人工智能可以助力氣候行動(dòng)，但本身碳足跡不可忽略

2023-08-31 09:47:48來源：國際能源小數(shù)據(jù)

據(jù)哥倫比亞廣播公司（CBS News）報(bào)道，隨著人工智能（AI）的使用越來越廣泛，社會(huì)在思考如何使用這一強(qiáng)大的工具來改善我們的生活、提高生產(chǎn)力和應(yīng)對(duì)我們最緊迫的挑戰(zhàn)，但很少有人考慮過AI對(duì)環(huán)境的影響。雖然一些人強(qiáng)調(diào)了這項(xiàng)技術(shù)有助于應(yīng)對(duì)環(huán)境挑戰(zhàn)的潛力，但另一些專家指出，我們必須首先了解人工智能自身的碳足跡。但專家們在總體上認(rèn)為人工智能是一個(gè)積極的發(fā)展，聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署稱贊它是一種可以提高我們應(yīng)對(duì)環(huán)境影響和氣候變化影響的工具。

人工智能可以用來篩選大量數(shù)據(jù)，比如研究人員用來監(jiān)測氣候變化的衛(wèi)星圖像。在人工智能的幫助下，科學(xué)家可以更好地模擬氣候模式，識(shí)別趨勢并做出預(yù)測，從而更清楚地了解氣候變化和有效的緩解策略。其他潛在的應(yīng)用包括使用人工智能來節(jié)約用水、撲滅野火，甚至識(shí)別和回收可回收物。同時(shí)一些專家正在研究人工智能本身的碳足跡，希望部署人工智能的公司應(yīng)該對(duì)其對(duì)環(huán)境的影響以及他們?nèi)绾螒?yīng)對(duì)這一影響保持透明。

人工智能的總體碳足跡很難衡量，可以從它使用的計(jì)算機(jī)開始計(jì)算。加州大學(xué)河濱分校電氣與計(jì)算機(jī)工程副教授Shaolei Ren說，制造計(jì)算機(jī)硬件所需的原材料是開采的，“這可能是真正的勞動(dòng)密集型，而且對(duì)環(huán)境也有很大影響”。一旦開發(fā)人員擁有了所需的硬件，訓(xùn)練人工智能模型會(huì)消耗大量能源。人工智能公司沒有披露能源的使用量，但研究人員根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)進(jìn)行了估計(jì)。訓(xùn)練GPT-3可能會(huì)消耗70萬升淡水，GPT-3為ChatGPT的語言模型提供動(dòng)力。用于防止數(shù)據(jù)中心過熱的水通常會(huì)蒸發(fā)，這意味著它不能重復(fù)使用，還有碳排放問題。馬薩諸塞大學(xué)阿默斯特分校的研究人員發(fā)現(xiàn)，單個(gè)人工智能模型的訓(xùn)練過程可以排放超過284噸的二氧化碳。這與63輛汽油動(dòng)力乘用車一年行駛排放的溫室氣體大致相同。

(資料圖)

微軟向OpenAI投資了數(shù)十億美元，但拒絕透露開發(fā)人工智能工具所涉及的碳足跡估計(jì)。微軟發(fā)言人表示：“人工智能將是推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展解決方案的有力工具，但我們需要全球充足的清潔能源供應(yīng)來推動(dòng)這項(xiàng)新技術(shù)，這增加了消費(fèi)需求。微軟正在投資于測量人工智能的能源使用和碳影響的研究，同時(shí)致力于提高大型系統(tǒng)在訓(xùn)練和應(yīng)用方面的效率。”

人工智能工具可以以環(huán)保的方式設(shè)計(jì)嗎？

谷歌的研究表明，水冷式數(shù)據(jù)中心的碳排放量比風(fēng)冷式數(shù)據(jù)中心低約10%。根據(jù)美國能源部的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)中心是美國能源最密集的建筑類型之一，每層空間消耗的能源是典型商業(yè)辦公樓的10到50倍，合計(jì)約占美國總用電量的2%。谷歌數(shù)據(jù)中心可持續(xù)發(fā)展負(fù)責(zé)人Ben Townsend表示，當(dāng)谷歌數(shù)據(jù)中心選擇新的地點(diǎn)時(shí)，該公司將調(diào)查該地區(qū)的再生和非飲用水資源，這在很大程度上是根據(jù)用戶的接近程度來決定的。“數(shù)據(jù)中心和個(gè)人電腦非常相似，需要空間，需要能源，還需要冷卻。”。

斯坦福可持續(xù)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人Ram Rajagopal說，在能源網(wǎng)絡(luò)方面也需要取得平衡。考慮到電網(wǎng)脫碳和復(fù)原能力的目標(biāo)，人工智能可以用于電力系統(tǒng)，以降低成本，擴(kuò)大部署規(guī)模，并確定降低溫室氣體排放量的最佳計(jì)劃。

人工智能有什么幫助？

科學(xué)家們已經(jīng)在以許多有益的方式使用人工智能。人工智能模型可以通過識(shí)別水中的污染物并找出提取污染物的最佳方法，幫助研究人員找到回收和再利用水的方法。在最近的一個(gè)項(xiàng)目中，谷歌、美國航空公司和突破能源公司合作，使用人工智能拼湊和篩選衛(wèi)星圖像、天氣和飛行路徑數(shù)據(jù)。人工智能被用來開發(fā)地圖來預(yù)測飛機(jī)凝結(jié)尾跡（飛機(jī)后面有時(shí)會(huì)看到的細(xì)白線），尾跡約占航空業(yè)全球變暖影響的35%。這項(xiàng)研究可以幫助飛行員優(yōu)化航線，從而減少凝結(jié)尾跡。

專家表示，人工智能還可以應(yīng)用于電池研究，以優(yōu)化電動(dòng)汽車使用的鋰電池。AMP Robotics和MachineX等幾家公司已經(jīng)開發(fā)出人工智能工具，用人工智能引導(dǎo)的機(jī)器人識(shí)別和回收可回收物。AMP Robotics在全球部署了300多個(gè)人工智能系統(tǒng)。機(jī)器人平均可以比人類更快、更穩(wěn)定地收集回收材料，速度是人類的兩倍。據(jù)該公司稱，AMP機(jī)器人技術(shù)通過優(yōu)化回收工作，幫助避免了近180萬噸的溫室氣體排放，這一影響相當(dāng)于從道路上清除了近37.5萬輛汽車。

加利福尼亞州的科學(xué)家正在使用人工智能來撲滅野火，與攝像頭相連的人工智能可以在野火蔓延到更廣泛的地方之前識(shí)別野火并檢測煙霧。在美國國家海洋和大氣管理局，科學(xué)家們正在使用人工智能來改進(jìn)氣候、天氣和其他地球系統(tǒng)模型。

聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署使用人工智能來幫助分析和預(yù)測大氣中的二氧化碳濃度，以及冰川質(zhì)量和海平面上升的變化。聯(lián)合國的國際甲烷排放觀測站（IMEO），使用人工智能來監(jiān)測和減少甲烷排放，甲烷是一種影響地球溫度的強(qiáng)效溫室氣體。

相關(guān)公司甚至人工智能語言模型都認(rèn)識(shí)到了AI對(duì)環(huán)境影響的不確定性。ChatGPT在回答哥倫比亞廣播公司的問題時(shí)回答道：

“作為一名人工智能，我的目的是幫助像你這樣的用戶獲取有關(guān)各種主題的信息和知識(shí)，包括與環(huán)境相關(guān)的主題，這樣你就可以做出明智的決定，并采取符合你的價(jià)值觀和目標(biāo)的行動(dòng)，建設(shè)一個(gè)更美好、可持續(xù)的世界。”

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