人工智能雖好 但碳足跡也不小

James Kobielus 編譯?Charles

人工智能有碳足跡并不奇怪，所謂碳足跡指的是開(kāi)發(fā)和消費(fèi)人工智能時(shí)釋放到大氣中的溫室氣體（主要是二氧化碳和甲烷）。事實(shí)上，訓(xùn)練人工智能模型需要如此之多的計(jì)算能力，以至于一些研究人員認(rèn)為環(huán)境成本大于效益。然而，我認(rèn)為他們不僅低估了人工智能的好處，而且還忽視了提高模型訓(xùn)練效率的很多好方法。

溫室氣體是經(jīng)濟(jì)學(xué)家們所說(shuō)的“外部因素”，是整個(gè)社會(huì)無(wú)意中承擔(dān)的成本，例如全球變暖的不利影響所帶來(lái)的成本，但我們所有人都受到個(gè)人參與者的影響，個(gè)人幾乎沒(méi)有動(dòng)機(jī)去避免這類有害的活動(dòng)。一般來(lái)說(shuō)，電廠在燃燒化石燃料時(shí)會(huì)排放這些氣體，產(chǎn)生電力，為運(yùn)行人工智能的數(shù)據(jù)中心、服務(wù)器集群和其他計(jì)算平臺(tái)提供動(dòng)力。

想想人工智能應(yīng)用實(shí)現(xiàn)的下游碳補(bǔ)償

在過(guò)去的幾年里，人工智能被不公平地指責(zé)為全球變暖的罪魁禍?zhǔn)祝@是因?yàn)橐恍┯^察人士認(rèn)為人工智能在模型訓(xùn)練過(guò)程中消耗了太多的能源。

不幸的是，很多人工智能行業(yè)的觀察人士使用了不平衡的公式來(lái)計(jì)算人工智能的總體碳足跡，從而加劇了這一指責(zé)。例如，麻省理工學(xué)院《技術(shù)評(píng)論》雜志一年前發(fā)表了一篇文章，研究人員報(bào)告說(shuō)，訓(xùn)練一個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)模型需要的能量所排放的二氧化碳幾乎是美國(guó)普通汽車壽命期內(nèi)排放量的五倍。

這種計(jì)算人工智能碳足跡的方式對(duì)這項(xiàng)技術(shù)極為不利。我不反對(duì)麻省理工的研究人員關(guān)于人工智能訓(xùn)練碳成本的研究結(jié)果，也不反對(duì)計(jì)算并降低人工智能和其他人類活動(dòng)的成本的必要性。我很好奇，研究人員為什么不討論人工智能在減少環(huán)境中人為產(chǎn)生溫室氣體方面給下游帶來(lái)的價(jià)值，而這些價(jià)值通常是間接的。

如果人工智能模型在應(yīng)用程序的生命周期中提供了一系列真正可行的推論，那么它應(yīng)該會(huì)產(chǎn)生實(shí)際有用的結(jié)果。換句話說(shuō)，很多人工智能應(yīng)用程序保證了人們和系統(tǒng)能夠在各種應(yīng)用場(chǎng)景中采取最佳行動(dòng)。這些人工智能帶來(lái)的很多好處都是可以抵消碳足跡的，比如減少人們乘車、出差、占用昂貴的辦公空間以及從事消耗化石燃料活動(dòng)的需求。

讓我們不妨做一個(gè)快速的“旅行推銷員”思想實(shí)驗(yàn)。假設(shè)一家制造業(yè)公司在全國(guó)有六名銷售人員，每個(gè)人都有一輛公司提供的汽車。如果公司實(shí)施了一個(gè)新的基于人工智能的銷售人員自動(dòng)化系統(tǒng)，使其中一名銷售人員能夠完成整個(gè)團(tuán)隊(duì)的工作——例如，通過(guò)改進(jìn)銷售線索、挖掘潛在客戶、優(yōu)化全網(wǎng)營(yíng)銷，公司就可以解雇其他五個(gè)人，取消公司配給他們的汽車，關(guān)閉相應(yīng)的分支機(jī)構(gòu)。

這樣，銷售人員自動(dòng)化應(yīng)用程序核心的人工智能模型一下子就完全抵消了5輛車的碳足跡，這包括消除了5輛車的溫室氣體，還有關(guān)閉這些分支機(jī)構(gòu)和相關(guān)設(shè)備所節(jié)省的電能。

我們可能會(huì)對(duì)這個(gè)特定例子的可行性提出質(zhì)疑，但我們必須承認(rèn)，它完全是合理的。這個(gè)思想實(shí)驗(yàn)強(qiáng)調(diào)了這樣一個(gè)事實(shí)：人工智能的生產(chǎn)力、效率和加速效益通常會(huì)在能源利用方面提高下游的效率。

我并不是說(shuō)每一個(gè)人工智能應(yīng)用（或者大部分），都對(duì)減少碳排放產(chǎn)生了實(shí)質(zhì)性的下游影響。但我確實(shí)不同意觀察人士的觀點(diǎn)，比如《華爾街日?qǐng)?bào)》最近的一篇文章援引了一位人工智能專家的說(shuō)法，他將人工智能對(duì)生產(chǎn)力的影響輕描淡寫為：“如果人們能看到這些系統(tǒng)的真正成本，我想我們會(huì)有很多更難回答的問(wèn)題，比如，能帶來(lái)方便的基于人工智能的數(shù)字助理是否值得我們付出巨大的成本。”

這種觀點(diǎn)掩蓋了這樣一個(gè)事實(shí)（以數(shù)字助理為例），很多現(xiàn)實(shí)世界中的人工智能應(yīng)用情形是以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)建議的形式為人們提供“方便”，幫助人們購(gòu)買合適的產(chǎn)品，選擇通往目的地的最佳路線，遵循理財(cái)?shù)淖罴褜?shí)踐，等等。其中很多可行的建議會(huì)對(duì)人們?cè)诩依铩⑥k公室、汽車和其他地方使用的能源或多或少產(chǎn)生一些影響。

上游人工智能訓(xùn)練可能會(huì)實(shí)現(xiàn)更大的下游碳抵消

很多人工智能應(yīng)用程序有可能產(chǎn)生下游碳抵消，能夠消除與訓(xùn)練基礎(chǔ)模型所需電力相關(guān)的排放。如果人工智能讓我們能夠少占用辦公空間、少開(kāi)會(huì)、少出差，但完成的工作更多了，那么這項(xiàng)技術(shù)將對(duì)抗擊全球變暖做出巨大貢獻(xiàn)。

因此，要在人工智能應(yīng)用程序中實(shí)現(xiàn)碳中和，很可能需要對(duì)底層模型進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練，使其更有效地完成所分配的任務(wù)。一個(gè)經(jīng)過(guò)良好訓(xùn)練的人工智能模型可以通過(guò)部署到未來(lái)的應(yīng)用程序中，隨著時(shí)間的推移而逐步平攤其成本，這相當(dāng)于一項(xiàng)資本投資。

請(qǐng)記住，即使人工智能開(kāi)發(fā)人員追求的是提高其模型的準(zhǔn)確性，訓(xùn)練也不一定是人們一直認(rèn)為的“能耗大戶”。請(qǐng)參考以下趨勢(shì)，這些趨勢(shì)正在減少人工智能開(kāi)發(fā)流程工作負(fù)載的碳足跡：

·人工智能服務(wù)器集群由可再生能源供電而不是化石燃料。

·人工智能平臺(tái)采用了更節(jié)能的芯片組、服務(wù)器和云提供商。

·訓(xùn)練人工智能模型所需的時(shí)間和數(shù)據(jù)都在減少。

·在現(xiàn)實(shí)世界的應(yīng)用程序中更多地采用預(yù)先訓(xùn)練好的人工智能模型。

·人工智能開(kāi)發(fā)流程不同模型的能效對(duì)比。

·在“一次到位”的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)上開(kāi)發(fā)人工智能，這種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過(guò)訓(xùn)練后就能夠在各種各樣的處理器上高效地運(yùn)行。

隨著這些趨勢(shì)在未來(lái)幾年內(nèi)逐漸融合，我們很可能看到人工智能訓(xùn)練的碳足跡會(huì)大幅下降。隨著這一趨勢(shì)的加劇，人工智能開(kāi)發(fā)流程將成為IT領(lǐng)域最環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展平臺(tái)。

James Kobielus是Franconia研究公司的首席分析師。

原文網(wǎng)址

https：//www.infoworld.com/article/3568680/is-the-carbon-footprint-of-ai-too-big.html