Экологические издержки искусственного интеллекта

Колонка редактора

31 августа 2023 . 16:36

В последнее время только ленивый не говорит о пользе искусственного интеллекта — и знаменитости, и ученые, и обыватели используют его для решения разных задач. Несмотря на все объективные плюсы ИИ, экологи бьют тревогу: негативное воздействие машинного разума на природу с каждым годом становится все очевиднее. Попробуем разобраться, действительно ли искусственный интеллект приводит к значительным экологическим последствиям и можно ли на это как-то повлиять.

Создание искусственного интеллекта (ИИ) — невероятный технологический прорыв XXI столетия. Однако уже сейчас многие эксперты по всему миру обеспокоены серьезными экологическими издержками этого прогресса. Дело в том, что искусственный разум развивается головокружительными темпами, но для его продуктивной работы требуется гигантское количество электроэнергии и воды.

Модели обучения нейросетей включают в себя передачу огромных объемов данных в алгоритмы, называемые моделями большого языка (LLM), которые требуют мощных вычислительных ресурсов и оборудования

Сколько воды нужно для развития ИИ?

Развитие искусственного интеллекта в мировом технологическом секторе привело к огромному потреблению воды. Исследователи Калифорнийского университета обнаружили, что только на подготовку языковой модели GPT-3 уходит 700 000 литров воды, что равно количеству, необходимому для заполнения градирни ядерного реактора!

По подсчетам ученых, диалог среднестатистического пользователя с ChatGPT-3, состоящий всего из 20-50 вопросов, равносилен выплескиванию на землю большой бутылки с пресной водой. По прогнозам, все эти цифры вскоре увеличатся в несколько раз для недавно выпущенной GPT-4, которая имеет значительно больший размер модели.

Последний экологический отчет Google также неутешителен: за 2022 год компания потребила 21 миллиард литров воды — этого объема хватит для обеспечения водой целого Лондона в течение 10 суток! Другая известная корпорация — Microsoft — в результате своей деятельности только за прошлый год потребила почти 6,4 миллиардов литров воды, что примерно на 34% больше, чем в 2021.

ИИ используют не только в IT, но и в других секторах — например, в нефтегазовой промышленности. Так, норвежская компания Equinor разрабатывает и применяет алгоритмы машинного обучения и искусственного интеллекта для повышения эффективности добычи нефти и газа. Однако это также может привести к серьезным негативным экологическим последствиям, таким как угроза морской экосистеме. Например, при использовании методов гидрофракционирования для добычи сланцевой нефти необходимо большое количество воды и химических добавок. Оптимизация этого процесса с помощью ИИ только увеличивает объемы добычи и, следовательно, потребления воды.

Вопрос с нехваткой питьевой воды совсем скоро может стать одним из ключевых для человечества. Организация Объединенных Наций предсказала, что к 2030 году потребность в воде превысит предложение на 40%, и подсчитала, что число людей в городах, испытывающих нехватку воды, вырастет до 2,4 миллиардов человек к 2050 году.

Почему ИИ требует все больше энергии?

Разработка машинного интеллекта требует больших вычислительных затрат, что неминуемо приводит к потреблению энергии и вытекающим отсюда парниковым выбросам.

По оценкам экспертов, объем вычислений, используемых в крупнейших обучающих программах ИИ, с 2012 года вырос более чем в 300 000 раз!

Согласно исследованию Ланкастерского университета, сектор информационных и коммуникационных технологий производит от 2 до 4% всех выбросов углекислого газа, производимых каждый год.

Китаю — ударнику высоких технологий — не понаслышке известна проблема роста энергопотребления в связи с быстрым развитием ИИ. Одной из крупнейших китайских компаний, которая вносит значительный вклад в увеличение парниковых выбросов, является Alibaba. Она владеет крупными центрами обработки данных, которые потребляют колоссальное количество электричества для обеспечения беспрерывной работы ИИ. В планах — построить как минимум еще 10 новых центров обработки данных по всей стране, что только усугубит ситуацию с потреблением ресурсов.

В Германии развитие искусственного интеллекта сосредоточено на промышленности и автомобильном секторе. Известная немецкая компания Volkswagen разрабатывает и применяет алгоритмы машинного обучения для оптимизации производства транспорта, улучшения энергоэффективности и снижения затрат. Однако все это по-прежнему неминуемо ведет к увеличению потребления ресурсов, таких как энергия и сырье, и выбросов СО2.

В Японии искусственный интеллект широко применяется в робототехнике. Одной из компаний, успешно использующих ИИ в этой области, является Toyota, активно внедряющая промышленных роботов для повышения эффективности и точности процессов сборки машин. Однако использование этих автоматов предполагает их постоянное подключение к электрической сети для бесперебойной работы и поддержания оптимальной температуры в помещениях. А если учесть, что эта электроэнергия, как правило, производится с помощью неэкологических источников, то это закономерно приводит к увеличению выбросов парниковых газов.

По прогнозам специалистов, к 2025 году потребление энергии продуктами ИИ превысит потребление всей человеческой рабочей силы. Уже в ближайшие годы на машинное обучение и хранение данных будет приходиться до 3,5% всего мирового потребления электроэнергии.

Все эти примеры лишний раз доказывают, что в связи с растущей проблемой изменения климата необходимо разрабатывать и применять более экологически безопасные методы работы с искусственным интеллектом.

Есть ли решение?

Решение проблемы влияния ИИ на экологию, безусловно, требует комплексного подхода. Сегодня эксперты выделяют несколько ключевых направлений, в рамках которых можно снизить экологические риски.

Во-первых, необходимо развивать более безопасные алгоритмы — такие, которые будут оптимизировать процессы и уменьшать негативное влияние на планету. Во-вторых, необходимо наладить сотрудничество между экологами и разработчиками ИИ для создания экологически чистых технологий. В-третьих, следует использовать системы мониторинга для отслеживания негативного влияния машинного разума на окружающую среду и принятия соответствующих мер. Наконец, последнее — повышать осведомленность людей о негативном влиянии ИИ на экологию и вовлекать в решение этой проблемы.

Таким образом, потенциал искусственного интеллекта для технологической революции в различных отраслях трудно недооценить. Однако ИИ требует больших энергетических и ресурсных затрат, поэтому крайне важно направить усилия на создание таких систем, которые будут одновременно мощными и экологически безопасными.

По материалам: eco-business.com, eprints.lancs.ac.uk, arxiv.org, sustainability.google microsoft.com, unep.org, technologyreview.com

Читать далее
От костра до завода: Как...

Это не значит, что 19 век был золотым для Земли, а сейчас все плохо, если ни сказать ужасно. Все дело в том, что мы потребляем и используем в повседневном быту: раньше это были продукты природного происхождения, которые, если не утилизировались в домашней печи, то попросту перегнивали в почве....

01 Декабря 2017
Как работает...

О мифах, которые появились в последнее время вокруг мусоросжигательных заводов, мы уже писали, а сегодня расскажем о принципе работы завода - от приема отходов до получения электроэнергии. На завод...

13 Февраля 2018
Дубай - самый большой завод

Еще 50 лет назад здесь жили несколько тысяч кочевников, промышляющие сбором фиников и рыболовством. Сегодня на месте бывшей деревни посреди пустыни - Дубай, символ человеческого прогресса. А в 2020...

06 Марта 2018
Сообщение