AI可以帮助我们应对气候变化 但它也存在能量问题

人工智能(AI)技术可以帮助我们应对气候变化 - 但它也为地球带来了成本。研究人员说，为了真正从技术的气候解决方案中受益，我们还需要更好地了解人工智能不断增长的碳足迹。

人工智能正在改变我们工作，生活和解决挑战的方式。它可以改善医疗保健，保护大象免受偷猎者的侵害，并研究如何分配宽带。

但它可能是最有价值的，因为一系列应用帮助人类应对我们最大的威胁 - 气候变化。人工智能可以加强气候预测，为脱碳行业从建筑到运输做出更明智的决策，并制定如何分配可再生能源。

人工智能作为气候变化战斗工具的相关性正值此时，越来越多的道德问题主要与数据饥饿形式的技术相关联，称为机器学习，其中计算机系统分析现有数据中的模式以进行预测和决策。机器学习应用程序引发了对可能导致歧视和不平等的公共监视，故意滥用，隐私，透明度和数据偏见的担忧。

这是欧盟关于如何利用人工智能为人类造福，技术带来的挑战以及如何最好地解决这些问题的更广泛的道德辩论的一部分。

“我们必须意识到AI实际上是我们人们设计的软件，”瑞典于默奥大学的社会和道德人工智能教授Virginia Dignum说。她说，我们必须对我们如何使用人工智能负责。'(它)不是某种来自外太空的魔法，而是发生在我们身上。不，我们让AI发生了。“

也许令人惊讶的是，一个刚刚开始讨论的问题是AI的环境足迹。

Netflix公司

根据Dignum教授的说法，这些算法告诉我们，例如，今晚在Netflix上观看什么会对环境产生影响。“人工智能耗费了大量精力，”这位计算机科学家说道，他是一个52人专家组成员，为欧洲委员会提供值得信赖和“以人为本”的人工智能建议。

她说，存储，特别是处理数据来训练算法 - “配方”计算机用于在数据中心或云中进行计算，在不同的中心进行计算，这些机器在进行计算时消耗能量。

例如，对于一种用于训练图像是否显示猫的算法，它需要处理数百万只猫图像。数据中心所属的信息和通信技术生态系统在燃料排放方面与航空相当。

“这是我们并没有真正想到的能源利用，”Dignum教授说。“我们拥有数据农场，特别是在欧洲和加拿大的北方国家，这些农场非常庞大。其中一些产品使用的能源与小城市一样多。”

她借鉴了美国马萨诸塞大学的一项研究，该研究发现培训大型人工智能模型来处理人类语言可能导致排放近30万公斤的二氧化碳当量，约为美国普通汽车排放量的五倍，包括它的制造。

瑞典研究员Anders Andrae预测，到2025年，数据中心可能占总用电量的10%。

尽管人工智能已经存在了大约半个世纪，但环境影响问题和其他道德问题现在才出现，因为几十年来开发的技术现在可以与数据爆炸性和强大的计算能力结合使用。 Dignum解释道。“现在是时候开始考虑以更加环保的方式进行人工智能，”她说。

AI可能是问题的一部分，但它也有可能帮助我们找到气候变化的解决方案。

Felix Creutzig教授在德国柏林的墨尔托全球公共与气候变化研究所领导一个名为土地利用，基础设施和运输的工作组，研究如何利用数据科学应对气候变化。他是一群国际研究人员的一员，他们倡导使用机器学习来实现更加协作的气候变化解决方案。

机会很大

Creutzig教授看到了大量的人工智能机会，可以在街道规模甚至建筑水平上提升目标气候变化解决方案的应用，这些应用可以应用于城市。城市空间尤为令人担忧，因为它们到2050年将成为全球三分之二以上人口的家园，并且资源密集程度极高。

“与技术合作并投资低碳技术很酷，但为了达到接近2度或1.5度目标(限制全球变暖)的任何目标，我们必须大幅降低能源需求，并通过改善空间配置来实现这一目标， “ 他说。

改善空间利用可以帮助解决诸如城市热岛之类的问题，这是一个由钢铁和水泥建成的城市环境储存热量和温暖城市的现象。“这是我们未来的一个关键问题，”他说。

绿化城市或使用风道建筑来创造通风是帮助城市应对人工智能引导的极端高温的方法。

Creutzig教授正在采用一种称为堆叠架构的方法，该方法使用机器学习和传统的机械建模，例如，获得有关建筑物在温度或能源需求方面的行为方式的见解，以找到低能耗和高能耗的最佳设计生活质量。这些可以为城市规划和政策制定者提供信息。

正是因为人工智能具有很大的潜力，他还认为它的使用应该与监管相结合，例如不存储不必要的数据或限制其使用，以便它有针对性，高效并且不会引起新的问题。不过，他表示目前对机器学习的环境影响研究还不够。“有很多值得探索的地方，”他说。

“基本上它(AI)是应用的燃料......它可以带来新的能源使用，”Creutzig教授说。“这与我们想要的相反。我正在考虑的主要例子是智能移动和自动驾驶，因为它们实际上是由AI驱动的，或者将由AI模拟。”

对于比利时布鲁塞尔欧洲政策研究中心的全球治理和数字经济专家Andrea Renda，以及为欧洲委员会提供建议的专家组成员，人工智能需要开发和部署，以满足社会的需求。通过节省比消耗更多的能量来保护环境。

“所有这些(数据密集型技术)对环境都是极其危险的，除非你能够使用这些技术，同时使用更多的能源，节省更多的能源，因为它们提供了更有效的解决方案，”Prof教授说。 。仁达。

Renda教授和Dignum教授都认为，对机器学习等数据耗费较少的AI表格的基础研究，如自动推理，应该是欧盟的优先考虑事项。这意味着减少个人数据和能源消耗的使用。

Dignum教授一直在研究“合成数据”，这不是基于真实的例子。它可以用于生成例如不基于敏感患者数据的骨折图像，以便训练算法发现什么在X射线中。然后可以丢弃该数据，以便不存储它。

美国的一些研究人员还提出，人工智能研究应该包括报告训练算法的计算成本，以提高透明度。

为了确保人工智能用于帮助而不是阻碍我们的社会，伦达教授表示现在是时候合并今天的两大辩论了。“一个是数字技术，另一个是可持续发展，特别是环境。如果我们使用前者来拯救后者，我认为我们将尽可能地利用我们拥有的资源，”他说过。“否则我们只是在浪费时间。”