Der Kohlenstoff-Fußabdruck der Künstlichen Intelligenz: Eine wachsende Herausforderung und die Suche nach intelligenten Lösungen
Von Luis Fernando De Carvalho
Koordinator von Pró Fundação Sabor Natureza |ECOTV
(Mit Unterstützung von Google Studio AI)
Eine Analyse und Überlegungen zu dem Artikel und unse die Zukunft der Infrastrukturen und das Potenzial des Einsatzes von Technologien, die sich mit intelligenten Städten und widerstandsfähigen Städten befassen, sowie das Potenzial des Ausgleichs für die Nachhaltigkeit.
Der Kohlenstoff-Fußabdruck der Künstlichen Intelligenz
Der Artikel „AI's carbon emissions will skyrocket further“, der auf dem Energiegipfel veröffentlicht wurde, hebt eine wachsende Sorge im Zusammenhang mit der rasanten Expansion der Künstlichen Intelligenz (KI) hervor: ihre Auswirkungen auf die Umwelt. Die Studie, die von Teams der Harvard T.H. Chan School of Public Health und der UCLA Fielding School of Public Health durchgeführt wurde, zeigt, dass sich die Kohlenstoffemissionen von Rechenzentren in den Vereinigten Staaten seit 2018 verdreifacht haben und bis 2024 105 Millionen Tonnen CO₂ erreichen werden. Dieser Anstieg, der zum Teil auf die Weiterentwicklung und zunehmende Verbreitung von KI zurückzuführen ist, deutet auf ein alarmierendes Szenario hin, in dem das Streben nach technologischer Innovation einen hohen Preis für den Planeten haben könnte.
Der wachsende Energieverbrauch von KI und seine Auswirkungen
Der Originalartikel hebt hervor, dass Rechenzentren, die für das Training und den Betrieb von KI-Modellen unerlässlich sind, erhebliche Mengen an Energie verbrauchen, sowohl für den Betrieb von Servern als auch für die Kühlung. Die von Falco Bargagli-Stoffi (UCLA Fielding) und Mitarbeitern durchgeführte und auf arXiv veröffentlichte (noch nicht begutachtete) Studie weist darauf hin, dass 4,59 % der in den USA verbrauchten Energie auf diese Zentren entfallen, eine Zahl, die sich seit 2018 verdoppelt hat. Die Besorgnis wird durch die Tatsache verstärkt, dass die meisten Rechenzentren in Regionen mit umweltschädlicheren Energiequellen liegen, wie z.B. solchen, die mit Kohle betrieben werden, was den Kohlenstoff-Fußabdruck der KI noch weiter vergrößert.
Die Studie weist auch darauf hin, dass der Übergang von KI-Modellen zu multimodalen Formaten (Erzeugung von Videos, Bildern, Audio) zu einem noch höheren Energieverbrauch führt. Die Einführung von Modellen wie Sora von OpenAI, das Videos generiert, und anderer Konkurrenten wie Veo (Google) und Movie Gen (Meta) lässt vermuten, dass der Energieverbrauch und damit auch die Kohlenstoffemissionen in den kommenden Jahren exponentiell ansteigen werden. Wie Gianluca Guidi (Universität Pisa und IMT Lucca, Gastforscher in Harvard), Hauptautor der Studie, sagt, ist der Umfang der Daten in diesen neuen Modellen exponentiell größer.
Von intelligenten Städten zu widerstandsfähigen Städten: Die Notwendigkeit eines nachhaltigen Ansatzes
Die Ausweitung der KI ist nicht nur eine Frage der Infrastruktur von Rechenzentren. Die Vision von intelligenten Städten, die in hohem Maße von KI-Technologien für die Stadtverwaltung, den Verkehr und öffentliche Dienstleistungen abhängig sind, erfordert auch einen genauen Blick auf die Nachhaltigkeit. Einerseits hat KI das Potenzial, Ressourcen zu optimieren und die Lebensqualität in den Städten zu verbessern, andererseits könnte ein erhöhter Energieverbrauch den Fortschritt hin zu widerstandsfähigeren Städten mit geringeren Umweltauswirkungen gefährden.
Es ist daher von entscheidender Bedeutung, das Konzept der intelligenten Städte neu zu überdenken und die Widerstandsfähigkeit als grundlegende Säule einzubeziehen. Dazu gehört nicht nur die Umsetzung technologischer Lösungen, sondern auch die Suche nach sauberen und erneuerbaren Energiequellen, die Optimierung der Ressourcennutzung und die Reduzierung von Abfall. Paradoxerweise kann KI in diesem Prozess ein Verbündeter sein, indem sie zur Optimierung der Energienutzung in Gebäuden, zur Verwaltung effizienterer Energieverteilungsnetze und zur Überwachung der Umweltverschmutzung eingesetzt wird.
Künstliche Intelligenz als Lösung: Intelligente Strukturen bauen, um den CO2-Fußabdruck auszugleichen
Die große Herausforderung der Zukunft besteht darin, KI als Werkzeug zu nutzen, um die Auswirkungen, die sie selbst verursacht, zu mildern. Die Erforschung effizienterer KI-Modelle, die weniger Energie für Training und Betrieb benötigen, ist von entscheidender Bedeutung. Gleichzeitig ist es notwendig, in die Infrastruktur von Rechenzentren zu investieren, die erneuerbare Energiequellen nutzen und ein effizienteres Wärmemanagement haben.
KI kann für die Schaffung intelligenter Systeme zum Ausgleich des CO2-Fußabdrucks entscheidend sein. Durch maschinelle Lerntechniken ist es möglich, die Energienutzung in Gebäuden und Stromnetzen zu optimieren, den Energieverbrauch an verfügbare erneuerbare Quellen (wie Wind und Sonne) anzupassen und neue Materialien und Bauverfahren mit geringeren Umweltauswirkungen zu entwickeln.
Noch interessanter ist die Möglichkeit, KI für Projekte zur Kohlenstoffabscheidung einzusetzen: von der Simulation und Modellierung von Abscheidungsprozessen bis hin zur Entwicklung von Materialien, die CO2 absorbieren. Auf diese Weise wird KI von einem Problem zu einer Lösung und hilft dabei, intelligente Strukturen zu schaffen, die in der Lage sind, ihren eigenen Kohlenstoff-Fußabdruck zu kompensieren und zu einer nachhaltigeren Zukunft beizutragen.
Regulatorische Richtlinien und die Herausforderung des Wandels
Die Analyse im Originalartikel, mit Kommentaren von Francesca Dominici (Direktorin der Harvard Data Science Initiative), weist darauf hin, dass der Druck zwischen den um die Umwelt besorgten Gemeinschaften und den großen Technologieunternehmen wächst. Der Mangel an Regulierung in den kommenden Jahren ist jedoch besorgniserregend, insbesondere angesichts des prognostizierten weiteren Wachstums der KI.
Es ist dringend erforderlich, dass Regierungen, Unternehmen und die Zivilgesellschaft zusammenarbeiten, um Standards und Vorschriften festzulegen, die die Einführung nachhaltigerer Praktiken bei der Entwicklung und Nutzung von KI fördern. Dazu gehören Investitionen in die Forschung und Entwicklung effizienterer und saubererer Technologien, steuerliche Anreize für Unternehmen, die nachhaltige Praktiken anwenden, sowie die Schaffung von Überwachungs- und Rechenschaftsmechanismen.
Fazit: Eine nachhaltige Zukunft mit KI
Der Kohlenstoff-Fußabdruck der KI ist eine Herausforderung, die nicht ignoriert werden kann. Der ursprüngliche Artikel des Energy Summit war eine Warnung vor den Umweltauswirkungen eines ungezügelten technologischen Fortschritts. KI kann jedoch auch ein mächtiges Werkzeug bei der Suche nach nachhaltigen Lösungen sein.
Die Zukunft der KI liegt in ihrer Fähigkeit, Teil der Lösung und nicht des Problems zu werden. KI muss den Übergang von intelligenten Städten zu widerstandsfähigen Städten vorantreiben, wobei der Schwerpunkt auf Energieeffizienz, der Nutzung erneuerbarer Energien und dem Ausgleich von Kohlenstoffemissionen liegt. Die Schaffung intelligenter Strukturen, die in der Lage sind, ihren Energieverbrauch selbst zu regulieren und zur Wiederherstellung der Umwelt beizutragen, ist der Weg in eine Zukunft, in der Technologie und Nachhaltigkeit Hand in Hand gehen. Dies ist die große Herausforderung des 21. Jahrhunderts: unsere Intelligenz zu nutzen, um eine intelligentere, nachhaltigere Welt zu schaffen.
Ihre Beobachtungen:
Quellen: Die wichtigsten Quellen der Originalstudie wurden im gesamten Text zitiert, einschließlich der Autoren und der für die Forschung verantwortlichen Institutionen.
arXiv: Es wurde erwähnt, dass die Studie auf arXiv veröffentlicht wurde, was darauf hindeutet, dass sie noch nicht zur Peer Review eingereicht wurde.
Namen: Die Namen der Forscher und von Francesca Dominici wurden aufgenommen, um der Analyse Glaubwürdigkeit und Genauigkeit zu verleihen.
Geschrieben vor 2 Wochen von ECOTV.
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