آب
تحقیقات درباره هوش مصنوعی

هوش مصنوعی در حال مصرف منابع آبی زمین است!

سرفصل‌های مقاله

اندازه‌گیری هزینه‌های ساخت یک محصول هوش مصنوعی مانند ChatGPT دشوار است. اما یکی از مهم‌ترین منابعی که OpenAI (شرکت سازنده ChatGPT) تحت حمایت مایکروسافت برای فناوری انقلابی خود نیاز داشت، منابع آبی فراوان بود که از حوضه رودخانه‌های «راکون» و «دموین» در مرکز «آیووا» استخراج می‌شد تا یک ابررایانه قدرتمند را خنک کند.

کار این ابررایانه کمک به هوش مصنوعی برای شبیه‌سازی نوشتار انسان است.

توسعه‌دهندگان پرچم‌دار این فناوری، از جمله مایکروسافت، OpenAI و گوگل در حالی‌که برای سرمایه‌گذاری در هوش مصنوعی مولد با یکدیگر رقابت می‌کنند، اذعان کرده‌اند که تقاضای رو به رشد برای ابزارهای هوش مصنوعی آن‌ها، هزینه‌های سنگینی را به همراه دارد: از تهیه نیمه‌هادی‌های گران‌قیمت گرفته تا افزایش مصرف آب.

نیاز هوش مصنوعی به منابع آبی

منابع آبی
نیاز هوش مصنوعی به منابع آبی

اما این شرکت‌های پرچم‌دار اغلب در مورد جزئیات این هزینه‌ها و منابع شفاف عمل نمی‌کنند. به عنوان مثال تا قبل از گاف یکی از مدیران ارشد مایکروسافت در یک سخن‌رانی، افراد بسیار کمی در «آیووا» (زادگاه ChatGPT) خبر داشتند که هوش مصنوعی ChatGPT در حال غارت منابع آبی منطقه است!

ساختن یک مدل زبان بزرگ (LLM) مستلزم تجزیه‌وتحلیل الگوها در مجموعه عظیمی از متون نوشته شده توسط انسان است. تمام این محاسبات برق زیادی مصرف و گرمای زیادی تولید می‌کند.

 برای خنک نگه داشتن این سیستم در روزهای گرم، دیتاسنترها نیاز به پمپاژ آب دارند. این پمپاژ اغلب از طریق یک برج خنک‌کننده بزرگ در خارج از ساختمان‌ها انجام می‌شود.

مایکروسافت در آخرین گزارش زیست‌محیطی خود فاش کرده که مصرف جهانی آب از سال 2021 تا 2022 به میزان 34 درصد افزایش یافته است (به نزدیک به 1.7 میلیارد گالن یا بیش از 2500 استخر در اندازه المپیک) که در مقایسه با سال‌های گذشته افزایش شدیدی را نشان می‌دهد. 

بخشی از این افزایش ناشی از اوج گرفتن رقابت در حوزه هوش مصنوعی و نیاز کامپیوترهای پشتیبان هوش مصنوعی به خنک شدن است.

«شائولی رن» محقق دانشگاه کالیفرنیا که در تلاش برای محاسبه میزان مصرف منابع آبی توسط OpenAI است، می‌گوید: «منصفانه است که بگوییم بیشتر این رشد مصرف به دلیل گسترش هوش مصنوعی و سرمایه‌گذاری سنگین شرکت‌ها روی این فناوری است.»

در مقاله‌ای که قرار است اواخر امسال منتشر شود، تیم «رن» تخمین می‌زند که ChatGPT در پاسخ به بین 5 تا 50 پرامپت یا سوال کاربران، 500 میلی‌لیتر آب می‌خورد (اندازه یک بطری آب‌معدنی کوچک). 

این مصرف بسته به محل قرارگیری سرورهای آن و فصل سال، متفاوت است. این برآورد شامل مصرف غیرمستقیم آب است که شرکت‌ها آن را اندازه‌گیری نمی‌کنند؛ مانند خنک کردن نیروگاه‌هایی که برق مراکز داده را تامین می‌کنند.

«رن» می‌گوید: «بیشتر مردم از استفاده از منابع زیربنایی ChatGPT آگاه نیستند. اگر از مصرف منابع آبی آگاه نباشیم، پس هیچ راهی وجود ندارد که بتوانیم به حفظ منابع کمک کنیم.»

گوگل نیز در همان دوره رشد 20 درصدی مصرف آب را گزارش کرد که رن نیز تا حد زیادی آن را به کار هوش مصنوعی گوگل نسبت می‌دهد. 

در پاسخ به سوالات آسوشیتدپرس، مایکروسافت این هفته در بیانیه‌ای گفت که در حال سرمایه‌گذاری در تحقیقات برای اندازه‌گیری انرژی و ردپای کربن هوش مصنوعی است، در حالی‌که روی راه‌هایی برای کارآمدتر کردن سیستم‌های بزرگ – هم در آموزش و هم در کاربرد – نیز کار می‌کند.

در بیانیه مایکروسافت آمده است: « ما همچنان به نظارت بر انتشار گازهای گلخانه‌ای خود، سرعت بخشیدن به پیشرفت و افزایش استفاده از انرژی پاک برای تامین انرژی مراکز داده، خرید انرژی‌های تجدیدپذیر و سایر تلاش‌ها برای دستیابی به اهداف پایداری خود یعنی منفی بودن کربن، مثبت بودن آب و اتلاف صفر تا سال 2030 ادامه خواهیم داد.»

OpenAI نیز در بیانیه‌ای مشابه، اعلام کرد در حال تحقیقات قابل ملاحظه‌ای برای بهترین استفاده از قدرت محاسباتی است و ضمن اعتراف به مصرف زیاد آب و انرژی، از تلاش برای بهبود این وضعیت خبر داد.

 مایکروسافت اولین سرمایه‌گذاری ۱ میلیارد دلاری خود را در OpenAI مستقر در سانفرانسیسکو در سال ۲۰۱۹ انجام داد، بیش از دو سال قبل از این‌که این استارت‌آپ ChatGPT را معرفی کند و شیفتگی جهانی را نسبت به پیشرفت‌های هوش مصنوعی برانگیزد.

 به عنوان بخشی از این قرارداد، این غول نرم‌افزاری نیروی محاسباتی مورد نیاز برای آموزش مدل‌های هوش مصنوعی را تامین خواهد کرد.

برای انجام حداقل بخشی از این کار، این دو شرکت به شهر West Des Moines در آیووا نگاه کردند، شهری با 68000 نفر جمعیت که مایکروسافت در آن برای بیش از یک دهه در حال جمع‌آوری مراکز داده برای تقویت خدمات رایانش ابری خود بوده است. قرار است چهارمین و پنجمین دیتاسنتر مایکروسافت نیز اواخر امسال در آن‌جا افتتاح شود.

«استیو گار» که در زمان آمدن مایکروسافت به شهر، شهردار شهر بود، می‌گوید: «آن‌ها در سریع‌ترین حالت ممکن در حال ساخت‌وساز هستند.»

او همچنین اعلام کرد که مایکروسافت تعهد داده زیرساخت‌های عمومی شهر را از طریق پرداخت‌های مالیاتی توسعه دهد و مبلغ هنگفتی را به این منظور اختصاص داده است.

«گار» البته می‌گوید: «اما فعالیت‌های آن‌ها بسیار مخفیانه است.»

مایکروسافت ابتدا گفت که در حال توسعه یکی از قوی‌ترین ابررایانه‌های جهان برای OpenAI در سال 2020 است و در آن زمان از افشای مکان آن برای خبرگزاری‌ها خودداری کرد، اما آن را به عنوان یک «سیستم واحد» با بیش از 285000 هسته نیمه‌هادی معمولی و 10000 پردازنده گرافیکی توصیف کرد؛ نوعی تراشه که برای بار کاری هوش مصنوعی بسیار مهم است.

کارشناسان گفته‌اند به دلیل حجم زیادی از داده‌هایی که باید بین هسته‌های محاسباتی منتقل شود، «پیش‌آموزش» یک مدل هوش مصنوعی در یک مکان منطقی است.

اواخر ماه «می» بود که «برد اسمیت» رئیس مایکروسافت، فاش کرد که «مرکز داده ابررایانه‌ای پیشرفته هوش مصنوعی» خود را در آیووا ساخته است تا بتواند OpenAI را آموزش دهد. این آموزش به توسعه GPT-4 منجر شد.

این مدل اکنون نسخه‌های برتر ChatGPT و برخی از محصولات خود مایکروسافت را تقویت می‌کند و بحث در مورد مهار خطرات اجتماعی هوش مصنوعی را تسریع کرده است.

از برخی جهات، West Des Moines مکانی نسبتا کارآمد برای آموزش یک سیستم هوش مصنوعی قدرتمند است، به ویژه در مقایسه با مراکز داده مایکروسافت در آریزونا، که برای همان تقاضای محاسباتی، آب بسیار بیشتری مصرف می‌کنند.

«شائولی رن» در این رابطه می‌گوید: «بنابراین اگر در حال توسعه مدل‌های هوش مصنوعی در مایکروسافت هستید، باید آموزش خود را به جای آریزونا در آیووا برنامه‌ریزی کنید. از نظر آموزش، تفاوتی وجود ندارد، اما از نظر مصرف آب یا مصرف انرژی، تفاوت زیادی وجود دارد.»

در بیشتر سال، هوای آیووا به اندازه کافی برای خنک نگه داشتن سیستم ابررایانه سرد است. مایکروسافت اعلام کرده که تنها در صورتی از منابع آبی استفاده می‌کند که دمای منطقه از 29درجه سانتی‌گراد بیشتر شود.

نوید رضایی
نوید رضایی