Co dělat pro klima

Systémové změny

AI: Výkon za každou cenu?

Podcast |

Jedním z nejdiskutovanějších témat posledních pár let je umělá inteligence (AI). I když je s námi v různých podobách od šedesátých let minulého století a již dlouhé roky ji využíváme v počítačích, na internetu a v různých chytrých zařízeních, opravdu zásadní změnou prošla teprve nedávno díky objevu takzvané Generativní umělé inteligence (GenAI). 

Nesmírně komplikované nové modely AI zásadně ovlivňují vyhledávání, kreativní činnost a optimalizaci procesů v nejrůznějších oblastech, čímž vytvářejí nesmírně výkonné ekonomické, akademické a tvůrčí nástroje. Málo se ale mluví o jejich negativním vlivu na životní prostředí. Vysoko výkonné modely GenAI, od textových (známé ChatGPT, Copilot a další) a obrazových (Midjourney, Dall-e apod.) až po nejnovější multimodální se schopnostmi tvořit videa či hudbu na základě textové instrukce, představují nesmírně složité sítě z miliard jednotek („neuronů“), běžících na nejnovějších grafických kartách v obřích datacentrech. Ta si představme jako obří budovy uprostřed ničeho, kde téměř nikdo nepracuje, jenom se ve velkém počítá. Samozřejmostí je velice kvalitní připojení k internetu, protože datacentra pracují na vstupech, které přicházejí zvenku a tam taky směřují jejich výstupy. 

Datová centra jsou prostory umístění počítačové techniky serverového typu, která je určena k nepřetržitému provozu. (Zdroj: iStock)

 Ekologicky a sociálně je velice problematický celý postup výroby potřebných technologických prvků i náročného procesu trénování, bez kterého by modely nefungovaly. Vzácné zeminy, potřebné na výrobu čipů, se těží v příšerných podmínkách rozvojových zemí, často s využitím dětské práce. Vytěžená surovina se pak obvykle transportuje do Číny, která má pod kontrolou asi 90 % veškeré zpracovatelské technologie. Právě zde vzniká tolik diskutovaná geopolitická závislost na vzácných zeminách. Není asi potřebné zdůrazňovat, že extrakce těchto prvků, které se v horninách nacházejí jenom v minimálním procentním zastoupení, taky představuje enormní ekologickou zátěž. Zeminy slouží jako stavební prvky při výrobě mikročipů a zejména jejich provoz se i přes stálé snahy o snížení energetické závislosti jeví jako nesmírně náročný. Je tomu tak zejména proto, že na rozdíl od klasických programů typu textového editoru nebo emailu se každý dotaz („prompt“) znovu nově počítá. Umělé sítě, které stojí v pozadí generativní AI, obvykle nefungují způsobem, na který jsme zvyklí u standardních počítačů, kde se informace uchovává v paměti a když je potřeba ji použít, jednoduše se z paměti vyvolá. Neuronové sítě pamětí obvykle nedisponují a odpověď na každý prompt musí nově počítat. Uvádí se, že položení otázky internetovému vyhledávači je téměř 40x energeticky úspornější než ptát se na to samé modelu GenAI. Je to proto, že vyhledávače obvykle nic v reálném čase nevyhledávají, ale mají svoje indexy, kterými mají stránky označeny, a pomocí těchto indexů na ně pak odkazují v prohlížeči.

Z ekologického hlediska je zajímavé se podívat na historii budování komerčních datacenter. Objevují se zhruba před dekádou, zejména kvůli těžbě kryptoměn, a budují se v chladnějších oblastech s dostatkem levné elektřiny. Dominovala severní Evropa, případně chladnější oblasti Severní Ameriky. S postupem času a nástupem AI se energetická náročnost zvyšuje a jediným kritériem výběru místa se stává lokální cena energie. Datacentra se přesouvají do oblastí jako Texas, Jižní Amerika či dokonce Afrika. Obří datacentra běží non-stop a musí se chladit obrovským množstvím vody, což zejména v jižních oblastech zeměkoule vyvolává lokální nedostatek této základní suroviny. Kvalita vody se technologickým chlazením snižuje a přestává být pitnou. Celý proces budování center je řízen snižováním nákladů, obvykle bez ohledu na ekologické a sociální dopady. Některé země (Irsko, Dánsko), spotřebují téměř 1/3 veškeré své elektřiny na pohon těchto obřích struktur.

Obrázky vytvořené umělou inteligencí po zadání pokynu: Země bez hrozby klimatické krize.

Pozitivní vliv AI

Obhájci umělé inteligence často argumentují, že její cílené nasazení v průmyslu, zemědělství nebo ochraně přírody kompenzuje vzniklé ekologické ztráty. AI pomáhá zvyšovat efektivitu výroby a přispívá k naplňování ideálu plného využití zdrojů (iniciativa „zero waste“), zvyšuje přesnost předpovědi počasí a tím předchází možným škodám na majetku, životech a zdraví lidí. Efektivní nasazení v zemědělství snižuje potřebu využívání hnojiv, protože usměrňuje rozsah a lokaci postřiků s aktuálními potřebami obdělávané půdy nebo pomáhá vyhledávat pašovaná vzácná zvířata systematickým prohledáváním internetových nabídek. Nepochybně existuje bezpočet oblastí, ve kterých by AI mohla zefektivnit stávající procesy a přispět k řešení současné ekologické krize. Obdobné snahy jsou chvályhodné, jenže realita využívání AI je hodně odlišná. Většina uživatelů dnes využívá AI k ulehčení si práce nebo zábavě a tím dál nepřímo přispívá k ekologickým škodám.

Je důležité si uvědomit, že celkově je zatím procentuální spotřeba elektřiny, určená k chodu datacenter v celosvětovém srovnání celkem bezvýznamná. Doprava a průmysl spotřebují mnohem více energie a jsou taky mnohem významnějšími znečišťovateli. Mohlo by se tedy zdát, že individuální spotřeba je s ohledem k omezenému užívání AI zanedbatelná. V absolutních číslech neznamená přímé ohrožení pro planetu. Jenže jako pracovní nástroj nebo prostředek osobního rozvoje je umělá inteligence něčím, co mám pod svou přímou kontrolou. Jenom velice nepřímo mohu ovlivnit zaoceánskou dopravu nebo zplodiny z chemiček. Vlastní využívání nástroje AI mám pod přímou kontrolou. Volím si, zda obrázek do mailu nebo doporučení na nejlepší kavárnu v okolí nechám na chatbotovi, nebo klasickém (a energeticky mnohem šetrnějším vyhledávání) či grafickém softwaru. Osobní odpovědnost za budoucnost je u AI mnohem přímější než v jiných oblastech.   

Dá se s tím něco dělat?

Celosvětově je regulování AI zatím na naprostém začátku. Evropa jde příkladem a v minulém roce schválila AI Act, první systematickou legislativu ohledně AI na světě. Jenže ani tenhle zákon přímo neupravuje vliv technologie na životní prostředí, jenom stanovuje potřebu deklarovat energetickou náročnost nově zaváděných modelů. Je to první krok, který může vést k seberegulaci, ale má svoje jasné omezení. Přínosnější jsou nové objevy, které snižují náročnost AI na úrovni hardwaru i softwaru. Podílejí se na nich i české firmy a výzkumná pracoviště. Jenže jejich využití v praxi je zatím během na dlouhou trať. Zatím se tedy musíme spolehnout na osobní odpovědnost uživatelů. Jestli berou ekologii vážně, měli by každé své užití nejrůznějších systémů AI důkladně zvažovat. Obecně platí, že čím menší je systém a čím specifičtější je jeho určení, tím je jeho energetická stopa nižší. Naopak, obrovské multimodální systémy a snaha všechno řešit přes jeden systém je tím nejhorším možným řešením.

Autor: Juraj Hvorecký

AI: Výkon za každou cenu?

Další systémové změny

Klimatická koalice
Ekumenická akademie
Tento projekt je financován Evropskou unií v rámci Národního plánu obnovy.