إيف هنا. توفر هذه المقالة بشكل مفيد بيانات حول الاستخدام المحتمل لطاقة الذكاء الاصطناعي، ولماذا من المحتمل أن يثبت خطأ المفاهيم المبهجة بأن شهيته ستنخفض.
بقلم ديفيد بيريبي، الذي يكتب عن الذكاء الاصطناعي والروبوتات، وقد ظهرت أعماله في نيويورك تايمز، وناشيونال جيوغرافيك، وسليت، وغيرها من المطبوعات. وهو مؤلف كتاب “نحن وهم: علم الهوية”. تم نشره في الأصل بواسطة Yale Environment 360؛ تم نشره عبر Undark كجزء من تعاون مكتب المناخ
بعد شهرين من إطلاقه في نوفمبر 2022، كان لدى ChatGPT من OpenAI 100 مليون مستخدم نشط، وفجأة كانت شركات التكنولوجيا تتسابق لتزويد الجمهور بمزيد من “الذكاء الاصطناعي الإبداعي”. وقارن النقاد تأثير التكنولوجيا الجديدة بالإنترنت، أو الكهرباء، أو الثورة الصناعية – أو اكتشاف الحرائق.
إن الوقت كفيل بفصل الضجيج عن الواقع، ولكن إحدى العواقب المترتبة على انفجار الذكاء الاصطناعي واضحة: وهي أن البصمة البيئية لهذه التكنولوجيا ضخمة ومتنامية.
يعد استخدام الذكاء الاصطناعي مسؤولاً بشكل مباشر عن انبعاثات الكربون الناتجة عن الكهرباء غير المتجددة وعن استهلاك ملايين الجالونات من المياه العذبة، كما أنه يعزز بشكل غير مباشر التأثيرات الناتجة عن بناء وصيانة المعدات المتعطشة للطاقة التي يعمل عليها الذكاء الاصطناعي. بينما تسعى شركات التكنولوجيا إلى دمج الذكاء الاصطناعي عالي الكثافة في كل شيء بدءًا من كتابة السيرة الذاتية إلى طب زراعة الكلى ومن اختيار طعام الكلاب إلى النمذجة المناخية، فإنها تستشهد بالعديد من الطرق التي يمكن أن يساعد بها الذكاء الاصطناعي يقلل البصمة البيئية للإنسانية. لكن المشرعين والمنظمين والناشطين والمنظمات الدولية يريدون الآن التأكد من أن الفوائد لا تفوقها المخاطر المتزايدة للذكاء الاصطناعي.
قال السناتور عن ولاية ماساتشوستس، إدوارد ماركي، في بيان صدر في الأول من فبراير/شباط في واشنطن، بعد أن قدم هو وأعضاء آخرون في مجلس الشيوخ وممثلون، مشروع قانون يتطلب الحكومة الفيدرالية لتقييم البصمة البيئية الحالية للذكاء الاصطناعي وتطوير نظام موحد للإبلاغ عن التأثيرات المستقبلية. وبالمثل، فإن “قانون الذكاء الاصطناعي” الخاص بالاتحاد الأوروبي، والذي وافقت عليه الدول الأعضاء الأسبوع الماضي، سيتطلب من “أنظمة الذكاء الاصطناعي عالية المخاطر” (والتي تشمل “النماذج الأساسية” القوية التي تشغل ChatGPT وأنظمة الذكاء الاصطناعي المماثلة) الإبلاغ عن استهلاكها للطاقة، واستخدام الموارد. وغيرها من التأثيرات طوال دورة حياة أنظمتها. ويدخل قانون الاتحاد الأوروبي حيز التنفيذ العام المقبل.
وفي الوقت نفسه، قالت المنظمة الدولية للمعايير، وهي شبكة عالمية تعمل على تطوير معايير للمصنعين والهيئات التنظيمية وغيرها، إنها ستصدر معايير “للذكاء الاصطناعي المستدام” في وقت لاحق من هذا العام. وسوف تشمل هذه المعايير قياس كفاءة الطاقة، واستخدام المواد الخام، والنقل، واستهلاك المياه، فضلا عن ممارسات للحد من تأثيرات الذكاء الاصطناعي طوال دورة حياته، من عملية تعدين المواد وتصنيع مكونات الكمبيوتر إلى الكهرباء التي تستهلكها حساباته. تريد ISO تمكين مستخدمي الذكاء الاصطناعي من اتخاذ قرارات مستنيرة بشأن استهلاكهم للذكاء الاصطناعي.
في الوقت الحالي، ليس من الممكن معرفة كيف سيؤثر طلب الذكاء الاصطناعي الخاص بك للمساعدة في الواجبات المنزلية أو صورة رائد فضاء وهو يركب حصانًا على انبعاثات الكربون أو مخزونات المياه العذبة. ولهذا السبب تصف مجموعة مقترحات “الذكاء الاصطناعي المستدام” لعام 2024 طرقًا للحصول على مزيد من المعلومات حول تأثيرات الذكاء الاصطناعي.
وقال شاولي رين، الأستاذ المشارك في الهندسة الكهربائية وهندسة الكمبيوتر في جامعة كاليفورنيا في ريفرسايد، والذي كان يدرس تكاليف المياه في جامعة كاليفورنيا في ريفرسايد، إنه في غياب المعايير واللوائح التنظيمية، كانت شركات التكنولوجيا تقوم بالإبلاغ عما تختاره، وكيفما تختاره، حول تأثير الذكاء الاصطناعي الخاص بها. حساب العقد الماضي. من خلال العمل على حسابات الاستخدام السنوي للمياه لأنظمة التبريد بواسطة Microsoft، يقدر رين أن الشخص الذي يشارك في جلسة أسئلة وأجوبة باستخدام GPT-3 (حوالي 10 t0 50 استجابة) يستهلك نصف لتر من المياه العذبة . “سيختلف الأمر حسب المنطقة، ومع وجود ذكاء اصطناعي أكبر، يمكن أن يكون أكثر من ذلك.” لكنه قال إنه لم يتم الكشف عن الكثير بشأن ملايين الجالونات من المياه المستخدمة لتبريد أجهزة الكمبيوتر التي تعمل بالذكاء الاصطناعي.
وينطبق الشيء نفسه على الكربون.
“لا يتمتع علماء البيانات اليوم بإمكانية الوصول بسهولة أو موثوقة إلى قياسات البيانات [greenhouse gas impacts from AI]”، مما يحول دون تطوير تكتيكات قابلة للتنفيذ”، كتبت مجموعة من 10 باحثين بارزين في تأثيرات الذكاء الاصطناعي في ورقة مؤتمر عام 2022. وقال جيسي دودج، عالم الأبحاث في معهد ألين للذكاء الاصطناعي في سياتل، والذي كان أحد المؤلفين المشاركين في الورقة، إنه منذ أن قدموا مقالتهم، انتشرت تطبيقات الذكاء الاصطناعي ومستخدموه، لكن الجمهور لا يزال في جهل بشأن تلك البيانات.
يمكن تشغيل الذكاء الاصطناعي على العديد من الأجهزة، حيث سيتم تشغيل الذكاء الاصطناعي البسيط الذي يقوم بتصحيح الرسائل النصية تلقائيًا على الهاتف الذكي. وقال دودج إن نوع الذكاء الاصطناعي الذي يرغب معظم الناس في استخدامه كبير جدًا بالنسبة لمعظم الأجهزة الشخصية. وقال: “إن النماذج القادرة على كتابة قصيدة لك، أو صياغة رسالة بريد إلكتروني، كبيرة جدًا”. “الحجم أمر حيوي بالنسبة لهم للحصول على تلك القدرات.”
تحتاج أنظمة الذكاء الاصطناعي الكبيرة إلى تشغيل أعداد هائلة من العمليات الحسابية بسرعة كبيرة، وعادةً ما يتم ذلك باستخدام وحدات معالجة رسومية متخصصة، وهي معالجات مصممة في الأصل لإجراء عمليات حسابية مكثفة لعرض الرسومات على شاشات الكمبيوتر. بالمقارنة مع الرقائق الأخرى، تعد وحدات معالجة الرسومات أكثر كفاءة في استخدام الطاقة بالنسبة للذكاء الاصطناعي، وتكون أكثر كفاءة عندما يتم تشغيلها في “مراكز بيانات سحابية” كبيرة – وهي مباني متخصصة مليئة بأجهزة الكمبيوتر المجهزة بهذه الرقائق. كلما زاد حجم مركز البيانات، زادت كفاءة استخدام الطاقة. ويرجع التحسن في كفاءة استخدام الطاقة في الذكاء الاصطناعي في السنوات الأخيرة جزئيا إلى بناء المزيد من “مراكز البيانات فائقة الحجم”، والتي تحتوي على عدد أكبر من أجهزة الكمبيوتر ويمكن توسيع نطاقها بسرعة. عندما يشغل مركز البيانات السحابي النموذجي حوالي 100000 قدم مربع، يمكن أن يصل حجم المركز الفائق النطاق إلى مليون قدم مربع أو حتى مليوني قدم مربع.
تتراوح تقديرات عدد مراكز البيانات السحابية في جميع أنحاء العالم من حوالي 9000 إلى ما يقرب من 11000. المزيد قيد الإنشاء. وتتوقع وكالة الطاقة الدولية أن استهلاك الكهرباء في مراكز البيانات في عام 2026 سيكون ضعف ما كان عليه في عام 2022 – 1000 تيراواط، أي ما يعادل تقريبًا إجمالي استهلاك اليابان الحالي.
ومع ذلك، كمثال على مشكلة واحدة تتعلق بالطريقة التي يتم بها قياس تأثيرات الذكاء الاصطناعي، يتضمن تقدير الوكالة الدولية للطاقة ذلك الجميع نشاط مركز البيانات، والذي يمتد إلى ما هو أبعد من الذكاء الاصطناعي ليشمل العديد من جوانب الحياة الحديثة. يتم أيضًا تشغيل واجهة متجر أمازون، وعرض مقاطع الفيديو على تلفزيون أبل، وتخزين الملايين من رسائل البريد الإلكتروني للأشخاص على Gmail، و”استخراج” البيتكوين من خلال مراكز البيانات. (تستبعد تقارير وكالة الطاقة الدولية الأخرى عمليات التشفير، ولكنها لا تزال تجمع كل أنشطة مراكز البيانات الأخرى معًا).
لا تكشف معظم شركات التكنولوجيا التي تدير مراكز البيانات عن النسبة المئوية لاستخدامها للطاقة في عمليات الذكاء الاصطناعي. الاستثناء هو شركة جوجل، التي تقول إن “التعلم الآلي” – وهو أساس الذكاء الاصطناعي الشبيه بالبشر – يمثل أقل إلى حد ما من 15 بالمائة من استخدام الطاقة في مراكز البيانات الخاصة بها.
هناك تعقيد آخر يتمثل في حقيقة أن الذكاء الاصطناعي، على عكس تعدين البيتكوين أو التسوق عبر الإنترنت، يمكن استخدامه للقيام بذلك يقلل آثار الإنسانية. يمكن للذكاء الاصطناعي تحسين النماذج المناخية، وإيجاد طرق أكثر كفاءة لصنع التكنولوجيا الرقمية، والحد من النفايات في وسائل النقل، وخفض استخدام الكربون والمياه. على سبيل المثال، وجد أحد التقديرات أن المنازل الذكية التي تديرها الذكاء الاصطناعي يمكن أن تقلل من استهلاك الأسر لثاني أكسيد الكربون بنسبة تصل إلى 40%. ووجد مشروع حديث لشركة جوجل أن البيانات الجوية السريعة التي تعتمد على الذكاء الاصطناعي يمكن أن توجه طياري الخطوط الجوية إلى مسارات الطيران التي ستترك أقل عدد من النفاثات.
نظرًا لأن نفث الهواء يشكل أكثر من ثلث مساهمة الطيران التجاري في ظاهرة الاحتباس الحراري، “إذا استفادت صناعة الطيران بأكملها من هذا الاختراق الوحيد للذكاء الاصطناعي”، كما يقول ديف باترسون، أستاذ علوم الكمبيوتر الفخري بجامعة كاليفورنيا في بيركلي والباحث في Google، “فإن هذا اكتشاف واحد من شأنه أن يوفر المزيد من ثاني أكسيد الكربون (ثاني أكسيد الكربون والغازات الدفيئة الأخرى) مقارنة بثاني أكسيد الكربون الناتج عن الذكاء الاصطناعي في عام 2020.
ويتوقع تحليل باترسون أن البصمة الكربونية للذكاء الاصطناعي ستستقر قريبًا ثم تبدأ في التقلص، وذلك بفضل التحسينات في كفاءة استخدام برامج وأجهزة الذكاء الاصطناعي للطاقة. أحد انعكاسات هذا التحسن في الكفاءة: مع زيادة استخدام الذكاء الاصطناعي منذ عام 2019، ظلت النسبة المئوية لاستخدام الطاقة في مركز بيانات Google أقل من 15 بالمائة. وبينما زادت حركة الإنترنت العالمية أكثر من عشرين ضعفا منذ عام 2010، فإن حصة الكهرباء العالمية التي تستخدمها مراكز البيانات والشبكات زادت بشكل أقل بكثير، وفقا لوكالة الطاقة الدولية.
ومع ذلك، فإن البيانات المتعلقة بتحسين الكفاءة لا تقنع بعض المتشككين، الذين يستشهدون بظاهرة اجتماعية تسمى “مفارقة جيفونز”: جعل المورد أقل تكلفة في بعض الأحيان يزيد استهلاكها على المدى الطويل. قال رين: “إنه تأثير ارتدادي”. “إنك تجعل الطريق السريع أوسع، ويستخدم الناس وقودًا أقل لأن حركة المرور تتحرك بشكل أسرع، ولكن بعد ذلك تأتي المزيد من السيارات. وتحصل على استهلاك وقود أكثر من ذي قبل.” إذا أصبحت تدفئة المنزل أكثر كفاءة بنسبة 40% بفضل الذكاء الاصطناعي، كما كتب أحد النقاد مؤخرًا، فقد ينتهي الأمر بالناس إلى إبقاء منازلهم أكثر دفئًا لساعات إضافية من اليوم.
وقال دودج: “إن الذكاء الاصطناعي هو عامل تسريع لكل شيء”. “إنه يجعل كل ما تقوم بتطويره يسير بشكل أسرع.” وقال إنه في معهد ألين، ساعد الذكاء الاصطناعي في تطوير برامج أفضل لنمذجة المناخ، وتتبع الأنواع المهددة بالانقراض، والحد من الصيد الجائر. ولكن على المستوى العالمي، يمكن للذكاء الاصطناعي أيضًا أن يدعم “الكثير من التطبيقات التي يمكن أن تسرع تغير المناخ. هذا هو المكان الذي تطرح فيه أسئلة أخلاقية حول نوع الذكاء الاصطناعي الذي تريده.
إذا كان الاستخدام العالمي للكهرباء يمكن أن يبدو مجردًا بعض الشيء، فإن استخدام المياه في مراكز البيانات يعد قضية محلية وملموسة أكثر – خاصة في المناطق المتضررة من الجفاف. لتبريد الأجهزة الإلكترونية الدقيقة في المناطق الداخلية النظيفة لمراكز البيانات، يجب أن تكون المياه خالية من البكتيريا والشوائب التي يمكن أن تفسد الأعمال. وبعبارة أخرى، فإن مراكز البيانات غالبا ما تتنافس “على نفس المياه التي يشربها الناس ويطبخونها ويغتسلون بها”، كما يقول رين.
وقال رين إنه في عام 2022، استهلكت مراكز بيانات جوجل حوالي 5 مليارات جالون (حوالي 20 مليار لتر) من المياه العذبة للتبريد. (لا يشمل “الاستخدام الاستهلاكي” المياه التي تمر عبر المبنى ثم تعود إلى مصدرها.) وفقًا لدراسة حديثة أجراها رين، استخدمت مراكز بيانات جوجل مياهًا أكثر بنسبة 20 بالمائة في عام 2022 عما كانت عليه في عام 2021، واستخدام مايكروسوفت للمياه وارتفع بنسبة 34 بالمئة في نفس الفترة. (تستضيف مراكز بيانات جوجل برنامج الدردشة الآلي Bard وغيره من أنظمة الذكاء الاصطناعي المولدة؛ وتستضيف خوادم مايكروسوفت ChatGPT بالإضافة إلى أشقائها الأكبر GPT-3 وGPT-4. ويتم إنتاج الثلاثة جميعًا بواسطة OpenAI، التي تعد مايكروسوفت مستثمرًا كبيرًا فيها).
ومع بناء المزيد من مراكز البيانات أو توسيعها، أصبح جيرانهم منزعجين من معرفة كمية المياه التي يستهلكونها. على سبيل المثال، في ذا داليس بولاية أوريغون، حيث تدير جوجل ثلاثة مراكز بيانات وتخطط لإنشاء مركزين آخرين، رفعت حكومة المدينة دعوى قضائية في عام 2022 لإبقاء استخدام جوجل للمياه سرًا عن المزارعين ونشطاء البيئة والقبائل الأمريكية الأصلية الذين كانوا قلقين بشأن آثاره. على الزراعة وعلى الحيوانات والنباتات في المنطقة. وسحبت المدينة دعواها في أوائل العام الماضي. وأظهرت السجلات التي نشرتها بعد ذلك أن مراكز البيانات الثلاثة الموجودة التابعة لشركة جوجل تستخدم أكثر من ربع إمدادات المياه في المدينة. وفي شيلي وأوروغواي، اندلعت الاحتجاجات على مراكز بيانات جوجل المخطط لها والتي ستستفيد من نفس الخزانات التي توفر مياه الشرب.
الأهم من ذلك كله، كما يقول الباحثون، هو أن ما نحتاج إليه هو تغيير الثقافة في عالم تطوير الذكاء الاصطناعي المخلخل. يحتاج منشئو الذكاء الاصطناعي التوليدي إلى التركيز على ما هو أبعد من القفزات التقنية والحدود لأحدث إبداعاتهم وأن يكونوا أقل حذرًا بشأن تفاصيل البيانات والبرامج والأجهزة التي يستخدمونها لإنشائها.
وقال دودج إنه في يوم من الأيام في المستقبل، قد يتمكن الذكاء الاصطناعي – أو يكون ملزمًا قانونًا – بإبلاغ المستخدم عن تأثير الماء والكربون لكل طلب مميز يقدمه. وقال: “ستكون هذه أداة رائعة من شأنها أن تساعد البيئة”. ومع ذلك، في الوقت الحالي، لا يملك المستخدمون الفرديون الكثير من المعلومات أو القوة لمعرفة بصمة الذكاء الاصطناعي الخاصة بهم، ناهيك عن اتخاذ القرارات بشأنها.
وقال رين: “للأسف، ليس هناك الكثير مما يمكن للأفراد القيام به”. وقال إنه يمكنك الآن “محاولة استخدام الخدمة بحكمة”.
تصحيح، 21 فبراير 2024: نسخة سابقة من هذه المقالة نقلت بشكل غير صحيح عن الباحث ديف باترسون إشارته إلى انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناتجة عن الطيران العالمي. كان باترسون يشير في الواقع إلى انبعاثات ثاني أكسيد الكربون (“مكافئ ثاني أكسيد الكربون”)، وهو قياس يشمل كلاً من ثاني أكسيد الكربون والغازات الدفيئة الأخرى.
