为何通过设计实现人工智能可持续发展是迈向更绿色未来的关键

The power and water required by the systems that power AI make it unsustainable.
Sustainability must be embedded into AI’s design, measurement and governance from the outset.Image: benzoix/Unsplash
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  • 人工智能驱动的洞察有助于世界实现可持续发展目标,但为这项技术供电所需的资源规模十分惊人。

  • 到2028年,人工智能的用电量可能占数据中心电力需求的一半以上,每年消耗的电量相当于美国22%家庭的用电量。

  • 可持续发展必须从一开始就融入人工智能的设计、衡量和治理之中,而不应被视为事后补救。

人工智能(AI)正在改变可持续发展,同时也暴露出一个悖论。它可以优化能源系统、预测气候风险,并加速自然保护和材料领域的突破。然而,训练大型模型、转移海量数据集以及更新专用硬件,都在以惊人的规模消耗电力、水资源和矿产。

我们越是依赖人工智能实现气候目标,超出地球边界的风险就越大。解决方案已经明确:可持续发展必须从一开始就融入人工智能的设计、衡量和治理之中,而不应被视为事后补救。

现在就是行动的时候。根据NTT Data的《面向更绿色明天的可持续人工智能》报告,到2028年,数据中心超过一半的电力可能用于人工智能。届时,仅人工智能每年就可能消耗相当于美国22%家庭用电量的电力。

水资源影响同样令人警醒。训练一个大型模型可能需要数百万升水,即使只是10至50次简单查询,若将冷却和发电过程计算在内,也可能合计消耗约半升水。与此同时,数字基础设施加剧了对关键矿产的需求,使供应链风险加剧。

什么是可持续人工智能?

在过去十年的大部分时间里,人工智能的进展几乎完全以准确率分数和基准测试胜出来衡量。

可持续人工智能将关注重点转向效率与责任。它要求团队以最大限度减少全生命周期环境影响为明确目标,设计、训练、部署和淘汰系统,全生命周期涵盖从原材料开采和芯片制造,到数据处理、训练、推理及报废处理的各个环节。

在实践中,这意味着在满足需求的前提下选择更小或经过蒸馏的模型,复用并微调现有模型而非从头重新训练,并围绕资源效率和透明度构建代码、流程和基础设施。

其结果是对“最先进水平”有了更广泛的定义——既重视任务准确率,也重视生态绩效。

衡量人工智能的可持续性,以降低风险并增强韧性

衡量可持续变革需要的不仅是合规,更需要清晰度和一致性。

与《温室气体议定书》等框架成熟的传统行业不同,温室气体议定书,人工智能在追踪其全生命周期的能源使用、碳排放、水资源消耗和电子废弃物方面,缺乏标准化方法。现有工具可以自动记录数据,但往往以准确性换取易用性,导致组织获得的评估支离破碎且不完整。

由于人工智能的环境影响因地区、基础设施和运营方式而异,有意义的衡量必须整合多样化的数据点,形成全面的、实时的全生命周期评估。

只有这样,组织才能识别高影响阶段(例如硬件制造和大规模模型训练),并果断采取行动,降低风险、增强韧性并创造长期价值。

弥合理论与实践之间的差距

两种实用工具为此指明了方向。诸如AI Energy Score之类的工具将问责机制嵌入模型卡、信息披露和治理之中,推动全行业采用节能实践。

在硬件层面,计算碳强度提供了衡量加速器效率的标准化指标,综合考虑原材料开采、芯片制造和运行能耗产生的排放。

综合来看,这些方法使效率清晰可见、值得投资,推动可持续发展从口号走向路线图。

以下是我们可以立即采取的五项行动,以开始让人工智能更具可持续性。

  • 设计节能模型与架构:将“通过设计实现可持续”设为默认选项

  • 优化数据中心运营与可再生能源使用:计算的地点和时间至关重要

  • 通过循环利用延长硬件生命周期:将硬件视为资产,而非消耗品

  • 负责任地使用数据,减少冗余处理:数据冗余会造成不必要的计算

  • 实施治理保障措施:确保问责机制内置于其中,使可持续发展落到实处

有助于让人工智能更具可持续性的五项行动。Image: NTTData

集体行动是实现可持续人工智能的关键

人工智能的环境足迹过于复杂,任何单一主体都无法独自解决。能源供应商、硬件制造商、云服务和数据中心运营商、开发者、投资者、监管机构、客户以及电子废弃物处理合作伙伴,都共同影响着最终结果。

真正的进展来自协作——建立能源和水资源使用的开放基准,采用通用的全生命周期评估方法,分享最佳实践,并推动以效率而非单纯规模为导向的政策。

绿色软件模式和标准化信息披露等行业举措已经在提升基础水平。下一步是让领导者提高上限,贡献数据、成果和案例研究,供他人借鉴。

可持续人工智能作为创新的催化剂

可持续人工智能并非对创新的束缚,而是推动更优工程与更具韧性企业的催化剂。

追求效率的团队能够开发出更快的模型、降低成本,并打造能够平稳扩展的产品。董事会也能在实现净零排放和自然目标方面取得可信的进展。而当人工智能在不透支未来的前提下提供洞察时,社会也将从中受益。

我们的目标清晰明确:构建一个绩效与地球管理共同推进的人工智能生态系统。要实现这一目标,需要从当下的选择做起——衡量重要的事物,以恰到好处的方式进行工程设计,并将可持续发展视为每一个模型、工作负载和采购决策的首要要求。

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