Künstliche Intelligenzen verbrauchen Unmengen an Energie. Jedoch bieten sie auch Potential im Kampf gegen den Klimawandel: Prozesse können beschleunigt werden.
Künstliche Intelligenzen verbrauchen Unmengen an Energie. Jedoch bieten sie auch Potential im Kampf gegen den Klimawandel: Prozesse können beschleunigt werden.
Les intelligences artificielles consomment énormément d’énergie. Mais elles offrent aussi un potentiel dans la lutte contre le changement climatique, car elles peuvent améliorer l’efficacité et accélérer la mise en place de divers processus.
So grün ist die künstliche Intelligenz
So grün ist die künstliche Intelligenz
Comment l’intelligence artificielle peut contribuer à lutter contre le changement climatique
L’intelligenza artificiale è ecologica?
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Der Trend zu künstlichen Intelligenzen wie ChatGPT hält an. Was vielen nicht bewusst ist: Die KI-Systeme verbrauchen Unmengen an Energie – doch sie können das Klima auch positiv beeinflussen.
Der Trend zu künstlichen Intelligenzen wie ChatGPT hält an. Was vielen nicht bewusst ist: Die KI-Systeme verbrauchen Unmengen an Energie – doch sie können das Klima auch positiv beeinflussen.
Le recours à l’IA, comme ChatGPT, se poursuit. Ce que beaucoup ignorent, c’est que ces systèmes, bien qu’ils consomment d’énormes quantités d’énergie, peuvent aussi avoir une influence positive sur le climat.
Il trend legato alle intelligenze artificiali come ChatGPT è in continua crescita. Quello che molti non sanno però è che i sistemi di intelligenza artificiale consumano una quantità impressionante di energia… ma possono anche influenzare positivamente il clima.
«Mein Ziel ist es, Menschen dazu zu ermutigen, ihr Verhalten zu ändern und einen positiven Beitrag zur Reduzierung von Treibhausgasemissionen zu leisten.» So antwortet ChatGPT auf die Frage, wie sie selbst zum Kampf gegen den Klimawandel beiträgt. «Ich stelle Informationen über nachhaltige Praktiken und den Einsatz erneuerbarer Energien bereit.» Was ChatGPT verschweigt: Allein die Entwicklung seiner dritten Version hat vermutlich so viele Treibhausgase generiert wie eine Autofahrt zum Mond und zurück.
Der Boom von künstlichen Intelligenz-Systemen wie ChatGPT hält an. Zwischen 2012 und 2018 sind die benötigten Computerleistungen für KI um etwa das 300'000-fache gestiegen – und somit auch ihr Energiebedarf. «Hält dieser Trend weiter an, könnte die künstliche Intelligenz wesentlich zum Klimawandel beitragen», sagt Benjamin Kandig von der Universität Kopenhagen auf Aibusiness.com. Und US-Wissenschaftler halten fest, dass die Entwicklung mancher KI-Systeme unter bestimmten Umständen so viel CO2 ausstosse wie 125 Flüge von New York nach Peking und zurück, wie Techwireasia.com berichtet.
Positiver Einfluss möglich
«Künstliche Intelligenz kann die Umwelt aber auch positiv beeinflussen», hält die KI-Ethikerin Sarah Khatry beim WEF entgegen. Die UNO hat 17 Nachhaltigkeitsziele definiert. Zu diesen gehören unter anderem verantwortungsvoller Konsum, nachhaltige Städte und der Kampf gegen den Klimawandel. Eine Studie aus dem Jahr 2020 kam zum Schluss, dass KI-Systeme fast alle dieser 17 UNO-Ziele positiv beeinflussen können.
Um den Einfluss von KI aufzuzeigen, verweist Khatry auf das Beispiel Zement. Zement ist einer der wichtigsten Bestandteile von Beton. Schätzungsweise acht Prozent der globalen CO2-Emissionen gehen auf seine Herstellung zurück. Auch in der Schweiz sind es Zementwerke, die mit Abstand am meisten Treibhausgase verursachen. Für Khatry ist klar: «Es besteht eindeutig Bedarf, die Effizienz zu verbessern.»
Der Mensch ist das Gewissen
Erste Zementwerke arbeiten dazu bereits mit KI-Systemen. Khatry rechnet vor: Setzt ein mittelgrosses Werk in der Qualitätskontrolle auf künstliche Intelligenz, kann das den CO2-Ausstoss um bis zu 7000 Tonnen CO2 pro Jahr reduzieren. Das entspreche einer Menge, wie sie 320'000 Bäume in derselben Zeit absorbieren.
Auch der ehemalige Cambridge-Professor Simon Redfern sieht Möglichkeiten, wie KI beim Kampf gegen den Klimawandel helfen kann. In einem Video der britischen BBC hält er fest: KI kann neue Wege eröffnen, wie wir Energie generieren. «Thomas Edison hat die Glühbirne erfunden», sagt Redfern. Dazu habe Edison Tausende von Materialien getestet, um irgendwann jenes zu finden, das am besten funktioniert. Mit der künstlichen Intelligenz können Millionen von Möglichkeiten ausprobiert werden – um einiges schneller als im Labor. Redfern hält jedoch fest, dass KI ein Mittel und kein Experte sei. Es liege an den Menschen, die richtigen Wege einzuschlagen. Sobald diese gefunden sind, könne künstliche Intelligenz helfen, rascher ans Ziel zu kommen.
Der Weg zu grünerer KI
Dem dürfte sich auch Timnit Gebru anschliessen. Die äthiopische Computerwissenschaftlerin wurde 2022 vom Time Magazin zu einer der 100 einflussreichsten Personen der Welt gewählt und hat Googles Ethik-Team zur künstlichen Intelligenz geleitet – bis sie wegen der Veröffentlichung einer Studie ihren Job verlor. In dieser Studie verwies sie auf das Risiko, dass grosse KI-Systeme wie jene von Google bestehende Ungleichheiten vergrössern und Rassismus verbreiten könnten. Und sie benannte das Problem des massiven Energieverbrauchs von künstlicher Intelligenz. Während Gebru sagt, diese Probleme seien noch immer nicht gelöst, betonen die Branchengrössen Google, Microsoft und Amazon, dass ihr Ziel in klimaneutralen KI-Systemen bestehe. Klimaneutralität wird beispielsweise dadurch erreicht, dass Rechenzentren mit Solar-, Wind- oder Wasserenergie betrieben werden.
Und was meint ChatGPT selbst dazu? «Ich werde umweltfreundlicher, indem ich meinen Energieverbrauch und meine Rechenleistung optimiere, um effizienter zu arbeiten und weniger Ressourcen zu verbrauchen.»
«Mein Ziel ist es, Menschen dazu zu ermutigen, ihr Verhalten zu ändern und einen positiven Beitrag zur Reduzierung von Treibhausgasemissionen zu leisten.» So antwortet ChatGPT auf die Frage, wie sie selbst zum Kampf gegen den Klimawandel beiträgt. «Ich stelle Informationen über nachhaltige Praktiken und den Einsatz erneuerbarer Energien bereit.» Was ChatGPT verschweigt: Allein die Entwicklung seiner dritten Version hat vermutlich so viele Treibhausgase generiert wie eine Autofahrt zum Mond und zurück.
Der Boom von künstlichen Intelligenz-Systemen wie ChatGPT hält an. Zwischen 2012 und 2018 sind die benötigten Computerleistungen für KI um etwa das 300'000-fache gestiegen – und somit auch ihr Energiebedarf. «Hält dieser Trend weiter an, könnte die künstliche Intelligenz wesentlich zum Klimawandel beitragen», sagt Benjamin Kandig von der Universität Kopenhagen auf Aibusiness.com. Und US-Wissenschaftler halten fest, dass die Entwicklung mancher KI-Systeme unter bestimmten Umständen so viel CO2 ausstosse wie 125 Flüge von New York nach Peking und zurück, wie Techwireasia.com berichtet.
Positiver Einfluss möglich
«Künstliche Intelligenz kann die Umwelt aber auch positiv beeinflussen», hält die KI-Ethikerin Sarah Khatry beim WEF entgegen. Die UNO hat 17 Nachhaltigkeitsziele definiert. Zu diesen gehören unter anderem verantwortungsvoller Konsum, nachhaltige Städte und der Kampf gegen den Klimawandel. Eine Studie aus dem Jahr 2020 kam zum Schluss, dass KI-Systeme fast alle dieser 17 UNO-Ziele positiv beeinflussen können.
Um den Einfluss von KI aufzuzeigen, verweist Khatry auf das Beispiel Zement. Zement ist einer der wichtigsten Bestandteile von Beton. Schätzungsweise acht Prozent der globalen CO2-Emissionen gehen auf seine Herstellung zurück. Auch in der Schweiz sind es Zementwerke, die mit Abstand am meisten Treibhausgase verursachen. Für Khatry ist klar: «Es besteht eindeutig Bedarf, die Effizienz zu verbessern.»
Der Mensch ist das Gewissen
Erste Zementwerke arbeiten dazu bereits mit KI-Systemen. Khatry rechnet vor: Setzt ein mittelgrosses Werk in der Qualitätskontrolle auf künstliche Intelligenz, kann das den CO2-Ausstoss um bis zu 7000 Tonnen CO2 pro Jahr reduzieren. Das entspreche einer Menge, wie sie 320'000 Bäume in derselben Zeit absorbieren.
Auch der ehemalige Cambridge-Professor Simon Redfern sieht Möglichkeiten, wie KI beim Kampf gegen den Klimawandel helfen kann. In einem Video der britischen BBC hält er fest: KI kann neue Wege eröffnen, wie wir Energie generieren. «Thomas Edison hat die Glühbirne erfunden», sagt Redfern. Dazu habe Edison Tausende von Materialien getestet, um irgendwann jenes zu finden, das am besten funktioniert. Mit der künstlichen Intelligenz können Millionen von Möglichkeiten ausprobiert werden – um einiges schneller als im Labor. Redfern hält jedoch fest, dass KI ein Mittel und kein Experte sei. Es liege an den Menschen, die richtigen Wege einzuschlagen. Sobald diese gefunden sind, könne künstliche Intelligenz helfen, rascher ans Ziel zu kommen.
Der Weg zu grünerer KI
Dem dürfte sich auch Timnit Gebru anschliessen. Die äthiopische Computerwissenschaftlerin wurde 2022 vom Time Magazin zu einer der 100 einflussreichsten Personen der Welt gewählt und hat Googles Ethik-Team zur künstlichen Intelligenz geleitet – bis sie wegen der Veröffentlichung einer Studie ihren Job verlor. In dieser Studie verwies sie auf das Risiko, dass grosse KI-Systeme wie jene von Google bestehende Ungleichheiten vergrössern und Rassismus verbreiten könnten. Und sie benannte das Problem des massiven Energieverbrauchs von künstlicher Intelligenz. Während Gebru sagt, diese Probleme seien noch immer nicht gelöst, betonen die Branchengrössen Google, Microsoft und Amazon, dass ihr Ziel in klimaneutralen KI-Systemen bestehe. Klimaneutralität wird beispielsweise dadurch erreicht, dass Rechenzentren mit Solar-, Wind- oder Wasserenergie betrieben werden.
Und was meint ChatGPT selbst dazu? «Ich werde umweltfreundlicher, indem ich meinen Energieverbrauch und meine Rechenleistung optimiere, um effizienter zu arbeiten und weniger Ressourcen zu verbrauchen.»
«Mon objectif est d’encourager les gens à changer de comportement et à contribuer à la réduction des émissions de gaz à effet de serre». C’est la réponse que donne ChatGPT quand on lui demande de quelle manière il contribue à la lutte contre le changement climatique. «Je fournis des informations sur les pratiques durables et l’utilisation des énergies renouvelables», poursuit-il. Ce que ChatGPT ne dit en revanche pas, c’est que le développement de sa troisième version a probablement généré, à lui seul, autant de gaz à effet de serre qu’un aller-retour en voiture sur la lune.
Pourtant, le boom des systèmes d’intelligence artificielle (IA), comme ChatGPT, se poursuit. Entre 2012 et 2018, les performances informatiques basées sur l’IA ont été multipliées par environ 300’000 – et, du même coup, leur besoin en énergie. «Si cette tendance se poursuit, l’IA pourrait contribuer de manière significative au changement climatique», a déclaré Benjamin Kandig, de l’Université de Copenhague. Des scientifiques américains ont affirmé que le développement de certains systèmes d’IA émet, dans certaines circonstances, autant de CO₂ que 125 vols aller-retour entre New York et Pékin.
La possibilité d’une influence positive
«Mais l’intelligence artificielle peut aussi avoir une influence positive sur l’environnement», a rétorqué l’éthicienne de l’IA Sarah Khatry lors du World Economic Forum (WEF). L’ONU a défini 17 objectifs de durabilité. Parmi ceux-ci figurent, entre autres, la consommation responsable, les villes durables et la lutte contre le changement climatique. Sarah Khatry cite une étude réalisée en 2020 qui conclut que les systèmes d’IA peuvent influencer positivement quasiment l’ensemble de ces objectifs.
Pour illustrer l’influence de l’IA, Sarah Khatry prend comme exemple le ciment, l’un des principaux composants du béton. On estime que 8% des émissions mondiales de CO₂ sont imputables à sa fabrication. En Suisse aussi, ce sont les cimenteries qui émettent de loin le plus de gaz à effet de serre. Pour Sarah Khatry, on a besoin, de toute évidence, d’«une amélioration de l’efficacité».
L’homme incarne la conscience
Certaines cimenteries travaillent déjà avec des systèmes d’IA. Sarah Khatry a fait un calcul: si une usine de taille moyenne mise sur l’intelligence artificielle pour le contrôle de la qualité, cela pourrait réduire les émissions de CO₂ de 7000 tonnes chaque année, soit la quantité absorbée par 320’000 arbres durant la même période.
Simon Redfern, ancien professeur de Cambridge, voit, lui aussi, le potentiel de l’IA dans la lutte contre le changement climatique. Dans une vidéo de la chaîne britannique BBC, il a affirmé que «l’IA peut ouvrir de nouvelles voies en vue de générer de l’énergie. Pour inventer l’ampoule électrique, Thomas Edison a bien dû tester des milliers de matériaux avant de trouver celui qui fonctionnait le mieux. Avec l’intelligence artificielle, des millions de possibilités peuvent être testées, bien plus rapidement qu’en laboratoire». Simon Redfern précise toutefois que l’IA représente un moyen, et non un expert. C’est aux hommes de trouver les bons chemins à suivre. Dès qu’ils y seront parvenus, l’IA pourra aider à atteindre plus rapidement le but fixé.
La voie vers une IA plus verte
Timnit Gebru devrait également se rallier à ce point de vue. Cette informaticienne éthiopienne – élue par le magazine Time en 2022 comme l’une des 100 personnes les plus influentes du monde – a dirigé l’équipe éthique de Google sur l’IA jusqu’à ce qu’elle perde son emploi suite à la publication d’une étude qui soulignait le risque d’inégalités et de propagation du racisme des grands systèmes d’IA, comme ceux de Google. Elle a également évoqué le problème de la consommation massive d’énergie par l’IA. Pendant que Timnit Gebru affirme que ces problèmes ne sont toujours pas résolus, les géants du secteur (Google, Microsoft et Amazon) soulignent que leur objectif est de développer des systèmes d’IA climatiquement neutres. Cette neutralité est par exemple atteinte lorsque les centres de calcul fonctionnent à l’énergie solaire, éolienne ou hydraulique.
Qu’en pense ChatGPT? «Je deviens plus respectueux de l’environnement en optimisant ma consommation d’énergie et ma puissance de calcul, afin de travailler plus efficacement et de consommer moins de ressources.»
«Il mio obiettivo è incoraggiare le persone a modificare i propri comportamenti e a dare così un contributo positivo alla riduzione delle emissioni di gas serra.» Così risponde ChatGPT alla domanda su come contribuisce da parte sua alla lotta contro i cambiamenti climatici. «Metto a disposizione informazioni su pratiche sostenibili e sull’impiego delle energie rinnovabili.» Quello che ChatGPT non ci dice? Solo lo sviluppo della sua terza versione ha verosimilmente generato tanto gas serra quanto un viaggio in auto dalla Terra alla luna e ritorno.
Il trend legato alle intelligenze artificiali come ChatGPT è in continua crescita. Tra il 2012 e il 2018, la potenza di calcolo dell’intelligenza artificiale è cresciuta di 300 000 volte e così anche il suo consumo di energia. « Se il trend continua in questo modo, l’intelligenza artificiale potrebbe presto avere un impatto importante sui cambiamenti climatici», spiega Benjamin Kandig dell’Università di Copenaghen. Alcuni scienziati americani sono giunti alla conclusione che lo sviluppo di alcune AI in determinate condizioni ha emesso tanta CO2 quanto 125 voli di andata e ritorno da New York a Pechino.
Possibili anche effetti positivi
«L’intelligenza artificiale può però anche influenzare l’ambiente in modo positivo», ha dichiarato l’esperta di etica delle AI Sarah Khatry al WEF. L’ONU ha definito 17 obiettivi di sostenibilità. Tra questi troviamo anche consumi responsabili, città sostenibili e la lotta contro i cambiamenti climatici. Khatry cita uno studio del 2020 che giunge alla conclusione che i sistemi di intelligenza artificiale possono influenzare positivamente quasi tutti i 17 obiettivi ONU.
Per mostrare gli effetti positivi delle AI, Khatry cita l’esempio del cemento. Il cemento è una delle componenti essenziali dell’asfalto. Si stima che circa l’otto per cento delle emissioni globali di CO2 possano essere ricondotte alla sua produzione. Anche in Svizzera ci sono centri di produzione di cemento che sono di gran lunga i maggiori responsabili delle emissioni di gas serra. Per Khatry è chiaro: «c’è grande necessità di aumentare l’efficienza.»
L’uomo e la coscienza
Alcune fabbriche di cemento lavorano già con sistemi di intelligenza artificiale. Khatry ritiene che un’impresa di dimensioni medie che decide di lavorare con l’AI nel settore del controllo della qualità può ridurre le emissioni di CO2 di fino a 7000 tonnellate all’anno. Ciò corrisponde alla quantità che può essere assorbita da 320 000 alberi nello stesso lasso di tempo.
Anche l’ex professore di Cambridge Simon Redfern vede buone opportunità per sfruttare l’AI nella lotta contro i cambiamenti climatici. In un video dell’emittente britannica BBC, Redfern dichiara: l’AI può aprire nuove strade per la produzione di energia. «Thomas Edison ha inventato la lampadina», spiega Redfern. Per farlo, ha dovuto testare migliaia di materiali prima di trovare quello che funzionava meglio. Con l’intelligenza artificiale possono essere testate milioni di possibilità in un tempo molto più breve rispetto al laboratorio. Redfern ritiene tuttavia che l’AI sia un mezzo, non un esperto. Sta all’uomo trovare la giusta via. Una volta trovata, l’intelligenza artificiale può aiutare a raggiungere più in fretta gli obiettivi.
La via verso un’AI più green
Il ragionamento può essere applicato anche a Timnit Gebru. Nel 2022, questa esperta di informatica etiope è stata inserita dal Time Magazin tra le 100 persone più influenti del mondo e ha guidato il team di etica delle intelligenze artificiali di Google fino a quando è stata licenziata a causa della pubblicazione di un suo studio. In questo studio, Gebru mette in guardia dal rischio che i grandi sistemi di intelligenza artificiale come quello di Google possano ingigantire le disparità e promuovere il razzismo. Menziona inoltre l’enorme consumo di energia delle AI. Mentre Gebru avverte che questi problemi non sono ancora stati risolti, i giganti del settore come Google, Microsoft e Amazon dichiarano che i loro obiettivi per sistemi di AI climaticamente neutrali sono pienamente raggiunti. La neutralità climatica viene ad esempio realizzata grazie all’alimentazione dei centri di calcolo con energia solare, eolica o idrica.
E cosa pensa ChatGPT stessa della questione? «Divento sempre più sostenibile. Grazie all’ottimizzazione del mio consumo di energia e della mia potenza di calcolo, posso lavorare in modo più efficiente e consumare meno risorse.»
