Ryzyko i korzyści sztucznej inteligencji w walce z zmianą klimatu

Ponieważ sztuczna inteligencja jest wykorzystywana do rozwiązywania problemów w ochronie zdrowia, rolnictwie, przewidywaniu pogody i innych dziedzinach, naukowcy i inżynierowie badają, w jaki sposób sztuczna inteligencja może być wykorzystana do walki ze zmianą klimatu. Algorytmy sztucznej inteligencji mogą być wykorzystane do budowy lepszych modeli klimatycznych i określenia bardziej efektywnych metod redukcji emisji CO2, ale sama sztuczna inteligencja często wymaga znacznej mocy obliczeniowej i w związku z tym zużywa dużo energii. Czy jest możliwe zmniejszenie ilości energii zużywanej przez sztuczną inteligencję i poprawienie jej skuteczności w walce ze zmianą klimatu?

Virginia Dignum, profesor etyki sztucznej inteligencji na Uniwersytecie w Umeå w Szwecji, została niedawno wywiadana przez Horizon Magazine. Dignum wyjaśniła, że sztuczna inteligencja może mieć duży wpływ na środowisko, który często pozostaje niezbadany. Dignum wskazała na Netflix i algorytmy wykorzystywane do rekomendowania filmów użytkownikom Netflix. Aby te algorytmy mogły działać i sugerować filmy setkom tysięcy użytkowników, Netflix musi uruchamiać duże centra danych. Te centra danych przechowują i przetwarzają dane wykorzystywane do szkolenia algorytmów.

Dignum należy do grupy ekspertów, którzy doradzają Komisji Europejskiej, jak tworzyć ludzko-centryczną, etyczną sztuczną inteligencję. Dignum wyjaśniła w rozmowie z Horizon Magazine, że wpływ środowiskowy sztucznej inteligencji często pozostaje niezauważony, ale w odpowiednich okolicznościach centra danych mogą być odpowiedzialne za uwolnienie dużych ilości CO2.

„To jest zużycie energii, o którym niezbyt myślimy”, wyjaśniła prof. Dignum w rozmowie z Horizon Magazine. „Mamy farmy danych, szczególnie w północnych krajach Europy i w Kanadzie, które są ogromne. Niektóre z tych rzeczy zużywają tyle energii, co małe miasto”.

Dignum zauważyła, że jedno badanie, przeprowadzone przez Uniwersytet w Massachusetts, wykazało, że tworzenie zaawansowanej sztucznej inteligencji do interpretacji języka ludzkiego prowadziło do emisji około 300 000 kilogramów ekwiwalentu CO2. Jest to odpowiednik pięciokrotnego wpływu średniego samochodu w USA. Emisje te mogą potencjalnie wzrosnąć, ponieważ szacunki przeprowadzone przez szwedzkiego badacza, Andersa Andrae, sugerują, że do 2025 roku centra danych mogą odpowiadać za około 10% całkowitego zużycia energii elektrycznej. Wzrost dużych danych i potrzebnej do ich obsługi mocy obliczeniowej spowodował, że wpływ środowiskowy sztucznej inteligencji stał się przedmiotem zainteresowania wielu naukowców i ekologów.

Pomimo tych obaw, sztuczna inteligencja może odegrać rolę w pomocy nam w walce ze zmianą klimatu i ograniczeniu emisji. Naukowcy i inżynierowie na całym świecie opowiadają się za wykorzystaniem sztucznej inteligencji w projektowaniu rozwiązań dla zmiany klimatu. Na przykład, profesor Felix Creutzig jest związany z Mercator Research Institute on Global Commons and Climate Change w Berlinie, a Creutzig hopes, że sztuczna inteligencja może być wykorzystana do poprawy wykorzystania przestrzeni w środowiskach miejskich. Bardziej efektywne wykorzystanie przestrzeni może pomóc w rozwiązywaniu problemów, takich jak wyspy ciepła. Algorytmy uczenia maszynowego mogą być wykorzystane do określenia optymalnej pozycji dla terenów zielonych, a także do określenia wzorców przepływu powietrza przy projektowaniu wentylacji, aby zwalczyć ekstremalne ciepło. Tereny zielone w środowiskach miejskich mogą pełnić rolę pochłaniacza węgla.

Obecnie Creutzig pracuje nad architekturą warstwową, metodą, która wykorzystuje zarówno modelowanie mechaniczne, jak i uczenie maszynowe, aby określić, jak budynki będą reagować na temperaturę i zapotrzebowanie na energię. Creutzig hopes, że jego praca może doprowadzić do nowych projektów budynków, które zużywają mniej energii, przy zachowaniu jakości życia.

Poza tym, sztuczna inteligencja może pomóc w walce ze zmianą klimatu na wiele sposobów. Przede wszystkim, sztuczna inteligencja może być wykorzystana do budowy lepszych systemów elektrycznych, które mogą lepiej integrować odnawialne źródła energii. Sztuczna inteligencja jest już wykorzystywana do monitorowania wylesiania, a jej dalsze wykorzystanie do tego zadania może pomóc zachować lasy, które pełnią rolę pochłaniacza węgla. Algorytmy uczenia maszynowego mogą być również wykorzystane do obliczania śladu węglowego jednostki i sugerowania sposobów jego redukcji.

Taktyki, które mogą pomóc w zmniejszeniu ilości energii zużywanej przez sztuczną inteligencję, obejmują usuwanie danych, które nie są już wykorzystywane, redukcję potrzeby ogromnych operacji przechowywania danych. Projektowanie bardziej efektywnych algorytmów i metod szkolenia jest również ważne, w tym poszukiwanie alternatyw dla uczenia maszynowego, które jest głodne danych.