Yapay zeka, insanlığın kaynaklarının muazzam bir miktarını tüketiyor

Yapay zeka, insanlığın kaynaklarının muazzam bir miktarını tüketiyor

Bilgi işlem gücüne yönelik artan talep çeşitli çevresel sonuçlara yol açtığından, gelişen yapay zeka (AI) teknolojilerinin çevresel maliyeti giderek artan bir endişe kaynağıdır.

AI işleme gücüne yönelik artan gereksinim, yalnızca geniş veri merkezlerini soğutmak için artan tatlı su tüketimine yol açmakla kalmaz, aynı zamanda elektrik için kömürle çalışan elektrik santrallerine güvenilmesi nedeniyle hava kirliliğini de artırır.

Riverside'daki California Üniversitesi'ndeki araştırmacılar tarafından yakın zamanda yayınlanan bir makalede özetlenen bu bulgular, büyük teknoloji firmalarının bu çevresel etkilerin adil dağılımını yeterince ele almadığını ortaya koyuyor.

Bu bakış açısı, yapay zekanın çevresel eşitsizliğini hafifletme çabalarını savunan Birleşmiş Milletler Eğitim, Bilim ve Kültür Örgütü (UNESCO) ve Ekonomik İşbirliği ve Kalkınma Örgütü (OECD) gibi uluslararası kuruluşlar tarafından da yankılanıyor.

Araştırma makalesi potansiyel çözümler sunar. UCR ekibi, Google ve Microsoft gibi şirketlerin bilgi işlem güçlerini ve işlem yüklerini dünya çapında eşit bir şekilde dağıtmak için benimseyebilecekleri modeller sağlar.

Teknoloji endüstrisinin doğasında bulunan esneklik, bölgesel çevresel adaletsizlikleri önlemek için fırsatlar sunar. UCR'nin Bourns Mühendislik Fakültesi'nde doçent olan ve "Coğrafi Yük Dengeleme Yoluyla Çevresel Olarak Eşit Yapay Zekaya Doğru" başlıklı makalenin ilgili yazarı Shaolei Ren'e göre bu durum.

Bilgi işlem gücü için çok fazla su kullanmak

Profesör Ren, teknoloji firmalarının bilgi işlem gücünü anında farklı konumlara yönlendirme özgürlüğüne sahip olduğunun altını çiziyor. Ancak teknoloji devleri, yapay zekanın çevresel maliyetini hesaba katmak için bu esnekliği kullanmak yerine, bunu genellikle sermaye ve işletme maliyetlerini en aza indirmek için kullanır.

Ren konuyla ilgili endişelerini dile getirdi. "Bu doğru gelmiyor. Daha ucuz fiyatlardan yararlanıyoruz ve çevresel etkileri artırıyoruz" dedi.

Bu ikilemin açık bir örneği, birkaç teknoloji şirketinin Phoenix, Arizona bölgesinde büyük ölçekli veri merkezleri kurma planlarıdır. Bu çöl bölgesinin Colorado Nehri'nin azalan akışları nedeniyle su kıtlığıyla boğuşmasına rağmen, bu merkezlerin günde 1 ila 5 milyon galon su tüketeceği tahmin ediliyor.

Ren, bu uygulamaya alternatifler önerdi. Firmaların bilgi işlem gücü iş yüklerini Arizona gibi su kıtlığı çeken bölgelerden diğer bölgelere yönlendirebileceklerini öne sürüyor.

Muazzam miktarda elektrik

Su tüketimine ek olarak, bu veri merkezleri elektrik santrallerinde üretilen bol miktarda elektriği tüketir. Ortaya çıkan emisyonlar, yalnızca küresel ısınmaya katkıda bulunan karbonu değil, aynı zamanda partikül madde ve nitrojen oksitler gibi diğer zararlı kirleticileri de içerir. Bu elementler akciğerleri tahriş eden ozon oluşturabilir.

Veri merkezleri tarafından üretilen kirleticiler önemli sağlık riskleri oluşturmaktadır. Bunlar, artan kanser, kalp hastalığı, kısalmış yaşam süreleri ve diğer sağlık zararlarını içerir. Sonuç olarak, bu santrallerin yakınında yaşayan sakinler, bu çevresel ve sağlık etkilerinin yükünü taşımaktadır.

Bu araştırma, Cal Tech profesörü Adam Wierman'ın ortak yazarlığı ve Profesör Ren'in yazışmaları ile UCR doktora adayları Pengfei Li ve Jianyi Yang tarafından yönetildi. Çalışmaları şu anda eScholarship Publishing'te bir ön baskı olarak mevcuttur.

"Yapay zekanın bazı olumsuz çevresel etkileri olacak," diye bitiriyor Ren, "Ama benim için daha da endişe verici olan, çevresel maliyetin tüm veri merkezleri arasında eşit bir şekilde dağılmaması. Yapay zekayı gerçekten sorumlu kılmak için çevresel eşitsizliği azaltmalıyız."

Enerji kullanımı ve veri merkezleri hakkında daha fazla bilgi

Modern dijital ekonominin kritik sinir merkezleri olan veri merkezleri, çalışmak için önemli miktarda enerji kaynağı gerektirir. Bu büyük ölçekli işlemler, İnternet hizmetlerini, iş uygulamalarını ve bulut bilgi işlem platformlarını desteklemek için kesintisiz çalışır.

Veri merkezlerinin işlev görmek için kullandığı çeşitli enerji kaynaklarına daha yakından bakalım. Bunlar arasında elektrik, yenilenebilir enerji kaynakları ve enerji verimliliğini artırmak için geliştirilen yeni çözümler yer alıyor.

Hesaplama gücü elektriği yutar

Geleneksel veri merkezleri, operasyonlarına güç sağlamak için öncelikle elektriğe güvenir. Bu güce yalnızca sunucular ve depolama sistemleri için değil, aynı zamanda soğutma sistemleri, güç yedeklemeleri ve çevresel aygıtlar için de ihtiyaç duyulur.

Veri merkezleri, küresel olarak her yıl yaklaşık 300 teravat saat (TWh) kullanıyor; bu, 2022 itibarıyla dünyanın elektrik kullanımının yaklaşık %2'si.

Soğutma sistemleri gerekli

Soğutma sistemleri, veri merkezlerinin enerji tüketiminin önemli bir bölümünü oluşturur. Sunucular ve diğer ekipmanlar tarafından üretilen ısıyı azaltmak için elektrik kullanırlar.

Geleneksel iklimlendirme sistemleri veya sıvı soğutma gibi daha gelişmiş çözümler yaygındır. Bazı durumlarda, şirketler yaratıcı soğutma çözümleri kullanır. Örneğin Google'ın Finlandiya'daki veri merkezi, soğutma için Finlandiya Körfezi'nden gelen soğuk deniz suyunu kullanıyor.

Yenilenebilir enerji ile yapay zekanın çevresel maliyetini hafifletme
Birçok veri merkezi operatörü, operasyonlarını güçlendirmek için giderek daha fazla yenilenebilir enerji kaynaklarına yöneliyor. Bu, küresel sürdürülebilirlik eğilimlerine bir yanıttır.

Bu yenilenebilir kaynaklar güneş, rüzgar, hidroelektrik ve jeotermal enerjiyi içerir. Örneğin, Apple'ın Kuzey Karolina'daki veri merkezi, merkezin güç ihtiyacının önemli bir bölümünü sağlayan 100 dönümlük bir güneş enerjisi çiftliğini kullanıyor.

Enerji verimliliği ve yeni teknolojiler

Son yıllarda, veri merkezlerinde enerji verimliliğini iyileştirmeye artan bir odaklanma olmuştur. Sanallaştırma teknolojileri, gereken fiziksel sunucu sayısını önemli ölçüde azaltabilir ve böylece enerji ihtiyaçlarını azaltabilir. Sıvı soğutma gibi daha verimli soğutma teknolojileri de daha popüler hale geliyor.

Bazı veri merkezleri, doğal soğutmadan yararlanmak için daha soğuk iklimlerde bulunur ve geleneksel soğutma sistemlerine olan ihtiyacı azaltır. Örneğin, Facebook'un İsveç'in Luleå kentindeki veri merkezi, sunucularını soğutmak için soğuk İskandinav havasını kullanıyor.

Ayrıca, veri merkezlerinde enerji kullanımını optimize etmek için yapay zeka ve makine öğrenimi kullanılıyor. Örneğin Google'ın DeepMind yapay zekası, veri merkezlerinde soğutma için kullanılan enerjiyi %40'a kadar azalttı.

Güç yedekleme sistemleri gereklidir
Veri merkezleri, elektrik kesintisi durumunda çalışır durumda kalmalarını sağlamak için genellikle güç yedekleme sistemlerine sahiptir. Bu sistemler genellikle kesintisiz güç kaynakları (UPS), jeneratörler ve akülerden oluşur. Bu yedek sistemler için en yaygın enerji kaynakları arasında dizel jeneratörler ve lityum-iyon piller bulunur.

Bilgi işlem gücü talebini karşılamak için geleceğe yönelik çözümler

Enerji talepleri artmaya devam ederken, veri merkezleri verimliliği artırmak ve çevresel etkiyi azaltmak için yenilikçi çözümler araştırıyor. Gelecekteki yönler, yenilenebilir enerjinin genişletilmiş kullanımını, daha verimli soğutma tekniklerinin geliştirilmesini ve enerji kullanımını daha da optimize etmek için yapay zekadan yararlanmayı içeriyor.

Dijital ekonomi ve bilgi işlem gücüne yönelik talepler artmaya devam ettikçe, veri merkezleri için yenilikçi ve çevre dostu enerji kaynakları bulmanın önemi de artacaktır.

Kaynak: Earth