تأثير الذكاء الاصطناعي على البيئة، موضح بوضوح

يأتي التأثير البيئي للذكاء الاصطناعي من أربعة مصادر متصلة: الكهرباء المستخدمة في الحساب، والكربون والماء المرتبط بهذه الكهرباء، والمياه المستخدمة مباشرة للتبريد، والمواد والتصنيع وراء الرقائق ومراكز البيانات. ويعتمد الإجمالي على ما يفعله الذكاء الاصطناعي، وحجم النموذج، ومدى كفاءة استخدام الأجهزة، ومكان تشغيله.

لا توجد بصمة عالمية جديرة بالثقة لاستعلام الذكاء الاصطناعي. تمثل الاستجابة القصيرة من نموذج صغير عبء عمل مختلفًا عن أبحاث النماذج الحدودية أو الفيديو الذي تم إنشاؤه. معظم الشخصيات العامة هي تقديرات ذات حدود مختلفة. وبالتالي فإن السؤال المفيد ليس "ما هو رقم الذكاء الاصطناعي؟" ولكن "أي تأثير، ولأي نظام، سيتم قياسه أو تصميمه وبأي طريقة؟"

ابدأ برسم الحدود

لا يكون الرقم البيئي منطقيًا إلا بعد تحديد ما يتضمنه. قد يغطي تقدير الاستدلال الضيق كهرباء المسرع أثناء إنشاء الإجابة. يضيف التقدير التشغيلي الأوسع الذاكرة والشبكات والتبريد وتحويل الطاقة. قد يخصص تقدير دورة الحياة أيضًا التدريب وتصنيع الرقائق والبناء والتخلص.

لا يوجد شيء خاطئ تلقائيًا. كل يجيب على سؤال مختلف. تبدأ المشكلة عندما يتم وصف رقم ضيق بأنه بصمة كاملة أو مقارنته برقم واسع.

Treechat ق المنهجيةعلى سبيل المثال، يقوم بتقدير الطاقة التشغيلية من النموذج المختار وعدد الرموز المميزة، ثم يضيف النفقات العامة لمركز البيانات ومتوسط عامل الكربون للشبكة. إنه ليس مقياسًا للطاقة ولا يدعي أنه يلتقط التصنيع. وينتمي هذا القيد إلى جانب النتيجة، ولا يتم إخفاؤه بحروف صغيرة.

يصبح الحساب الكهرباء والحرارة

تقوم النماذج بإجراء عمليات رياضية على المعالجات. يكررها التدريب أثناء ضبط أوزان النماذج؛ يستخدم الاستدلال الأوزان المدربة لإنتاج إجابة. كلاهما يسحبان الكهرباء، وكل هذه الطاقة تقريبًا تتحول في النهاية إلى حرارة يجب إزالتها.

نوع المهمة مهم. قام لوتشيوني وجيرنيت وستروبيل بقياس الطاقة عبر أعباء عمل التعلم الآلي ووجدوا ذلك النماذج التوليدية للأغراض العامة استخدمت طاقة أكبر بكثير من النماذج الخاصة بمهمة محددة لمهام قابلة للمقارنة في معاييرها المعيارية. تنتمي النتائج الدقيقة إلى أجهزتهم ومجموعات البيانات والنماذج التي تم اختبارها، ولكن الاتجاه مفيد.

الرموز المميزة والسياق وطول المخرجات مهمة في إنشاء النص. عادةً ما يتضمن إنشاء الصور والفيديو عمليات حسابية مختلفة وأثقل. يمكن أن يؤدي التجميع الفعال والمسرعات الأحدث إلى تقليل الطاقة لكل نتيجة، في حين أن الخوادم المستخدمة بشكل خفيف والأجيال المتكررة يمكن أن ترفعها.

تُظهر مجاميع مركز البيانات الحجم، وليس إجابة واحدة

ال تقارير وكالة الطاقة الدولية أن مراكز البيانات استهلكت حوالي 415 تيراواط ساعة في عام 2024، أي حوالي 1.5% من الكهرباء العالمية. وتتوقع حالتها الأساسية ما يقرب من 945 تيراواط في الساعة في عام 2030. ويعد الذكاء الاصطناعي هو المحرك الرئيسي لهذه الزيادة، ولكن الإجمالي يشمل التخزين السحابي والبث المباشر وبرامج المؤسسات وغيرها من الخدمات غير المرتبطة بالذكاء الاصطناعي.

يمنع هذا التمييز خطأين شائعين. إن تسمية إجمالي "استخدام الذكاء الاصطناعي" بالكامل يبالغ في حصة الذكاء الاصطناعي الحالية. إن النظر فقط إلى متوسط ​​صغير لكل مطالبة يمكن أن يقلل من أهمية البنية التحتية التي يتم إنشاؤها من أجل التوسع السريع في أعباء العمل.

التوقعات مشروطة أيضًا. وترسم وكالة الطاقة الدولية مسارات مختلفة لأن الطلب وكفاءة الأجهزة وقيود الشبكة غير مؤكدة. وينبغي للتوقعات أن توجه التخطيط، وألا تتكرر كحقائق حتمية. للحصول على حكم أكثر مباشرة، انظر هل الذكاء الاصطناعي سيء للبيئة؟.

الكربون يتبع إمدادات الطاقة

يمكن أن يكون لنفس القدر من الحساب انبعاثات تشغيلية مختلفة في أماكن وساعات مختلفة. يؤدي توليد الأحافير إلى زيادة كثافة الكربون؛ توليد منخفض الكربون يقلل منه. تؤثر كفاءة مركز البيانات على مقدار الكهرباء الداعمة المطلوبة حول الرقائق.

تتوقع الحالة الأساسية لوكالة الطاقة الدولية أن توفر مصادر الطاقة المتجددة ما يقرب من نصف الكهرباء المضافة لمراكز البيانات حتى عام 2030، لكن الغاز الطبيعي والفحم معًا يوفران أكثر من 40%٪. ويصل نموذجها إلى انبعاثات مراكز البيانات المتعلقة بالكهرباء والتي تصل إلى حوالي 320 مليون طن من ثاني أكسيد الكربون بحلول عام 2030 قبل أن تنخفض قليلاً. وهذا تقدير مركز البيانات، وليس مخزون الذكاء الاصطناعي فقط.

ويمكن للمطابقة السنوية للطاقة المتجددة أن تمول القدرة الأنظف وتخفض الانبعاثات القائمة على السوق. ولا يصف بالضرورة الشبكة الفعلية في لحظة تشغيل الطلب. ويعرض الإفصاح الأفضل كلا من المطالبة التعاقدية والواقع المحلي الحساس للوقت.

يمكن أن تكون المياه مباشرة أو غير مباشرة

يمكن للتبريد التبخيري استخدام الماء بكفاءة من منظور الكهرباء لأن التبخر يحمل الحرارة بعيدًا. ولا يتم إرجاع المياه المستهلكة على الفور إلى نفس مستجمع المياه. يمكن للأنظمة الجافة أو ذات الحلقة المغلقة أن تقلل بشكل كبير من الاستهلاك في الموقع، وأحيانًا على حساب طاقة أو معدات إضافية.

يضيف توليد الطاقة استخدامًا غير مباشر للمياه. وهذا يعني أن عبارة "صفر مياه للتبريد" لا تعني بالضرورة خدمة خالية من المياه. وعلى العكس من ذلك، قد تؤدي شبكة الطاقة المتجددة الثقيلة إلى خفض الاستهلاك غير المباشر للمياه والكربون، اعتمادًا على التقنيات المستخدمة.

تختلف تقديرات المياه لكل استعلام حسب الحجم لأن الباحثين والمشغلين يصممون خدمات وأماكن وحدود مختلفة. لا يتم دعم المطالبة بالزجاجة لكل رسالة من خلال الدراسة الأصلية وراء المقارنة الشائعة. لدينا دليل استخدام المياه بالذكاء الاصطناعي يفصل بين هذه الأرقام ويشرح ما يمكن لكل منها قوله وما لا يمكنه قوله.

المواد تجعل البصمة تدوم لفترة أطول

تحمل المسرعات والخوادم والمباني تأثيرات مجسدة من التعدين والتكرير والتصنيع والنقل. تحتاج مصانع أشباه الموصلات إلى الماء والمواد الكيميائية؛ تحتاج مراكز البيانات إلى الخرسانة والصلب والبطاريات والمولدات الاحتياطية. يمكن أن يؤدي استبدال الأجهزة بسرعة إلى زيادة هذه التأثيرات حتى لو كانت كل شريحة جديدة أكثر كفاءة في التشغيل.

ونادرًا ما يتم تضمينها في تقديرات الاستعلامات التي تواجه المستهلك نظرًا لصعوبة التخصيص. ما مقدار مساحة المصنع التي يمتلكها معالج واحد؟ كيف ينبغي تقسيم هذا المعالج بين عمليات التدريب ومليارات الاستدلالات؟ ما العمر والاستخدام الذي ينبغي افتراضه؟

هذه الأسئلة التي لم تتم الإجابة عليها لا تبرر تجاهل الأجهزة. إنهم يبررون الإبلاغ عنها بشكل منفصل وتحسين الكشف عن الموردين. يمكن للإيصال التشغيلي المقرب أن يدعم الاختيارات اليومية؛ تحتاج المشتريات والسياسات إلى أدلة دورة الحياة أيضًا.

تحويل التفسير إلى قرارات أفضل

بالنسبة للمستخدمين، فإن أقوى رافعة عملية هي التناسب. استخدم البحث أو الآلة الحاسبة أو البرامج الموجودة عندما تكون كافية. اختر نموذجًا أصغر أو متخصصًا للعمل الروتيني. حدد السياق غير ذي الصلة، واطلب الطول الذي تحتاجه وتجنب دفعات من المخرجات التي يمكن التخلص منها.

بالنسبة للمؤسسات، قم بقياس حجم عبء العمل بالإضافة إلى كفاءة الاستخدام. اسأل البائعين عن اختيار النموذج، وطاقة المنشأة، والإجهاد المائي، وعمر الأجهزة، والمحاسبة وراء المطالبات المتجددة. تقييم الفوائد المطالب بها مقابل خط الأساس الحقيقي. لدينا دليل لما يفعله الذكاء الاصطناعي للبيئة يغطي الاتجاه على مستوى النظام؛ دليل الذكاء الاصطناعي التوليدي يركز على الاستخدامات الاستهلاكية الأكثر كثافة في استخدام الموارد.

Treechat يوجه الأسئلة العادية نحو نماذج أصغر ويصنف نتائجها كتقدير. يقوم كل عضو مدفوع الأجر أيضًا بتمويل شجرة واحدة مزروعة حديثًا كل شهر، ولكن لا يتم التعامل مع الزراعة كدليل على أن الحساب لم يكن له أي تأثير. إن التخفيض والتقدير الشفاف والمساهمة المناخية المنفصلة تجيب على أجزاء مختلفة من المشكلة.