Kuinka ei keitettäisi valtameriä tekoälyllä

Kun navigoimme tekoälyn rajamailla, löydän itseni jatkuvasti pohtimassa teknologian, jonka parissa työskentelemme, kaksinaisuutta. Tekoäly ei ole pelkästään algoritmien ja tietojoukkojen kokoelma; se on kollektiivisen älymme ilmentymä, joka on tarkoitettu ratkaisemaan ihmiskunnan monimutkaisimpia haasteita. Kuitenkin Lemurian Labsin perustajana ja toimitusjohtajana olen tietoinen siitä vastuusta, joka kuuluu tekoälyn integroimiseen arkipäivän elämän kangasta. Se pakottaa meidät kysymään: miten voimme hyödyntää tekoälyn rajattomia mahdollisuuksia ilman, että uhraamme planeettamme terveyttä?

Innovaatio ja ilmastonmuutos

Teknologinen innovaatio tulee aina jonkinlaisen sivuvaikutuksen kera, jota et aina huomaa. Tekoälyssä tämä tarkoittaa, että se vaatii enemmän energiaa kuin muut tietokoneen laskenta. Kansainvälinen energia-agentuuri on raportoinut äskettäin, että yhden mallin koulutus vaatii enemmän sähköä kuin 100 Yhdysvaltain kotitaloutta kuluttavat yhdessä vuodessa. Kaikki tämä energia tulee kalliiksi, ei vain kehittäjille, vaan myös planeetalle. Viime vuonna energiankulutuksesta johtuvat CO2-päästöt saavuttivat ennätyksellisen 37,4 miljardin tonnin määrän. Tekoäly ei hidasta tahtiaan, joten meidän on kysyttävä itseltämme – onko tekoälyn tarvitsema energia ja sen vaikutus planeettaamme hyväksyttävissä olosuhteissa? Onko tekoäly tärkeämpää kuin se, että voimme hengittää omaa ilmaamme? Toivon, ettei koskaan pääsemme tilanteeseen, jossa tämä muuttuu todeksi, mutta jos mitään ei tehdä, se ei ole liian kaukana.

En ole yksin tällä kannalla. Bosch Connected World -konferenssissa Elon Musk totesi, että tekoälyssä olemme “todennäköisesti historian suurimman teknologisen vallankumouksen partaalla”, mutta ilmaisi myös, että voimme nähdä sähköpulaa jo ensi vuonna. Tekoälyn energiankulutus ei ole pelkästään tekninen ongelma, vaan se on globaali ongelma.

Tekoäly monimutkaisena järjestelmänä

Näiden epätehokkuuksien ratkaisemiseksi meidän on tarkasteltava tekoälyä monimutkaisena järjestelmänä, jossa on monia toisiinsa liittyviä ja liikkuva osia, eikä pelkästään yksittäisenä teknologiana. Tämä järjestelmä kattaa kaiken algoritmien kirjoittamisesta, kirjastoihin, kääntäjiin, suoritusaikoihin, ohjaimiin, laitteistoon, johon me turvaudumme, ja energiaan, jota tarvitaan kaiken tämän voimittamiseen. Omaksumalla tämän holistisen näkökulman voimme tunnistaa ja ratkaista epätehokkuuksia jokaisella tekoälyn kehityksen tasolla, luoden ratkaisuja, jotka ovat sekä teknologisesti edistyneitä että ympäristöystävällisiä. Tekoälyn ymmärtäminen verkostona toisiinsa liittyvistä järjestelmistä ja prosesseista valaisee innovatiivisten ratkaisujen polun, jotka ovat yhtä tehokkaita kuin ne ovat tehokkaita.

Yleinen ohjelmistopino tekoälylle

Tekoälyn nykyinen kehitysprosessi on hyvin hajanainen, jossa jokainen laitteistotyyppi vaatii tietyn ohjelmistopinon, joka toimii ainoastaan kyseisellä laitteella, ja monia erikoistuneita työkaluja ja kirjastoja, jotka on optimoitu eri ongelmien ratkaisemiseksi, ja suurin osa niistä on pääosin yhteensopimattomia. Kehittäjät kamppailevat jo system-on-chip (SoC) -järjestelmien ohjelmoinnissa, kuten älypuhelimissa, mutta pian kaikki, mitä tapahtuu älypuhelimissa, tapahtuu tietokeskuksissa, ja se on sata kertaa monimutkaisempaa. Kehittäjien on yhdistettävä ja työskenneltävä monimutkaisen järjestelmän parissa, joka koostuu monista eri ohjelmointimalleista, kirjastoista, jotta he voivat saada suorituskykyä heterogeenisistä klustereistaan, paljon enemmän kuin he jo nyt tekevät. Ja se on vain koulutuksen osalta. Esimerkiksi supertietokoneen ohjelmointi, jossa on tuhansia tai kymmeniä tuhansia prosessoreita ja grafiikkaprosessoreita, on erittäin aikaa vievää ja vaatii erittäin erikoistunutta tietämystä, ja silti paljon jää yli, koska nykyinen ohjelmointimalli ei skaalaa tähän tasoon, mikä johtaa energian ylensääntöiseen kulutukseen, joka vain pahenee, kun jatkamme mallien skaalaamista.

Tähän vaaditaan jonkinlainen yleinen ohjelmistopino, joka voisi ratkaista hajanaisuuden ja tehdä ohjelmoinnista ja suorituskyvyn saavuttamisesta helpompaa heterogeenisille laitteistoille olemassa olevilta toimittajilta, ja myös helpottaisi uusien laitteiden käyttöönottoa uusilta toimittajilta. Tämä kiihdyttäisi myös tekoälyn ja tietokonearkkitehtuurien innovaatiota ja lisäisi tekoälyn käyttöönoton useammassa teollisuudessa ja sovelluksessa.

Vaadin tehokasta laitteistoa

Yleisen ohjelmistopinon toteuttamisen lisäksi on tärkeää optimoida laitteistoa suorituskyvyn ja tehokkuuden lisäämiseksi. Grafiikkaprosessorit (GPU), jotka on alun perin suunniteltu pelaamiseen, ovat erittäin voimakkaita ja hyödyllisiä, mutta niissä on paljon epätehokkuuden lähteitä, jotka tulevat ilmi, kun ne skaalataan supertietokoneiden tasolle tietokeskuksissa. Nykyinen GPU-teknologian rajaton skaalaus johtaa kehityskustannusten kasvuun, laitteiden saatavuuden puutteeseen ja merkittävään kasvuun CO2-päästöissä.

Nämä haasteet eivät ole vain valtavan esteenä, vaan niiden vaikutus tuntuu koko teollisuudessa. Koska maailman suurimmat teknologiayritykset käyvät vaikeuksissa saadakseen tarpeeksi grafiikkaprosessoreita ja energiaa tietokeskuksiinsa, ei ole toivoa muille.

Ratkaiseva käännös

Kokimme tämän itse Lemurian Labsissa. Vuonna 2018 olimme pieni tekoälystart-up, joka yritti rakentaa perusmallin, mutta pelkästään laskentakapasiteetin kustannukset olivat perusteettomia. Tämä inspiroi meidät kääntymään tekoälyn kehittämisestä perustavanlaatuisten haasteiden ratkaisemiseen, jotka tekoälyn kehittämisessä oli.

Aloimme perusteista kehittämällä täysin uuden peruslaskennan tekoälylle. Tämä innovatiivinen laskujärjestelmä, jota kutsutaan PAL:ksi (rinnakkainen adaptiivinen logaritmi), antoi meille mahdollisuuden luoda prosessori, joka pystyy saavuttamaan jopa 20-kertaisen suorituskyvyn verrattuna perinteisiin grafiikkaprosessoreihin tekoälyn benchmark-työkuormissa, ja se kuluttaa vain puolet energiaa.

Meidän sitoutumisemme tekoälyn kehittäjien elämän helpottamiseen ja tekoälyn tehokkuuden ja saatavuuden parantamiseen on johtanut meidät aina yrittämään paljastaa ongelman syvempiä puolia. Suunnittelemalla erittäin suorituskykyisiä ja tehokkaita tietokonearkkitehtuureja, jotka on suunniteltu skaalautumaan reunasta tietokeskuksiin, luomalla ohjelmistopinoja, jotka ratkaisevat yksittäisten heterogeenisten laitteiden ohjelmointiin liittyviä haasteita, ja luomalla järjestelmiä, jotka mahdollistavat nopeamman tekoälyn käyttöönoton alhaisemmin kustannuksin, parantamalla kehittäjien tuottavuutta, nopeuttamalla työkuormia ja samalla parantamalla saatavuutta, innovaatiota, omaksumista ja oikeudenmukaisuutta.

Tekoäly kaikille

Jotta tekoäly voisi vaikuttaa merkittävästi maailmaamme, meidän on varmistettava, ettei tuhoamme sitä prosessin aikana, ja se vaatii perustavanlaatuista muutosta siinä, miten se kehitetään. Nykyiset kustannukset ja laskenta vaativat, että suurin osa kehittäjistä jää ulkopuolelle, luoden valtavan esteen innovaatiolle ja saatavuudelle, ja samalla pumpataan valtavat määrät CO2:ta ilmakehään. Ajattelemalla tekoälyn kehittämistä kehittäjien ja planeetan näkökulmasta voimme alkaa ratkaista näitä perustavanlaatuisia epätehokkuuksia ja saavuttaa tulevaisuuden, jossa tekoäly on kaikkien saatavilla ja ympäristöystävällinen.

Henkilökohtainen pohdinta ja kehottava viesti kestävälle tekoälylle

Tulevaisuuden suhteen tekoälyssä minulla on sekä optimistisia että varovaisia tunteita. Olen optimistinen tekoälyn muuntavan voimasta, joka parantaa maailmaamme, mutta varovainen siitä merkittävästä vastuusta, jota se sisältää. Ennustan tulevaisuutta, jossa tekoälyn suunta määräytyy ei pelkästään teknologisten edistysaskelten mukaan, vaan myös sitoutumisen mukaan kestävyyteen, oikeudenmukaisuuteen ja inklusiivisuuteen. Lemurian Labsin johdossa olen sitoutunut tekoälyyn, joka on ratkaiseva voima positiiviselle muutokselle, joka priorisoi sekä ihmiskunnan kehittymisen että ympäristön säilyttämisen. Tämä tehtävä on laajempi kuin ylemmän tason teknologian luominen; se on innovaatioiden luomista, jotka ovat hyödyllisiä, eettisiä ja korostavat tarkoituksenmukaisia, skaalautuvia ratkaisujen kehittämisen tärkeyttä, jotka kunnioittavat yhteisiä toiveitamme ja planeettamme terveyttä.

Kun seisoimme uuden tekoälyajan kynnyksellä, meidän kehottamisemme on yksiselitteistä: meidän on kehitettävä tekoälyä tavalla, joka ottaa huomioon ympäristövaikutuksemme ja edistää yleistä hyvää. Tämä etos on Lemurian Labsin työn kulmakivi, joka inspiroi meitä innovoimaan, yhteistyöhön ja asettamaan esimerkin. “Ei pelkästään tekoälyä innovaation vuoksi, vaan innovaatioita ihmiskunnan ja planeetan vuoksi”, kehotan, kutsuen kansainvälistä yhteisöä liittymään tekoälyn maiseman uudelleenmuokkaamiseen. Yhdessä voimme taata, että tekoäly kehittyy positiivisen muutoksen merkkinä, joka antaa valtuudet ihmiskunnalle ja suojaa planeettamme tuleville sukupolville.