas di mana peningkatan suhu mencetuskan bencana alam, seperti kebakaran hutan. Boleh dilecek

Krew bomba bertempur dengan Kenneth Fire di bahagian West Hills di Los Angeles pada hari Khamis. Ethan Swope / AP

Walaupun AI menawarkan banyak faedah, pembangunan dan penggunaannya mempunyai kesan alam sekitar yang berbahaya yang teruk. Ini tidak terhad kepada penggunaan tenaga dan termasuk beberapa faktor lain yang membawa kepada kemerosotan alam sekitar.

Jejak Karbon
Penggunaan tenaga yang tinggi untuk latihan dan menjalankan model AI membawa kepada jejak karbon. Sebagai contoh, satu kajian mendapati bahawa melatih satu model AI besar boleh menghasilkan pelepasan karbon sehingga 284 tan CO₂, bersamaan dengan pelepasan seumur hidup lima kereta purata Kajian Teknologi MIT. Pelepasan karbon daripada latihan GPT-3 sahaja dianggarkan bersamaan dengan separuh daripada pelepasan seumur hidup orang Amerika biasa. Pengeluaran karbon tinggi ini sebahagian besarnya disebabkan oleh pergantungan kepada sumber tenaga berasaskan bahan api fosil, terutamanya untuk latihan di kawasan yang menggunakan tenaga elektrik yang tidak boleh diperbaharui.

Penggunaan Sumber
Perkakasan AI, seperti GPU dan TPU, dibuat menggunakan logam nadir bumi seperti lithium, kobalt dan nikel, yang digunakan untuk menghasilkan bateri dan bahagian lain. Pengekstrakan dan pemprosesan bahan-bahan ini merosakkan alam sekitar dengan teruk, termasuk pemusnahan hutan, habitat, dan pencemaran. Sebagai contoh, kobalt - elemen utama dalam perkakasan berkaitan AI - telah dilombong pada kos alam sekitar yang tinggi oleh Republik Demokratik Congo, menyumbang 80% pengeluaran kobalt di seluruh dunia - selalunya di bawah keadaan buruh yang khianat, eksploitatif dan tidak selamat The Guardian. Amalan tersebut melibatkan pelepasan bahan toksik ke atmosfera dan pencemaran sumber air tempatan.

Kitaran pembangunan pesat perkakasan AI membawa kepada kadar pusing ganti yang tinggi, mengakibatkan sisa elektronik (e-waste) yang banyak. Menurut Global E-Waste Monitor 2020, dunia menjana 53.6 juta tan metrik e-waste pada tahun 2019, dengan hanya 17.4% Global E yang dikitar semula dengan betul -Pemantau Sisa. Ini adalah isu yang semakin bermasalah kerana keinginan yang tidak pernah puas untuk perkakasan AI yang lebih pantas dan lebih berkuasa membawa kepada mencipta peralatan usang, yang sering menjadi tapak pelupusan sampah. Sisa elektronik yang dibuang secara tidak wajar boleh melarutkan bahan toksik seperti plumbum, merkuri dan kadmium ke dalam alam sekitar, seterusnya mencemari tanah dan air.

Penggunaan Air
Pusat data yang menjanakan operasi AI menggunakan sejumlah besar air untuk tujuan penyejukan. Contohnya, satu pusat data besar boleh menggunakan sehingga 5 juta gelen air setiap hari untuk mengekalkan suhu optimum, terutamanya dalam iklim yang lebih panas di mana penyejukan lebih intensif tenaga. Di California, pusat data Google di The Dalles, Oregon, telah mendapat kritikan kerana penggunaan airnya yang besar, terutamanya semasa tempoh kemarau, di mana komuniti tempatan bergelut dengan kekurangan air. Permintaan air yang tinggi sedemikian memberi banyak tekanan kepada sumber yang sedia ada di kawasan yang menghadapi kesan daripada perubahan iklim. The Verge

Guna Tanah
Pembinaan pusat data memberi kesan kepada penggunaan tanah melalui penukaran habitat semula jadi kepada kawasan perindustrian. Sebagai contoh, pusat data Facebook di Fort Worth, Texas, telah menggunakan 450 ekar tanah. Penukaran sering menggantikan hidupan liar dan mengganggu ekosistem. Begitu juga, pusat data Amazon yang luas di kawasan luar bandar Virginia telah mengakibatkan kehilangan habitat yang besar bagi spesies tempatan seperti Penyu Kotak Timur dan spesies burung yang berbeza. Penukaran ini bukan sahaja menyumbang kepada kehilangan biodiversiti tetapi juga meningkatkan tahap pencemaran tempatan, yang menjejaskan kualiti udara dan air.

Kesan alam sekitar yang memudaratkan ini menggambarkan keperluan yang jelas untuk mencari pendekatan yang lebih mampan ke arah pembangunan AI. Dalam dunia yang semakin bergantung pada AI, kami akan terus menyaksikan peningkatan permintaan untuk teknologi AI ini. Mengimbangi inovasi dan tanggungjawab alam sekitar - adakah ini impian yang boleh dicapai? Pengurangan jejak karbon untuk sektor seperti teknologi dengan keupayaan yang dipertingkatkan untuk AI akan menimbulkan persoalan serius tentang hala tuju masa depan.

Pusat Data: Penyebab Tersembunyi di Sebalik Tol Alam Sekitar AI ?

Pusat data ialah tulang belakang AI, berfungsi sebagai asas untuk kuasa pengiraan yang diperlukan untuk melatih dan menjalankan model pembelajaran mesin. Walau bagaimanapun, kos alam sekitar yang berkaitan dengan pusat data adalah sangat besar dan hampir diabaikan.

Pusat Data yang menyebabkan kemudaratan alam sekitar

Penggunaan Tenaga dan Pelepasan Karbon
Pusat data adalah pemabuk tenaga yang ketara. Mereka menggunakan kuasa tenaga untuk kedua-dua pelayan yang menjalankan aplikasi AI dan untuk sistem penyejukan untuk mengelakkan terlalu panas. Pusat data dianggarkan menggunakan kira-kira 1% tenaga elektrik dunia, dan ini berkemungkinan meningkat secara eksponen kerana lebih ramai orang memerlukan perkhidmatan AI dan pengkomputeran awan. Menurut laporan 2019 oleh Agensi Tenaga Antarabangsa, penggunaan elektrik pusat data mungkin akan meningkat sebanyak 50% menjelang 2030 IEA.

Jejak karbon pusat-pusat ini juga membimbangkan. Kebanyakan pusat data berasaskan bahan api fosil, terutamanya di kawasan yang kekurangan tenaga boleh diperbaharui. Walaupun sumber tenaga boleh diperbaharui digunakan, perkakasan dan tenaga yang digunakan dalam pembinaan peralatan semuanya menambah pelepasan karbon. Ambil pusat data Google di The Dalles, Oregon, sebagai contoh; pada mulanya, ia menggunakan arang batu tetapi sejak itu telah beralih kepada tenaga boleh diperbaharui, meninggalkan kesan pembinaannya.

Penggunaan Air untuk Penyejukan

Selain penggunaan tenaga, pusat data memerlukan sejumlah besar air untuk menyejukkan pelayan mereka. Menurut laporan daripada The Guardian, pusat data di tempat seperti Northern Virginia, rumah kepada infrastruktur awan besar Amazon, menggunakan kira-kira 1.7 juta gelen air setiap hari untuk mengekalkan suhu dalam had selamat The Guardian. Permintaan air yang tinggi ini sering bersaing dengan keperluan air tempatan, terutamanya di kawasan yang sudah menghadapi kemarau atau kekurangan air.

Usaha Ke Arah Kemampanan

Sesetengah syarikat sedang berusaha untuk meminimumkan kesan berbahaya terhadap alam sekitar yang dikaitkan dengan pusat data mereka. Contohnya, Microsoft telah berikrar untuk memperkasakan semua pusat datanya dengan 100% tenaga boleh diperbaharui menjelang 2025, dan sebuah lagi gergasi teknologi, Amazon Web Services (AWS), bersama Google, sedang melabur secara agresif dalam sumber tenaga boleh diperbaharui. Satu lagi penyelesaian hijau yang lebih baharu untuk pusat data yang sedang dibangunkan termasuk penyejukan cecair dan aplikasi kecerdasan buatan untuk mengoptimumkan penggunaan tenaga pusat data, mengurangkan penggunaan tenaga dan pelepasan karbon mereka.

Walau bagaimanapun, semua usaha ini walau bagaimanapun, pertumbuhan pesat pusat data, didorong oleh AI dan perkhidmatan berasaskan awan, jelas menunjukkan bahawa lebih banyak perubahan sistemik diperlukan untuk menjadikan sektor ini mampan.

Memusingkan Jadual: Peranan AI dalam Pemulihan Alam Sekitar

Selain mempunyai implikasi negatif, AI memberikan peluang yang besar dalam menyokong sumbangan penting kepada ruang kemampanan.

AI memelihara alam semula jadi

Pengurangan Penggunaan Tenaga
AI boleh mengoptimumkan penggunaan tenaga, sekali gus mengurangkan sisa merentas industri. Google telah menggunakan AI untuk mengurangkan penggunaan tenaga dalam pusat datanya sebanyak 40%, dan ia melabur lebih $2 bilion untuk mencapai tenaga bebas karbon menjelang 2030. AI juga memainkan peranan dalam grid pintar, mengimbangi pengagihan elektrik dan mengurangkan pergantungan kepada bahan api fosil.

Meningkatkan Kecekapan Tenaga Boleh Diperbaharui
AI juga meningkatkan kecekapan sumber tenaga boleh diperbaharui, termasuk tenaga angin dan solar. GE telah meningkatkan kecekapan turbin angin sebanyak 10-20% melalui penggunaan AI untuk meramal tetapan optimum. Tesla's SolarCity menggunakan AI untuk memaksimumkan pengeluaran tenaga solar, setelah melabur $5 bilion dalam tenaga bersih dan penyelesaian grid dipacu AI.

Pemodelan Iklim dan Pemantauan Alam Sekitar
AI sedang memantau dan memodelkan kesan perubahan iklim. Syarikat DeepMind menggunakan AI dalam memodelkan pemanasan global dan menjejaki pelepasan karbon, manakala Rainforest Connection menggunakan AI untuk pengesanan masa nyata pembalakan haram, sekali gus mewujudkan tindak balas pantas terhadap ancaman alam sekitar.

Pertanian Lestari
AI sedang mengurangkan penggunaan sumber dalam pertanian. John Deere menggunakan teknologi AI untuk mengoptimumkan amalan pertanian dengan meningkatkan hasil tanaman dan menjimatkan air. Microsoft telah melabur AS $50 juta dalam penyelesaian pertanian berasaskan AI, menyokong amalan yang lebih mampan dalam pertanian.

Pengurusan dan Kitar Semula Sisa
AI sedang meningkatkan kecekapan kitar semula. ZenRobotics menggunakan robot AI yang menyusun barang kitar semula dengan 99% ketepatan, manakala IBM menggunakan AI untuk mengoptimumkan sistem pengurusan sisa di beberapa bandar A.S., meningkatkan kadar kitar semula dan mengurangkan sisa .

Ia sangat menjanjikan, daripada mengoptimumkan penggunaan tenaga kepada membangunkan tenaga boleh diperbaharui dan pertanian. Dalam hal ini, Google, Tesla dan Microsoft sedang melabur dengan banyaknya, dan AI akan membantu menyelesaikan cabaran iklim untuk planet yang lebih hijau.

Mencari Keseimbangan Antara Inovasi dan Kemampanan

Adalah penting bahawa, semasa AI terus berkembang, perlu ada keseimbangan inovasi-kemampanan. Terdapat potensi yang baik untuk penggunaan AI untuk memacu perubahan persekitaran yang positif yang besar, tetapi dengan berbuat demikian, penggunaan tenaga dan permintaan sumbernya tidak boleh diperbesar-besarkan untuk memburukkan lagi masalah yang ingin diselesaikannya.

Pembangunan AI Mampan

Menginovasi keseimbangan antara inovasi AI dan kemampanan bergantung pada pembangunan model dan sistem yang cekap tenaga. Syarikat sudah bergerak dengan cara ini. Satu contoh sedemikian ialah NVIDIA, yang sedang membangunkan GPU cekap tenaga yang akan menjanakan model AI sambil mengambil lebih sedikit kalori. Malah usaha tersebut adalah ke arah AI Hijau: pergerakan yang menggalakkan pembangunan sistem AI yang meninggalkan jejak alam sekitar yang minimum. Dikatakan juga bahawa penyelidik akan menggalakkan lebih banyak algoritma cekap tenaga dan model yang lebih kecil untuk perkakasan yang menggunakan tahap prestasi yang sama menggunakan sumber AI Hijau yang lebih sedikit.

Saling Saling antara Pihak Berkepentingan
Kerjasama antara kerajaan, industri dan institusi penyelidikan adalah perlu untuk membina rangka kerja yang menggalakkan pembangunan AI yang mampan. Pada tahun 2020, Strategi Digital EU mencadangkan peraturan untuk kemampanan dalam AI, yang menyokong pelaburan dalam teknologi hijau dan pusat data mesra alam Strategi Digital EU. Inisiatif sedemikian boleh membantu mengurangkan jejak alam sekitar AI sementara faedahnya digunakan untuk mencipta masa depan yang mampan.

Peranan Dasar dan Peraturan
Kerajaan mempunyai peranan yang sangat penting dalam menentukan masa depan kemampanan AI melalui dasar dan peraturan. Cukai karbon, piawaian kecekapan tenaga dan galakan tenaga boleh diperbaharui untuk operasi AI boleh menjadi insentif untuk syarikat menjadi lebih mampan. Strategi AI UK telah menumpukan pada AI yang beretika dan mampan, menekankan pengurangan pelepasan karbon dalam Strategi AI UK sektor AI.

Masa Depan Di Hadapan
Pada akhirnya, ia bergantung kepada bagaimana AI dibangunkan dan dilaksanakan ke dalam masyarakat sama ada kesan alam sekitarnya positif atau negatif. Kami boleh memastikan bahawa AI kekal sebagai alat untuk perubahan alam sekitar yang positif dan bukannya menyumbang kepada kemudaratan selanjutnya dengan menekankan kemampanan, kerjasama merentas sektor dan pengenaan peraturan yang kukuh.

Kesimpulan

AI berpotensi memacu kemajuan ketara dalam semua bidang, daripada mengoptimumkan penggunaan tenaga kepada meningkatkan kemampanan dalam pertanian dan tenaga boleh diperbaharui. Walau bagaimanapun, kesan alam sekitar, dari segi penggunaan tenaga, permintaan sumber, dan e-waste, tidak boleh diabaikan. Terdapat usaha sedang dibuat untuk menjadikan AI lebih mampan, tetapi cabarannya kekal: Bolehkah kita mencapai keseimbangan yang betul antara inovasi dan pemeliharaan alam sekitar? Adakah AI akan menjadi alat untuk perubahan, atau adakah pertumbuhannya akan menguatkan masalah yang cuba diselesaikan? Keputusan yang kita buat hari ini yang akan menentukan sama ada AI akan menjadi kuasa positif untuk masa depan atau akan memburukkan lagi kerosakan alam sekitar .

Atas ialah kandungan terperinci Di Sebalik Kod: Harga Alam Sekitar Kepintaran Buatan. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!