استهلاك الماء بالذكاء الاصطناعي: العطش غير المستدام للذكاء الاصطناعي

كان الذكاء الاصطناعي التوليدي رائجًا منذ أن منح ChatGPT من OpenAI للمستخدمين العاديين القدرة على التفاعل مع الذكاء الاصطناعي كما لو كان صديقًا في الشارع. الآن، اتضح أن جنون بناء مثل هذه البرامج كان له تأثير غير متوقع على الموارد المائية في جميع أنحاء البلاد.

في تقريرها السنوي عن الاستدامة، كشفت مايكروسوفت، المستثمر بمليارات الدولارات في OpenAI، أن مراكز بياناتها في ولاية أيوا ومناطق أخرى استهلكت ما يقرب من 1.7 مليار جالون من غاز _{الهيدروجين} في عام 2022. وهذا يزيد بنسبة 34٪ عما استخدمه في عام 2021، ويكفي لملء 2500 حوض سباحة أولمبي.

في حين أن مايكروسوفت لم تذكر على وجه التحديد السبب الذي أدى إلى هذه الزيادة غير العادية، يقول الخبراء إنه ليس من قبيل الصدفة حدوث ذلك بينما يعتقد أن علماء البيانات في الشركة يقومون بتدريب نماذج اللغة الكبيرة (LLMs) التي تدعم ذكاء ChatGPT.

قد يبدو هذا الاستنتاج حول استهلاك المياه باستخدام الذكاء الاصطناعي منطقيًا نظرًا لأن Google استهلكت أيضًا أكثر من 5.6 مليار جالون من الماء في عام 2022، أو 20٪ أكثر من العام السابق، أثناء تدريب طلاب الماجستير في إدارة الأعمال على أداة الذكاء الاصطناعي التوليدية Bard.

الذكاء الاصطناعي والمياه ومراكز البيانات

في السباق لتلبية طلب الأعمال والمستهلكين على أدوات الذكاء الاصطناعي من الجيل التالي، تعمل الشركات على تكثيف أنشطة مراكز البيانات بشكل لم يسبق له مثيل لتدريب النماذج والرد على استفسارات مستخدمي الأدوات.

تتطلب معدات مركز البيانات الأكثر سخونة والتي تحتاج إلى التبريد الكثير من الماء حتى تتمكن أنظمة التبخر من القيام بعملها في الحفاظ على درجات الحرارة منخفضة إلى حد ما.

في الواقع، يمكن لمركز بيانات كبير أن يستخدم ما بين مليون و5 ملايين جالون من المياه يوميًا، أو ما يصل إلى مدينة يتراوح عدد سكانها بين 10 آلاف و50 ألف نسمة، وفقًا لصحيفة واشنطن بوست .

علاوة على ذلك، وجدت دراسة أجراها باحثون من جامعة كاليفورنيا في ريفرسايد أن ChatGPT يحتاج في المتوسط ​​إلى زجاجة مياه سعة 500 مل لكل 10 إلى 50 سؤالًا يتم طرحها، اعتمادًا على مكان استضافة الخوادم.

وقال جو كابس، الرئيس التنفيذي لشركة تطوير أنظمة التبريد LiquidStack، لـ Information Week : "هذا أمر غير مستدام من منظور البيئة والتكلفة والأداء". "إن ارتفاع تكاليف الطاقة يجعل هذا [النهج] باهظ التكلفة على نحو متزايد، والمعالجات القوية المطلوبة لتقنيات اليوم كثيفة البيانات ... تولد ببساطة الكثير من الحرارة بحيث لا يمكن تبريد الهواء التعامل معها."

الجنرال AI: أين تذهب المياه؟

هناك عدة أسباب تجعل مراكز البيانات المرتبطة بالذكاء الاصطناعي شديدة السخونة والعطش، بما في ذلك:

1. كثافة طاقة عالية : تسخن خوادم الذكاء الاصطناعي بسرعة عند معالجة كميات هائلة من البيانات اللازمة لتغذية معرفة الذكاء الاصطناعي.
2. التشغيل المستمر : غالبًا ما تعمل مراكز البيانات المستخدمة للتدريب على LLM على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع، الأمر الذي يتطلب تبريدًا مستمرًا.
3. كفاءة الطاقة : لا يعتمد التبريد المائي على درجات الحرارة الخارجية، لذا فهو يميل إلى أن يكون أكثر كفاءة من أنظمة تبريد الهواء البديلة.
4. قابلية التوسع : مع توسع مراكز البيانات لاستيعاب نماذج الذكاء الاصطناعي الأكبر حجمًا، تتطلب قوتها المتزايدة مزيدًا من التبريد للحفاظ على أدائها وموثوقيتها.

يقول شاولي رين، الذي شارك في تأليف دراسة جامعة كاليفورنيا في ريفرسايد، إن استهلاك المياه المعتمد على الطاقة لا يشكل مصدر قلق على المدى القصير لأن الذكاء الاصطناعي التوليدي لا يزال في مراحله المبكرة. ومع ذلك، على المدى الطويل، يقول إن التقارير حول زيادة استخدام المياه باستخدام التكنولوجيا المتقدمة يجب أن تحفز النقاش العام حول الحفاظ على المياه في المستقبل.

وقد التزمت كل من مايكروسوفت وجوجل علنا ​​​​بالحفاظ على المياه بشكل إيجابي ــ وهذا يعني أنها سوف تقوم بتجديد كميات من المياه أكثر مما تستهلكه ــ بحلول عام 2030.

المسؤولية الاجتماعية للشركات والاستدامة: كيفية إنقاذ الأرض

اليوم، يجب أن تشمل المسؤولية الاجتماعية للشركات الاستدامة. اكتشف الأمثلة والتعريفات وكيفية تحقيق التجارة المستدامة.

كيفية الحد من التأثير البيئي للذكاء الاصطناعي

يقول خبراء الصناعة إن هناك العديد من الخطوات التي يمكن للشركات اتخاذها للتأكد من أن الذكاء الاصطناعي لا يستنزف احتياطيات المياه المستقبلية بشكل خطير.

إذا كانت البنية التحتية الداعمة للذكاء الاصطناعي تحتاج إلى كميات كبيرة من المياه لأغراض التبريد، فمن المنطقي تحديد موقعها بالقرب من البحيرات والأنهار والبرك. ولكن إذا كانت هذه المسطحات المائية موجودة في المناطق التي تعاني من الجفاف مثل غرب الولايات المتحدة، فقد يؤدي هذا الإعداد إلى مشكلات تشغيلية وتجارية كبيرة عندما يتم تقييد إمدادات المياه فجأة أو حتى انقطاعها.

لهذا السبب، يوصي رين الشركات بالبدء في البحث عن طرق لاستخدام البرامج لموازنة تحميل التدريب على الذكاء الاصطناعي عبر المواقع أو جدولته في أوقات أكثر برودة من اليوم أو العام لتقليل تبخر الماء أثناء التبريد.

ويضيف أنه عندما يتعلم الناس عن التأثير البيئي للذكاء الاصطناعي، يجب على الشركات أن تكون حساسة لكيفية رؤية السكان لخططهم لبناء مراكز بيانات محلية. أثارت الجهود التي بذلتها جوجل لإنشاء مركز بيانات يستخدم 7.6 مليون لتر من المياه يومياً (وهو ما يكفي لدعم الاستخدام المنزلي اليومي من قبل 55 ألف شخص)، احتجاجات محلية شرسة في أوروغواي المنكوبة بالجفاف.

حيثما أمكن، يقول الخبراء، استخدم المعدات التي تستخدم الهواء الخارجي لتبريد المرافق. ولكن عندما ترتفع درجات الحرارة فوق 85 درجة فهرنهايت، وهو ما يحدث غالبًا في المناخات الأكثر حرارة مثل فينيكس أو شرق آسيا، فقد لا يكون ذلك ممكنًا. في تلك الحالات، تحتاج الشركات إلى البحث وتطوير تقنيات تبريد جديدة تستخدم كميات أقل من المياه.

قامت Microsoft ببعض الأعمال في هذا المجال باستخدام التبريد الأديابي، حيث تقوم وحدات معالجة الهواء بدفع الهواء فوق الوسائط التبخرية لإضافة الرطوبة إلى الهواء وخفض درجات الحرارة مع الحد الأدنى من استخدام الطاقة. وفي جافلي بالسويد، تقوم أيضًا بجمع مياه الأمطار لحقن رطوبة التبريد في مركز البيانات الخاص بها عندما تنخفض نسبة الرطوبة في الهواء الخارجي إلى أقل من 5٪.

ويقول الخبراء إن الاستخدام المتزايد لأنظمة التبريد التي تستخدم المياه المعاد تدويرها بدلاً من المياه العذبة يعد تكتيكًا آخر.

حماية إمدادات المياه الثمينة

يقول رين إن الجمهور يجب أن يطالب بالشفافية بشأن استخدام المياه والتزامات الحفاظ عليها. ويضيف أن حلول الذكاء الاصطناعي التي تقدمها الشركات التي تثبت أنها تبذل قصارى جهدها لتوفير المياه ستكون أكثر جاذبية للعملاء.

يقول رين إنه لا يزال هناك وقت لإدخال الحفاظ على المياه في التدريب على الذكاء الاصطناعي والتكنولوجيا، ولكن الوقت سوف ينفد إذا لم يتم أخذ هذه القضية على محمل الجد قدر الإمكان.

ويقول: "بشكل عام، لم نصل بعد إلى النقطة التي استولى فيها الذكاء الاصطناعي بشكل ملموس على أحد أهم مواردنا الطبيعية". "إذا كنا أكثر وعيًا باستخدام الذكاء الاصطناعي، فأعتقد أنه يمكننا بالتأكيد التأكد من أن الفوائد الإجمالية للذكاء الاصطناعي إيجابية."