别忘了,AI也会污染环境
到2026年,预计用于训练AI的算力将增加十倍。消耗的电力越多,人们需要的自然资源也越多。因此,能源消耗将呈指数级增长。其中,最令人意想不到的是对水资源的消耗。一些预测显示,运行一个AI大模型在其生命周期内所产生的碳排放量比一辆普通汽车还多。高盛最近的一份报告显示,到2030年,由于AI应用的推动,电力需求将增加160%。
无限制地以这种方式运行会带来明显的环境风险,但同时,AI也可以成为促进可持续发展的强大工具,加快我们解决问题的速度,帮助我们了解和应对气候变化,并支持初期能源转型。
对于企业和政府来说,用AI来加强决策、提高业务生产力和降低成本是一种新的常态。这就是为什么我们现在不仅需要考虑更可持续的应用AI的方式,更要优先考虑这种方式是否可以推动整体的可持续性收益。
我们如何才能有效利用AI并从中获益,同时尽我们的集体能力,最大限度地减少AI对环境的影响呢?
更明智地选择AI模型
AI模型分为三个阶段——训练、调整和推理——每个阶段都能变得更加可持续。在AI之旅启动之时,企业领导者应考虑引用一个基础模型,而不是从头开始创建模型和训练代码。与创建新模型相比,基础模型可以在更短的时间内、使用更少的数据和更低的能耗进行定制调整。这可以有效地将前期的训练成本“摊销”到长期的使用途中。
选择规模合适的基础模型也很重要。大多数基础模型都有不同的规模选项,包括30亿、80亿、200亿或更多参数。模型并非越大越好。依据你的需求,一个用高质量的、精心策划的数据训练的小型模型可以更节能,并生成与大模型相同甚至更好的结果。IBM的研究发现,一些根据特定的相关数据训练的模型,其性能可以与大它们3~5倍的模型相媲美,且执行速度更快、能耗更低。对企业来说,这意味着更低的成本和更好的结果。
谨慎确定模型计算的“位置”
通常,云端与物理混合的方法可以让企业灵活选择处理数据的位置,帮助企业降低能耗。采用这种“混合云”方法,AI既可以在满足需求的数据中心进行计算和处理,也可以在公司拥有的物理服务器上计算,这取决于安全、法规或其他原因。
“混合云”可以从两个方面支持可持续发展。首先,它可以将数据放置在处理位置的旁边,这可以最大限度地减少数据传输的距离,并在长期内实现真正的能源节约。其次,混合云让企业可以将计算和处理数据的位置放在可再生能源附近。比如,有两个数据中心都可以满足你对AI的性能需求,一个靠近水电站,另一个则靠近煤电站,而现在,你就可以选择前者。
最后,最重要的是,需要多少处理能力,就使用多少算力。许多组织都配置了过多的备用算力,不过,现在已经有软件可以更好地管理这一点。在IBM自己的一个AI工作负载案例中,我们减少了多余的算力,相当于从23个图形处理器(GPU)减少到13个,大大降低了能耗,并释放了高需求的GPU,以用于其他用途。算力减少了,但AI模型的性能却没有降低。
正确使用硬件
调整好AI模型后,它90%的生命都将在推理模式下度过。在这种模式下,数据在模型中传输,以便企业进行预测或解决任务。毫无疑问,AI模型的大部分碳足迹也发生在这个阶段。因此,企业必须投入时间和资金,使数据处理尽可能地可持续。
AI在某些支持特定计算规律的处理器上的运行效率更高。众所周知,AI在GPU上比在中央处理器(CPU)上运行得更好,但两者最初都不是为AI设计的。越来越多的新型处理器诞生,它们从零开始设计,旨在更快、更高效地运行和训练深度学习模型。在某些情况下,这些芯片的能效已经提高了14倍。
能效处理是最重要的步骤,因为它减少了对水冷系统的需求,甚至减少了对额外可再生能源的需求,而这些能源自身往往也会产生环境成本。
走向开源
开源意味着,有更多的人来关注代码,有更多的人来思考问题,甚至有更多的人动手解决问题。这种透明的合作可以产生巨大的影响。例如,开源的Kepler项目——免费且对所有人开放——帮助开发人员在编写代码时估算运行所产生的能耗,使他们的代码既能实现需求目标,又能考虑到能源消耗对长期成本和碳排放的影响。
开源还意味着,利用“群众的智慧”来改进现有的AI模型,而不是无限依赖能源网络来构建新模型。不断改进的模型让资源有限的组织也能追求高成本、高效益的创新,并用灵活性、安全性和可信度让对AI持怀疑态度的组织放心。
历史上最大的开源项目——互联网——最初是用来共享学术论文的。现在,它支撑着我们的经济和社会。
同样地,当我们想象AI如何帮助实现更美好的未来时,我们必须追求创新,同时也要意识到它对自然资源的消耗,负责任地处理我们所使用的、所涉及的自然资源。
克里斯蒂娜·沈(Christina Shim)| 文
克里斯蒂娜·沈是IBM的首席可持续发展官(chief sustainability officer)。
DeepL、ChatGPT | 译 张雨箫 | 编校
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