*

Η ενεργοβόρα AI τρώει τον πλανήτη, θα μπορούσε όμως να οδηγήσει την ανθρωπότητα σε ένα πιο βιώσιμο μέλλον;

Η τεχνητή νοημοσύνη έχει τη δυνατότητα να βοηθήσει την ανθρωπότητα να οικοδομήσει ένα πιο βιώσιμο μέλλον, εάν βρούμε τον τρόπο να αντιμετωπίσουμε το τεράστιο αποτύπωμα άνθρακά της. Εμπειρογνώμονες από το MIT και το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας εκφράζουν τη γνώμη τους.

(Credit: Stacey Zhu; Le Do, Johnny Habell/ Shutterstock.com)

Η σχέση της τεχνητής νοημοσύνης με την κλιματική αλλαγή είναι περίπλοκη. Τα κέντρα δεδομένων που τροφοδοτούν τα μοντέλα τεχνητής νοημοσύνης απαιτούν τεράστιες ποσότητες ενέργειας και νερού. Ωστόσο, για ορισμένους, οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις της τεχνητής νοημοσύνης θεωρούνται μέρος του αναγκαίου κόστους της τεχνολογικής προόδου -ιδιαίτερα όταν η τεχνητή νοημοσύνη θα μπορούσε να βοηθήσει την ανθρωπότητα να αντιμετωπίσει μια σειρά από κλιματικές προκλήσεις στην πορεία, από την οικολογία έως τις φυσικές καταστροφές. Αξίζει όμως η ενεργειακή χρήση και ο αντίκτυπος της AI στη Γη σήμερα το κόστος αύριο; Θα επιδεινώσει τελικά η AI μια ενεργειακή κρίση ή θα ωθήσει την ανθρωπότητα προς ένα ανανεώσιμο μέλλον, διατηρώντας τα δάση και αποκαθιστώντας τους ωκεανούς στην πορεία;

Γίγαντες αξίας τρισεκατομμυρίων δολαρίων όπως η Microsoft φυτεύουν σημαίες σε έρημο έδαφος για νέα κέντρα δεδομένων και σχεδιάζουν έναν "υπερυπολογιστή" αξίας 100 δισεκατομμυρίων δολαρίων με την OpenAI που αναμένεται να διαθέτει εκατομμύρια εξειδικευμένα τσιπ για εντατικούς υπολογισμούς τεχνητής νοημοσύνης.

Ωστόσο, οι ερευνητές προειδοποιούν ότι η ακόρεστη όρεξη της τεχνητής νοημοσύνης για ηλεκτρική ενέργεια και πόρους δεν είναι βιώσιμη, ακόμη και αν οι εταιρείες τεχνολογίας χρησιμοποιούν ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Σε συνέντευξή του, ο Robert Stoner, ερευνητής του MIT, μέλος του ενεργειακού συμβουλίου και διευθυντής του Tata Center for Technology and Design του πανεπιστημίου, λέει στο PCMag ότι οι εταιρείες τεχνολογίας καταναλώνουν τις υπάρχουσες πηγές ηλεκτρικής ενέργειας και αφαιρούν από το δίκτυο ταχύτερα από ό,τι μπορούν να προσθέσουν σε αυτό.

Meta's data center in Mesa, Arizona, will be 2.5 million square feet when complete.
(Credit: DPR Construction)

Για να αντιμετωπίσουν τις ενεργειακές τους ανάγκες, πολλές εταιρείες τεχνολογίας συνάπτουν συμφωνίες αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας (PPA), λέει ο Stoner. Μια PPA είναι όταν ένα τρίτο μέρος παρέχει ενέργεια -μερικές φορές από ανανεώσιμες πηγές- σε εταιρείες όπως η Microsoft και η Google.

"Το πρόβλημα με αυτό είναι ότι δεν είναι απαραίτητα πρόσθετη", λέει ο Stoner στο PCMag. "Οι εταιρείες μπορούν να αισθάνονται καλά με το να συνάπτουν τέτοιου είδους συμφωνίες, [αλλά] στην πραγματικότητα απλώς καταναλώνουν ενέργεια από ανανεώσιμες πηγές την οποία θα κατανάλωναν ευχαρίστως και άλλοι".

Ο Stoner πιστεύει ότι οι περισσότερες εταιρείες τεχνολογίας προσπαθούν να είναι υπεύθυνες. Παραδέχεται, ωστόσο, ότι τα "ηθικά πλαίσια" των κέντρων δεδομένων μπορεί να ποικίλλουν και, γενικότερα, η ανεξέλεγκτη κατανάλωση ενέργειας χωρίς την προσθήκη νέων πηγών στο δίκτυο είναι "ένα μεγάλο πρόβλημα". Επειδή οι άνθρωποι αναπτύσσουν την τεχνητή νοημοσύνη, πρέπει τελικά να αποφασίσουμε αν η τεχνητή νοημοσύνη επιταχύνει την καταστροφή του πλανήτη μας - και να καθορίσουμε αν η τεράστια κατανάλωση ενέργειας που συμβαίνει τώρα αξίζει μακροπρόθεσμα.

Το πρόβλημα της ενέργειας

Facebook data center
(Credit: Meta)

Μια φαινομενικά προφανής λύση σε αυτό το πρόβλημα είναι η αύξηση της παγκόσμιας υποδομής ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, ώστε να μπορούμε να καλύψουμε τις ενεργειακές απαιτήσεις της τεχνητής νοημοσύνης χωρίς να ρίχνουμε περισσότερο άνθρακα στην ατμόσφαιρα. Αλλά αυτό είναι πιο εύκολο να το πούμε παρά να το κάνουμε. Η προσθήκη νέων, ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στις ΗΠΑ είναι χρονοβόρα και γεμάτη γραφειοκρατία.

"Οι επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας δεν επιθυμούν πραγματικά να προσθέτουν μονάδες παραγωγής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές στα συστήματά τους", λέει ο Stoner. "Τους καταπονούν, προσθέτουν πολύ ρεύμα αιχμής σε ώρες της ημέρας που δεν είναι οι ίδιες με αυτές που είναι αν το σύστημα δεν έχει αυτές τις πηγές."

Ως αποτέλεσμα, μπορεί να χρειαστούν τέσσερα ή πέντε χρόνια για να περάσει μια νέα πηγή ενέργειας από μια "ουρά διασύνδεσης" για να προστεθεί στα υπάρχοντα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας των ΗΠΑ, εξηγεί ο Stoner.

Με τον ρυθμό που αναπτύσσεται η τεχνητή νοημοσύνη και αυξάνονται οι επενδύσεις στον τομέα, αυτό δεν θα είναι αρκετό - παρά την επιτυχία της Καλιφόρνιας με τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Η The Washington Post αναφέρει ότι πολλές πολιτείες, όπως το Τέξας, δεν έχουν αρκετή ηλεκτρική ενέργεια ως έχει -και πολιτείες όπως η Τζόρτζια, η Βιρτζίνια και η Αριζόνα θα πρέπει να αγωνιστούν για να συμβαδίσουν με τις ενεργειακές απαιτήσεις των κέντρων δεδομένων.

Ο διευθύνων σύμβουλος της Tesla και ιδρυτής της xAI Elon Musk δήλωσε τον περασμένο μήνα ότι δεν θα υπάρχει αρκετή ηλεκτρική ενέργεια για να καλύψει τη ζήτηση ήδη από το επόμενο έτος. Ο διευθύνων σύμβουλος της OpenAI, Sam Altman, συμφωνεί και προτείνει ότι η επανάσταση της πυρηνικής σύντηξης θα μπορούσε να είναι ο μόνος τρόπος για να ξεπεραστεί πραγματικά το πρόβλημα της χρήσης ενέργειας από την τεχνητή νοημούνη (οι μονάδες πυρηνικής σχάσης για την AI έχουν επίσης ζήτηση).

Ο διευθύνων σύμβουλος της Meta, Mark Zuckerberg, ο οποίος έχει σε μεγάλο βαθμό στρέψει την τεχνολογική του εταιρεία από το metaverse στην ανάπτυξη AI, παραδέχεται μάλιστα ότι οι εταιρείες τεχνολογίας είναι πιο πιθανό να ξεμείνουν από ηλεκτρική ενέργεια πριν ξεμείνουν από χρήματα.

Πρόσω ολοταχώς

Παρά τη διαφαινόμενη ενεργειακή κρίση που επιδεινώνει η τεχνητή νοημοσύνη, οι τεχνολογικοί γίγαντες δεν δείχνουν σημάδια επιβράδυνσης της ανάπτυξης. Ορισμένοι δικαιολογούν την ώθηση με αόριστες υποσχέσεις για AGI, ή γενική τεχνητή νοημοσύνη, η οποία δεν υπάρχει ακόμη. Ακόμη και αν υπήρχε, όμως, δεν είναι σαφές πόσο χρήσιμη θα μπορούσε να είναι για τον μετριασμό των επιπτώσεων της κλιματικής αλλαγής.

Όμως η Chandra Krintz, επιστήμονας πληροφορικής και καθηγήτρια στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στη Σάντα Μπάρμπαρα, μας λέει ότι μεγάλο μέρος της συζήτησης γύρω από την τεχνητή νοημοσύνη αυτή τη στιγμή παρουσιάζεται με εντυπωσιακό τρόπο.

Οι ειδικοί για την τεχνητή νοημοσύνη διακομιστές θα μπορούσαν σύντομα να απορροφούν από μόνοι τους 134 τεραβατώρες ηλεκτρικής ενέργειας ετησίως - όσο ένα ολόκληρο έθνος.

Alex de Vries, υποψήφιος διδάκτωρ στη Σχολή Επιχειρήσεων και Οικονομικών του VU Άμστερνταμ

"Αυτή τη στιγμή, νομίζω ότι είναι ακραίο και υπερβολικό", λέει η Krintz, η οποία είναι επίσης πρόεδρος της Ομάδας Εργασίας για το Κλίμα του Computing Community Consortium. "Ωστόσο, νομίζω ότι στο τέλος θα αναγκάσει τις εταιρείες τεχνολογίας να προσδιορίσουν: "Εντάξει. Ποιο είναι το σωστό υλικό; Ποιο είναι το σωστό λογισμικό; Θα υπάρξει πίεση τόσο από τους πολιτικούς όσο και από την κοινωνία".

Η Krintz λέει ότι εναπόκειται στους ψηφοφόρους και τους υπεύθυνους χάραξης πολιτικής να βοηθήσουν να μην επαληθευτούν οι χειρότερες προβλέψεις για τη μελλοντική χρήση ενέργειας από την τεχνητή νοημοσύνη. Οι ειδικοί για την τεχνητή νοημοσύνη διακομιστές θα μπορούσαν σύντομα να απορροφούν από μόνοι τους 134 τεραβατώρες ηλεκτρικής ενέργειας ετησίως - όσο ένα ολόκληρο έθνος. Μαζί, η εξόρυξη των κρυπτονομισμάτων και η τεχνητή νοημοσύνη θα μπορούσαν να διπλασιάσουν την παγκόσμια κατανάλωση ενέργειας των κέντρων δεδομένων μέχρι το 2026, σύμφωνα με έκθεση του Διεθνούς Οργανισμού Ενέργειας που δημοσιεύθηκε νωρίτερα φέτος. Και το The Week αναφέρει ότι πάνω από 300 εκατομμύρια άνθρωποι στις ΗΠΑ και τον Καναδά θα μπορούσαν σύντομα να αντιμετωπίσουν διακοπές ρεύματος, εν μέρει λόγω των τεράστιων ενεργειακών απαιτήσεων της τεχνητής νοημοσύνης.

Το πρόβλημα μέτρησης της Τεχνητής Νοημοσύνης

Ένα άλλο μέρος του προβλήματος είναι ότι δεν γνωρίζουμε πραγματικά πόσο από αυτό το ενεργειακό πρόβλημα μπορεί να αποδοθεί άμεσα στην τεχνητή νοημοσύνη. Ο κλάδος έχει δυσκολευτεί να καθιερώσει αποτελεσματικά σημεία αναφοράς για τη σύγκριση των μοντέλων, και οι εταιρείες δεν δημοσιεύουν στοιχεία σχετικά με το αποτύπωμα άνθρακα των μοντέλων τους, τη χρήση ηλεκτρικής ενέργειας ή την κατανάλωση νερού.

"Υπάρχει πολύ λίγη διαφάνεια", λέει η Krintz. "Κανείς δεν θέλει να αποκαλύψει τα δεδομένα του. Αλλά δεν μπορούμε να λύσουμε κανένα από αυτά τα προβλήματα -δεν μπορούμε να κατανοήσουμε αυτά τα προβλήματα, δεν μπορούμε να μιλήσουμε για αυτά τα προβλήματα- αν δεν μετρήσουμε".

Σε ένα έγγραφο του 2022 που δημοσιεύθηκε στον ιστότοπο της Association for Computing Machinery, οι ερευνητές διαπιστώνουν ότι η έλλειψη δημόσιων δεδομένων για το cloud computing καθιστά δύσκολο για τους επιστήμονες να προσδιορίσουν τον αντίκτυπο της AI -και προτείνουν ένα μοντέλο για τη μέτρηση των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα της τεχνητής νοημοσύνης.

"Πρέπει να ασκηθεί δημόσια πίεση σε αυτές τις εταιρείες για να πουν: "Πρέπει να μας πείτε πόση ενέργεια χρησιμοποιείτε, πόσο νερό χρησιμοποιείτε. Τι αφαιρείτε προκειμένου να επιτύχετε τα εμπορικά οφέλη που επιτυγχάνετε από εμάς;"". λέει η Krintz.

Εύρεση ισορροπίας

Βραχυπρόθεσμα, η Krintz βλέπει την τεχνητή νοημοσύνη ως καθαρό αρνητικό στοιχείο για το περιβάλλον. Όμως, με βάση ένα πιο μακροπρόθεσμο χρονοδιάγραμμα, πιστεύει ότι υπάρχει αρκετός λόγος για αισιοδοξία.

"Θα φάει τον πλανήτη μας", λέει η Krintz στο PCMag. "Ωστόσο, έχει τόσες πολλές δυνατότητες να προσφέρει λύσεις που βοηθούν στη μείωση του αποτυπώματος άνθρακα, που βοηθούν στη βελτίωση της ενεργειακής μας απόδοσης, που αν το σκεφτείτε ολιστικά ... υπάρχουν τεράστιες δυνατότητες για να έχουμε μια ισορροπία, να μην καταστρέφουμε τη Γη [αλλά] να προσπαθούμε να την προστατεύσουμε".

Οι δυνατότητες αυτές δεν είναι καθαρά θεωρητικές. Οργανισμοί σε όλο τον κόσμο αξιοποιούν ήδη την τεχνητή νοημοσύνη για την αντιμετώπιση ορισμένων από τα πιο οδυνηρά συμπτώματα της κλιματικής αλλαγής, όπως οι πυρκαγιές και η απώλεια κοραλλιογενών υφάλων.

Networks of AI-powered sensors could help us detect and address widlfires before they get too big
(Credit: Anand Purohit)

Μια τέτοια εταιρεία είναι η Dryad Networks: μια τεχνολογική εταιρεία που έχει εκπαιδεύσει την τεχνητή νοημοσύνη να "μυρίζει" τη μυρωδιά μιας πυρκαγιάς. Οι μικροί, ηλιακά τροφοδοτούμενοι αισθητήρες τεχνητής νοημοσύνης της εταιρείας είναι κρεμασμένοι σε δέντρα ανά 300 έως 650 πόδια. Αυτοί συνδυάζονται με μεγαλύτερες, ηλιακές πύλες δικτύου πλέγματος που τοποθετούνται περίπου κάθε 2 μίλια για να δημιουργήσουν ένα κατανεμημένο σύστημα ανίχνευσης πυρκαγιάς που καλύπτει ένα ολόκληρο δάσος και μπορεί να προσαρμοστεί ώστε να ανιχνεύει τη μυρωδιά καμένου δέντρου, τον καπνό τσιγάρου ή μια ακίνδυνη φωτιά κατασκήνωσης.

"Βασικά χρησιμοποιούμε τεχνητή νοημοσύνη για να ανιχνεύσουμε αξιόπιστα τη μυρωδιά μιας φωτιάς και να τη διακρίνουμε από τη μυρωδιά, ας πούμε, ενός φορτηγού ντίζελ που περνάει", λέει ο διευθύνων σύμβουλος και συνιδρυτής της Dryad Carsten Brinkschulte στο PCMag.

"Έχουμε ξοδέψει χιλιάδες ώρες εκπαίδευσης του μοντέλου μηχανικής μάθησης για τους διαφορετικούς τύπους μυρωδιών που μπορεί να συναντήσετε στο δάσος", λέει ο Brinkschulte. "Δεν χρειαζόμαστε μεγάλα κέντρα δεδομένων για να κάνουμε τους υπολογισμούς μας".

Όπως όλες οι εφαρμογές τεχνητής νοημοσύνης, η τεχνολογία της Dryad θα μπορούσε να δώσει ψευδώς θετικά αποτελέσματα, αλλά είναι επίσης πιθανό οι ηλιακές "μύτες" να εξοικονομήσουν νερό ειδοποιώντας τους πυροσβέστες αρκετά νωρίς ώστε να είναι σε θέση να σταματήσουν τις εκκολαπτόμενες φλόγες πριν εξαπλωθούν.

UK scientists are using AI to track and coral growth and find ways to restore dying reefs
(Credit: Jonas Gratzer / Getty Images)

Η τεχνητή νοημοσύνη θα μπορούσε επίσης να βοηθήσει στην αντιμετώπιση της καταστροφής των οικοτόπων και της απώλειας ειδών στους ωκεανούς μας. Ο Sokol Murturi, ερευνητής στο Πανεπιστήμιο Falmouth στο Ηνωμένο Βασίλειο, χρησιμοποιεί μηχανική όραση για να παρακολουθεί την ανάπτυξη των κοραλλιών. Το σύστημα του Murturi που λειτουργεί με τεχνητή νοημοσύνη χρησιμοποιεί έναν συνδυασμό νέων και υφιστάμενων μοντέλων τεχνητής νοημοσύνης για να βοηθήσει στην αναγέννηση των κοραλλιογενών υφάλων σε αιχμαλωσία. Έχει σχεδιαστεί για να παρέχει δεδομένα σχετικά με την αλκαλικότητα, τα επίπεδα pH και άλλους παράγοντες που επηρεάζουν τα κοράλλια. Τα εργαλεία τεχνητής νοημοσύνης του ερευνητή περιλαμβάνουν χαρακτηριστικά οπτικής παρακολούθησης, όπως η ανίχνευση ακμών, για να δείχνουν αν το κοράλλι αναπτύσσεται με την πάροδο του χρόνου. Οι ανθρώπινοι επιστήμονες μπορούν να παρέμβουν εάν τα συστήματα τεχνητής νοημοσύνης υποδείξουν στασιμότητα της ανάπτυξης ή προβλήματα ποιότητας του νερού.

Τα κοράλλια που βρίσκονται σε κίνδυνο στη φύση θα μπορούσαν να παρακολουθούνται με σημαδούρες με τεχνητή νοημοσύνη που θα καταγράφουν παρόμοια δεδομένα στο μέλλον, υποστηρίζει ο Murturi, προσθέτοντας ότι τα κοράλλια σε περιοχές με ξαφνικές θερμοκρασιακές εξάρσεις θα μπορούσαν να μεταφερθούν σε εργαστήρια, να καλλιεργηθούν και στη συνέχεια να επανενταχθούν μόλις οι θερμοκρασιακές εξάρσεις μειωθούν. Αλλά αν οι συνθήκες στους ωκεανούς δεν βελτιωθούν, ο Murturi και άλλοι ερευνητές δεν θα μπορέσουν να επιστρέψουν τα κοράλλια στα σπίτια τους μέχρι να ληφθούν θεμελιώδη μέτρα για τη μείωση της θερμοκρασίας του νερού που είναι μοιραία για τα κοράλλια παγκοσμίως.

"Η έρευνά μου είναι ένα τσιρότο για το πρόβλημα. Αυτό που χρειαζόμαστε τώρα είναι καλύτερες μορφές παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας", λέει ο Murturi στο PCMag.

Μέχρι τότε, ο Murturi σχεδιάζει να φτιάξει μια "τράπεζα Σβάλμπαρντ" για τα κοράλλια, με την ελπίδα ότι μια μέρα -όταν οι άνθρωποι θα έχουν θέσει υπό έλεγχο την κλιματική αλλαγή και θα έχουν αντιμετωπίσει τα ενεργειακά προβλήματα της AI- αυτοί οι οργανισμοί που κινδυνεύουν θα μπορούσαν και πάλι να ευδοκιμήσουν στη φύση.

Αν και η AI θα μπορούσε να βοηθήσει στην πρόληψη περαιτέρω περιβαλλοντικών και οικολογικών ζημιών, τελικά θα πρέπει οι άνθρωποι που χρηματοδοτούν, ερευνούν και χρησιμοποιούν την AI να επιβλέπουν τη χρήση της.

"Αν πιστεύω ότι η τεχνητή νοημοσύνη είναι κακή για το περιβάλλον; Εξαρτάται από το για ποιο λόγο τη χρησιμοποιούμε", λέει ο Murturi. "Αν χρησιμοποιούμε την τεχνητή νοημοσύνη για να εκπαιδεύσουμε τεράστια σύνολα δεδομένων για να καθορίσουμε τι πρέπει να πουλάμε στους ανθρώπους, αυτό μάλλον δεν είναι καλή χρήση της ενέργειας".