人工智能可以助力气候行动，但本身碳足迹不可忽略

2023-08-31 09:47:48来源：国际能源小数据

据哥伦比亚广播公司（CBS News）报道，随着人工智能（AI）的使用越来越广泛，社会在思考如何使用这一强大的工具来改善我们的生活、提高生产力和应对我们最紧迫的挑战，但很少有人考虑过AI对环境的影响。虽然一些人强调了这项技术有助于应对环境挑战的潜力，但另一些专家指出，我们必须首先了解人工智能自身的碳足迹。但专家们在总体上认为人工智能是一个积极的发展，联合国环境规划署称赞它是一种可以提高我们应对环境影响和气候变化影响的工具。

人工智能可以用来筛选大量数据，比如研究人员用来监测气候变化的卫星图像。在人工智能的帮助下，科学家可以更好地模拟气候模式，识别趋势并做出预测，从而更清楚地了解气候变化和有效的缓解策略。其他潜在的应用包括使用人工智能来节约用水、扑灭野火，甚至识别和回收可回收物。同时一些专家正在研究人工智能本身的碳足迹，希望部署人工智能的公司应该对其对环境的影响以及他们如何应对这一影响保持透明。

人工智能的总体碳足迹很难衡量，可以从它使用的计算机开始计算。加州大学河滨分校电气与计算机工程副教授Shaolei Ren说，制造计算机硬件所需的原材料是开采的，“这可能是真正的劳动密集型，而且对环境也有很大影响”。一旦开发人员拥有了所需的硬件，训练人工智能模型会消耗大量能源。人工智能公司没有披露能源的使用量，但研究人员根据现有数据进行了估计。训练GPT-3可能会消耗70万升淡水，GPT-3为ChatGPT的语言模型提供动力。用于防止数据中心过热的水通常会蒸发，这意味着它不能重复使用，还有碳排放问题。马萨诸塞大学阿默斯特分校的研究人员发现，单个人工智能模型的训练过程可以排放超过284吨的二氧化碳。这与63辆汽油动力乘用车一年行驶排放的温室气体大致相同。

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微软向OpenAI投资了数十亿美元，但拒绝透露开发人工智能工具所涉及的碳足迹估计。微软发言人表示：“人工智能将是推进可持续发展解决方案的有力工具，但我们需要全球充足的清洁能源供应来推动这项新技术，这增加了消费需求。微软正在投资于测量人工智能的能源使用和碳影响的研究，同时致力于提高大型系统在训练和应用方面的效率。”

人工智能工具可以以环保的方式设计吗？

谷歌的研究表明，水冷式数据中心的碳排放量比风冷式数据中心低约10%。根据美国能源部的数据，数据中心是美国能源最密集的建筑类型之一，每层空间消耗的能源是典型商业办公楼的10到50倍，合计约占美国总用电量的2%。谷歌数据中心可持续发展负责人Ben Townsend表示，当谷歌数据中心选择新的地点时，该公司将调查该地区的再生和非饮用水资源，这在很大程度上是根据用户的接近程度来决定的。“数据中心和个人电脑非常相似，需要空间，需要能源，还需要冷却。”。

斯坦福可持续系统实验室负责人Ram Rajagopal说，在能源网络方面也需要取得平衡。考虑到电网脱碳和复原能力的目标，人工智能可以用于电力系统，以降低成本，扩大部署规模，并确定降低温室气体排放量的最佳计划。

人工智能有什么帮助？

科学家们已经在以许多有益的方式使用人工智能。人工智能模型可以通过识别水中的污染物并找出提取污染物的最佳方法，帮助研究人员找到回收和再利用水的方法。在最近的一个项目中，谷歌、美国航空公司和突破能源公司合作，使用人工智能拼凑和筛选卫星图像、天气和飞行路径数据。人工智能被用来开发地图来预测飞机凝结尾迹（飞机后面有时会看到的细白线），尾迹约占航空业全球变暖影响的35%。这项研究可以帮助飞行员优化航线，从而减少凝结尾迹。

专家表示，人工智能还可以应用于电池研究，以优化电动汽车使用的锂电池。AMP Robotics和MachineX等几家公司已经开发出人工智能工具，用人工智能引导的机器人识别和回收可回收物。AMP Robotics在全球部署了300多个人工智能系统。机器人平均可以比人类更快、更稳定地收集回收材料，速度是人类的两倍。据该公司称，AMP机器人技术通过优化回收工作，帮助避免了近180万吨的温室气体排放，这一影响相当于从道路上清除了近37.5万辆汽车。

加利福尼亚州的科学家正在使用人工智能来扑灭野火，与摄像头相连的人工智能可以在野火蔓延到更广泛的地方之前识别野火并检测烟雾。在美国国家海洋和大气管理局，科学家们正在使用人工智能来改进气候、天气和其他地球系统模型。

联合国环境规划署使用人工智能来帮助分析和预测大气中的二氧化碳浓度，以及冰川质量和海平面上升的变化。联合国的国际甲烷排放观测站（IMEO），使用人工智能来监测和减少甲烷排放，甲烷是一种影响地球温度的强效温室气体。

相关公司甚至人工智能语言模型都认识到了AI对环境影响的不确定性。ChatGPT在回答哥伦比亚广播公司的问题时回答道：

“作为一名人工智能，我的目的是帮助像你这样的用户获取有关各种主题的信息和知识，包括与环境相关的主题，这样你就可以做出明智的决定，并采取符合你的价值观和目标的行动，建设一个更美好、可持续的世界。”

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