Экология данных: сколько наши файлы потребляют энергии?

Интернет, компьютерные технологии и искусственный интеллект сделали нашу жизнь значительно проще. Если раньше нашим родителям, бабушкам и дедушкам приходилось просиживать часы в библиотеке, чтобы найти ответ на нужный вопрос, сейчас достаточно ввести буквально несколько слов в поисковой строке. А с развитием ChatGPT и других искусственный интеллектов всё стало ещё проще.

Иметь неограниченный доступ к любой информации – это невероятно удобно. Но часто ли мы задумываемся о том, какова цена каждому запросу или промту в языковой модели? Мнения разнятся: кто-то считает, что ИИ крайне вреден для окружающей среды. Другие же полагают, что это – лишь преувеличения. О том, что же является правдой, мы попытаемся разобраться в статье.

Информация и потребление ресурсов

Возможности и объём онлайн-сервисов и облачных технологий становятся всё совершеннее. Это – важная часть нашей жизни, которая уже стала привычной и неотъёмлемой. Время, которое мы проводим в сети Интернет, возрастает: это уже не просто инструмент для работы и учёбы. Мы смотрим фильмы, скачиваем музыку и игры. И вместе со временем, которое люди проводят за экраном, растёт и потребление ресурсов. О том, как именно эти цифровые экосистемы влияют на окружающий мир, мы задумываемся крайне редко, если вообще задумываемся. 

Из чего состоит Интернет

Как, в сущности, работает Интернет? Он состоит из огромной кучи компонентов: от локальных устройств и заканчивая дата-центрами. Центральное место занимают сервера, которые обрабатывают данные , обрабатывают запросы пользователей и хранят терабайты информации. Находятся они в специальных дата-центрах, расположенных по всему миру. Именно они круглосуточно поддерживают соединения и работу каждой веб-страницы. 

Для чего же нужны экологические ресурсы? Каждому дата-центру необходима энергия не только для питания, но и для охлаждения. Согласно оценкам, в среднем один дата-центр потребляет около 1–2 мегаватт энергии. Если перевести на понятный язык, этот объём эквивалентен потреблению энергии от 500-100 домашних хозяйств. А чтобы сервера работали стабильно, необходима и эффективная система охлаждения. Для этого нужны кондиционеры, которые также требуют огромного количества энергетических ресурсов.

О том, как технологии и климат влияют на нас. читайте в статье «Как мы будем жить завтра? Социальные модели будущего»

Облачные сервисы

Что собой представляют облачные сервисы? К ним относятся стриминговые площадки, онлайн-ресурсы для сохранения информации и хостинг-платформы. Хостинг, в свою очередь, это так называемая «аренда квартиры» для сайта. То есть, пространство, которое он занимает во Всемирной паутине. 

Каждый запрос, который вы задаёте поисковой системе, обрабатывает не ваше устройство, а удалённые мощные сервера. Для хранения ваших данных облачным сервисам необходима энергия, чтобы бесперебойно проводить обработку и хранение информации, а также вычислительные процессы.

Дата-центры

Для работы дата-центров необходимо всё то же самое – энергия для работы и охлаждения. Правда, здесь ситуация интереснее. Крупные гиганты, например, Google и Microsoft, находятся в постоянных поисках возобновляемых ресурсов для работы. Это позволяет снизить потребление природных благ. Их главной целью является снизить углеродный след, оставляемый в процессе работы. 

Также разрабатываемые передовые технологии обеспечивают более чёткую работу дата–центров. Теперь системы более оптимизированы. За счёт этого получается снизить и расход энергии. Среди таких мер – использование интеллектуального управления и автоматизация охлаждения. Последнее – самое важное, так как на обслуживание кондиционеров дата-центров требуется огромное количество пресной воды.

Искусственный интеллект и экология

Можно сказать, что в последнее время искусственный интеллект «захватил» мир. Языковые модели и инструменты для генерации изображений используют сотни миллионов людей по всему миру. Искусственный интеллект стал не просто эффективным помощником: всё чаще люди обращаются к нему для совершенно неожиданных целей. Например, некоторые находят в ИИ друга и советчика, другие – творческого соавтора для создания удивительных миров.

Искусственный интеллект и нейросети могут быть незаменимыми ассистентами в самых разных сферах. Подробнее рассказываем в статье «Виртуальные помощники»

Спустя какое-то время вокруг искусственного интеллекта стали возникать оживлённые дискуссии. Их темой как раз и стал экологический вред, который такие «помощники» наносят окружающей среде.

Говоря о вреде ИИ для планеты, обычно в первую очередь упоминают огромный выброс углекислого газа в атмосферу. Однако оценить точное количество невозможно – слишком много сторонних факторов. Для обучения и работы искусственного интеллекта разработчики используют разные чипы и системы охлаждения. Каждый дата–центр работает по своим правилам. Тем не менее, существует ряд исследований, которые пытались высчитать урон, наносимый ИИ планете.

 Массачусетский эксперимент

Одно из самых крупных исследований провели работники Массачусетского университета. Они смогли оценить, сколько углекислого газа примерно выбрасывает искусственный интеллект во время обучения. Например, «образование» мощной языковой модели BERT за 79 часов выпускает 652,3 кг CO₂. Чтобы понять, сравним это количество с тем, что выпускает самолёт за перелёт от Нью-Йорка до Сан-Франциско. Это приводит к выбросу 453,6 кг углекислого газа на одного пассажира. 

Кроме того, учёные оценили и то, сколько CO₂ выпускает модель во время своего обучения по поиску нейронной архитектуры. Эта задача, одна из самых сложных, привела к выбросу 283,9 тонн углекислого газа! А это уже эквивалентно трём сотням перелётов туда и обратно с Восточного побережья США на Западное.

Оценка затрат 

На развитие инфраструктуры, новые системы работы и охлаждения необходимы не только финансовые затраты. С развитием больших языковых моделей растёт и расход энергетических ресурсов. Согласно подсчётам экспертам, на разработку одной только ChatGPT-4 пришлось израсходовать 51–62 ГВт*ч. Такое количество целый мегаполис вроде Сан-Франциско мог бы существовать несколько дней. А ведь это – даже не последняя модель. 

Международное энергетическое агентство подсчитало, что одно только хранение данных расходует до 1,5% всей электроэнергии. В США эта цифра возросла до 4,4%. К 2028 году планируется, что проценты вырастут до отметки в 12.

Как снизить потребление ресурсов

Самая главная ловушка состоит в том, что один пользователь искусственного интеллекта даже при активном использовани генерации картинок и текстов расходует количество энергии, эквивалентное одному кипячению воды в чайнике. В мировых масштабах это – лишь капля в море. Тем не менее, ИИ используют миллионы людей, и из этого складывается неутешающая статистика.

Полный отказ от искусственного интеллекта – слишком радикальный выбор. Тем не менее, вы можете предпринять маленькие шаги для помощи планете.

• Используйте более лёгкие языковые модели. Зачастую для среднестатистического запроса не требуется режим долгого размышления или продвинутая модель.
• Формируйте запросы более чётко. Чем точнее вы составите промт, тем меньше понадобится уточняющих комментариев и новых генераций.
• Создание текста потребляет меньше ресурсов, чем изображение или сложная таблица. Поэтому если вашу задачу можно оформить, например, списком или лёгкой схемой, лучше сделать так.

Искусственный интеллект и нейросети способны помочь вам не только в повседневных задачах. Это – ценный инструмент для сохранения вашего наследия. Например, наш цифровой ассистент Nadi.today – это интеввьюер, который поможет вам составить красочную и яркую историю вашей жизни. А чтобы ни один момент не потерялся, вы можете сохранить каждый счастливый миг в собственной Цифровой капсуле времени!