人工智能：AI使用多少能量？

人工智能正在改变我们的生活，重塑教育，医疗保健，环境和工作场所等部门。它通过残疾人的辅助技术增强了可及性。但是，AI的迅速发展对其道德的影响和环境足迹引起了人们的关注。本文探讨了AI的能源消耗和正在进行的减少环境影响的努力。

了解AI的环境足迹

AI使用的增加增加了对更多数据和计算能力的需求，从而给我们的自然资源带来了重大压力。联合国环境计划指出我们需要一起评估软件和硬件生命周期，以评估AI的环境足迹，因为两者都链接。这软件生命周期包括数据收集和准备，模型建设，培训，验证，部署，推理，维护和退休。这硬件生命周期包括原材料提取，生产，运输和数据中心构建，然后进行电子废物管理，维护和处置。评估AI的硬件生命周期很复杂，因为每个阶段都有其环境影响，从采矿和提取到运输，能源和水消耗以及电子废物的产生。

AI的整体环境影响分为三类：

• 直接的：计算，能源和用水，矿物提取，污染和电子废物产生的温室气体（GHG）排放。
• 间接：AI应用程序和机器学习的温室气体排放。
• 高阶效应可以扩大现有的不平等，偏见和培训数据质量差。

AI如何影响环境？

大规模AI部署引起了一些环境问题。大多数AI服务器都存储在生产的数据中心中电子废物并且可以包含有毒化学物质，例如汞和铅。数据中心消耗大量的电力，从而产生温室气体排放。他们还需要大量水用于构造和冷却电气组件。全球AI需求预计会消费到2027年，4.2-66亿立方米的水，超过丹麦的年度水总水量为4-6亿立方米。

尽管有时将数字经济视为虚拟或云中，但它仍然高度依赖物理资源和原料。数字设备，硬件和基础设施由塑料，玻璃，陶瓷以及各种矿物质和金属制成。数据中心依靠矿物质和稀有元素，通常是不可持续的。制造2公里的计算机需要约800公斤的原材料。

Chatgpt用来回答您的问题多少电？

AI驱动的虚拟助手（例如Chatgpt）比传统搜索引擎使用更多的能量。根据国际能源局（IEA）的说法需要多10倍的电力比Google搜索。平均值chatgpt查询费用约为0.0036美元（0.36美分）。机器学习和AI占2021年全球电力需求的0.2％，不到全球温室气体排放量的0.1％。但是，对AI计算的需求正在迅速增加。近年来，Meta每年对机器学习培训的计算需求每年增加，推断超过100％。随着AI使用的增长，能源需求将增加，从而使用低碳能源来减少温室气体排放所必需的。

对数据中心的需求日益增长

数据中心是用于存储，处理和分发不同应用程序的数据的骨干，包括网站，云或AI服务。托管AI技术的数据中心消耗了大量的能量来为其复杂的电子产品供电，其中大多数仍然来自化石燃料，导致温室气体排放。AI的快速增长增加了新的数据中心投资，以适应不断增长的电力需求。2022年，数据中心约占全球的1％电力需求，只有预计会上升。在爱尔兰在数据中心市场正在迅速发展的情况下，数据中心的电力需求占该国2022年总电量的17％。如果这种趋势持续下去，爱尔兰的数据中心将在2026年将其电力消耗翻一番。

这数据中心数量从2012年的500,000增加到了今天的800万，专家预测，不断提高的能源需求将维持这种快速增长。

AI可以成为解决方案吗？

尽管具有环境影响，AI也有可能减少它的足迹。AI算法可以识别数据中的模式，检测异常以及预测和预测未来结果。人工智能可能会帮助政府，组织和个人监控环境变化，并做出更负责任的决定。AI也可能加速创新在能源技术中。

根据联合国环境计划气候技术进度报告2024，AI在绘制可再生能源电位，优化效率并促进与其他部门（例如水和农业）的互连性方面变得越来越重要。但是，AI无法完全替代能源过渡至关重要的物理基础设施和治理系统。需要强大的治理框架来确保在可再生能源项目中负责使用AI。包括循环经济策略在内的国家政策可以帮助减少对ICT硬件和基础设施的不断增长的需求。但是，财务障碍仍然存在，特别是在发展中国家，限制了AI驱动的可持续性解决方案的主流使用。

如何解决AI的环境影响？

政府和国际组织正在采取措施减轻AI的环境足迹。联合国制度中的190多个国家通过联合国教科文组织关于人工智能伦理的建议，这涉及AI的道德应用，包括其环境影响。欧盟也通过了AI行为，一个规范AI环境影响的立法框架。

为了遏制AI的环境影响，联合国环境计划推荐那：

• 各国开发了标准化的方法来衡量AI的环境足迹。
• 政府制定法规，要求公司披露基于AI的产品和服务的环境影响。
• 科技公司使AI算法更节能，从而减少了能源需求，同时回收水和可行的组件。
• 各国鼓励组织使用可再生能源和碳抵消其数据中心。与AI相关的政策也应纳入更广泛的环境法规。

尽管AI和数字化转型为社会和经济进步提供了机会，环境影响很复杂，影响了行星健康，环境可持续性和人类福祉。对关键矿物质，稀土元素和支持扩大数据中心的水资源的需求不断上升，需要仔细评估。为了减少AI的环境影响，必须优先考虑电子废物回收，节能数据中心，可再生能源采用和负责任的资源管理。

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