Кажуть, штучний інтелект – це технологія, що здатна змінити майбутнє. Він може згенерувати майже все: від зображень до складної аналітики. Очікується, що ринок штучного інтелекту досягне 407 мільярдів доларів до 2027 року з річним темпом зростання 37,3% з 2023 по 2030 рік. Потенціал технології величезний, але чи впливає її використання на довкілля?

Почнімо з того, що щоб штучний інтелект (ШІ) міг виконувати поставлені завдання, йому необхідно обробляти величезні масиви даних. Наприклад, щоб ШІ міг розрізнити турбіни вітрових електростанцій від звичайного вітряка, він повинен «просіяти» мільйони зображень ВЕС.

Обробка інформації відбувається в центрах обробки даних (ЦОД), які мають великі обчислювальні потужності та потребують величезної кількості енергії. У дослідженні 2019 року вчені з Массачусетського університету підрахували, що «навчання» одного великого пристрою штучного інтелекту може призвести до викиду до 284 тонн CO2-еквіваленту. Це майже вп’ятеро більше СО2, ніж викиди автомобіля за весь термін його виробництва та експлуатації. 

І хоча у Массачусетському університеті досліджували особливо енергоємну модель ШІ, результати демонструють тенденцію: чим складніший алгоритм роботи штучного інтелекту та поставлена перед ним задача, тим більшим є викид вуглекислого газу в атмосферу.

Після завершення «етапу навчання» подальші викиди відбуваються під час роботи системи, що може відбуватися мільярди разів на день – наприклад, щоразу, коли чат-бот відповідає на запитання. На думку вчених з німецької неурядової організації Algorithmwatch, на цей етап може припадати до 90% викидів за весь життєвий цикл ШІ.

Значні викиди СО2 – це один зі суттєвих факторів впливу на навколишнє середовище від ШІ, хоча неозброєним оком цього не помітити. Звідки беруться ці викиди? Системи штучного інтелекту вимагають значної енергії для роботи та навчання моделі, під час отримання якої й утворюються парникові гази. Звісно, якщо ШІ живляться від відновлюваної енергетики, викидів менше, проте нині це не повсюдна практика, і по світу переважають так звані традиційні джерела енергії.

Оскільки набори даних і моделі стають складнішими, кількість енергії, що необхідна для навчання та запуску моделей ШІ, теж зростає. Це пришвидшує кліматичні зміни. За даними дослідників OpenAI, з 2012 року кількість обчислювальної потужності, необхідної для навчання передових моделей штучного інтелекту, подвоюється кожні 3,4 місяця. Очікується, що до 2040 року викиди від індустрії інформаційно-комунікаційних технологій (ІКТ) загалом досягнуть 14% світових викидів. При чому більшість з них надходитимуть від інфраструктури ІКТ, зокрема центрів обробки даних і комунікаційних мереж.

Дослідження також показали, що викиди, які виникають під час навчання ШІ, пов’язані з розташуванням навчального сервера та енергетичної мережі, яку він використовує, тривалістю процедури навчання та обладнанням, на якому відбувається навчання. Вчені навіть розробили спеціальний калькулятор викидів для оцінки споживання енергії та супутнього впливу на навколишнє середовище від тренувальних моделей для ШІ.

Вплив штучного інтелекту на клімат – це не єдиний наслідок використання цієї технології для природи. ШІ споживає дуже багато води. Тільки під час навчання GPT-3 витратили 700.000 літрів води для охолодження дата-центрів. Вчені також підрахували, що один діалог із GPT на 20-50 повідомлень витрачає 0,5 літра води, а таких діалогів сотні мільйонів.

А ще побічними результатом використання ШІ є електронні відходи. Вони містять небезпечні хімічні речовини, зокрема свинець, ртуть і кадмій, які можуть забруднювати ґрунт і джерела води та становити загрозу здоров’ю людей.

За прогнозами Всесвітнього економічного форуму, якщо нічого не робити, то до 2050 року загальна кількість утворених електронних відходів збільшиться більш ніж у двічі та досягне 120 мільйонів тонн на рік. Тому, щоб уникнути шкоди навколишньому середовищу та звести до мінімуму вивільнення небезпечних сполук, необхідно налагодити належне поводження з електронними відходами та їхнє перероблення. 

Варто також розуміти, що всі озвучені негативні наслідки від використання штучного інтелекту – характерні загалом для всієї сфери диджитал-технологій. Програмування, розробка комп’ютерних ігор, соціальні мережі чи звичайні електронні листи – це все потребує великих дата-центрів, багато енергії та інших ресурсів. Тож варто зважати на це наступного разу, коли виникне потреба у різних диджитал-технологіях, та намагатися уникати зберігання цифрової інформації на майбутнє, якщо вона точно не знадобиться, адже це теж впливає на природу.

Попри все, якщо штучний інтелект використовувати розумно, то він здатен принести більше користі, ніж шкоди. Що потрібно робити, щоб вплив був меншим? Робота центрів обробки даних у регіонах, де використовуються відновлювані джерела енергії і не потрібно багато води для охолодження, також може знизити вуглецевий слід ШІ. Наприклад, величезні ЦОД у США або Австралії, де викопне паливо становить основну частину енергобалансу, виробляють більше викидів, ніж центри в Ісландії, де використовують геотермальну енергію, а нижчі температури зовнішнього повітря полегшують охолодження серверів. Також варто встановлювати ЦОД у регіонах без дефіциту води.

Водночас використання ШІ для подолання причин та наслідків екологічних проблем є доволі перспективним, й ось декілька прикладів:

• ШІ допомагає у поширенні відновлюваних джерел енергії, адже може прогнозувати вихід енергії з установок ВДЕ, оптимізувати продуктивність і покращувати процес їхнього обслуговування. Наприклад, компанія GE Renewable Energy використовує штучний інтелект у своїх вітрових турбінах, щоб покращити їхню продуктивність. Ці турбіни оснащені датчиками та алгоритмами штучного інтелекту, які передбачають зміни швидкості вітру та відповідно корегують роботу турбіни.
• ШІ помічний у веденні сталого сільського господарства, адже може допомогти аналізувати дані про ґрунт, прогнозувати врожайність та виявляти спалахи шкідників і хвороб. Вже не дивина, що на полях для точного виявлення та видалення бур’янів використовується сільськогосподарська техніка на основі штучного інтелекту.
• ШІ може допомогти вирішити проблему зміни клімату, досліджуючи дані про викиди парникових газів, погодні умови та інші екологічні фактори. Така аналітика корисна при розробці політик та стратегій скорочення викидів і пом’якшення наслідків зміни клімату.

Безперечно, штучний інтелект – це нові можливості та ризики. У перспективі правильно навчені моделі штучного інтелекту здатні допомогти людству сповільнити зміну клімату, стати більш енергоефективним, сталим у сільському господарстві та навіть врятувати тисячі видів тварин та рослин. Проте все це матиме сенс лише за умови, що вплив ШІ на довкілля буде максимально низьким. Тому ШІ має працювати виключно від відновлюваних джерел енергії та знаходитися у регіонах із оптимальними умовами для його роботи.

Джерело: Екодія