Článek
Umělá inteligence slibuje zelenější budoucnost, ale sama není bez ekologických dopadů
Umělá inteligence patří mezi nejvýznamnější technologické revoluce současnosti. Generativní AI dnes píše texty, vytváří obrázky, analyzuje data, pomáhá s vědeckými objevy i každodenní prací milionů lidí. Zatímco veřejnost většinou řeší její dopad na zaměstnanost nebo vzdělávání, stále více vědců upozorňuje na jinou stránku celé technologie, a sice její rostoucí ekologickou stopu.
Paradox je přitom zřejmý. AI dokáže pomáhat při ochraně klimatu, sledovat odlesňování, monitorovat emise skleníkových plynů nebo předvídat přírodní katastrofy. Současně ale spotřebovává obrovské množství elektřiny, vody a výpočetního výkonu. Otázkou už není, zda má umělá inteligence dopad na životní prostředí, ale jak velký tento dopad skutečně je a zda dokáže společnost její rozvoj dlouhodobě udržet.
Ekologická stopa umělé inteligence začíná v datových centrech
Když uživatel zadá dotaz do ChatGPT nebo jiného jazykového modelu, může vše působit téměř nehmotně. Ve skutečnosti se za každou odpovědí skrývají tisíce serverů umístěných ve specializovaných datových centrech. Právě ta představují jednu z největších ekologických výzev současné digitální éry.
Datová centra fungují nepřetržitě. Uchovávají data, provozují cloudové služby a zajišťují výpočty pro generativní modely umělé inteligence. Moderní modely obsahují miliardy parametrů a jejich trénování vyžaduje extrémní výpočetní výkon. Podle odborníků z Massachusettského technologického institutu (MIT) může trénink generativního modelu spotřebovat až sedmkrát až osmkrát více energie než běžné výpočetní úlohy.
Spotřeba elektřiny datových center navíc prudce roste. Zatímco ještě před několika lety šlo o významného, ale relativně stabilního odběratele energie, nástup generativní AI způsobil doslova stavební boom nových serverových komplexů. Mezinárodní odhady počítají s tím, že už nyní spotřebovávají datová centra více než 1 000 terawatthodin elektřiny ročně, což odpovídá spotřebě velkých průmyslových států.
Každý dotaz do AI spotřebovává energii
Velká část veřejnosti se domnívá, že největší energetická náročnost vzniká pouze při vývoji modelů. Ve skutečnosti významná část spotřeby přichází až při jejich každodenním používání. Každé shrnutí e-mailu, vytvoření obrázku nebo přeložení textu znamená, že tisíce grafických procesorů provádějí složité matematické výpočty. Výzkumy ukazují, že jeden dotaz do ChatGPT může spotřebovat přibližně několikanásobně více elektřiny než běžné internetové vyhledávání.
S rostoucím počtem uživatelů se proto celková energetická náročnost rychle násobí. Generativní AI se navíc postupně stává součástí kancelářských aplikací, internetových vyhledávačů, mobilních telefonů, zdravotnictví i průmyslu, což znamená další růst spotřeby.
Datová centra potřebují také obrovské množství vody
Elektřina představuje pouze část ekologické stopy AI. Stejně důležitým tématem je voda. Servery produkují značné množství tepla, které je nutné nepřetržitě odvádět. K chlazení se proto využívají sofistikované vodní systémy. Odborné odhady uvádějí, že na každou spotřebovanou kilowatthodinu elektřiny připadnou přibližně dva litry vody potřebné k chlazení infrastruktury.
V oblastech trpících suchem může být právě rostoucí spotřeba vody významným problémem. OSN upozorňuje, že infrastruktura spojená s umělou inteligencí by mohla během několika let spotřebovávat několikanásobně více vody než celé některé evropské státy. Ve světě, kde již dnes čtvrtina populace nemá dostatečný přístup k pitné vodě, jde o faktor, který nelze přehlížet.
Výroba čipů zatěžuje planetu ještě před spuštěním AI
Ekologická stopa nevzniká pouze při provozu serverů. Začíná už při výrobě samotného hardwaru. Grafické procesory (GPU), na nichž generativní umělá inteligence běží, patří mezi technologicky nejsložitější součástky současnosti. Jejich výroba vyžaduje velké množství energie, vody, vzácných kovů i chemických látek.
Těžba lithia, kobaltu, mědi nebo prvků vzácných zemin často probíhá v oblastech s citlivými ekosystémy. Výroba polovodičů navíc vytváří značné množství emisí a následná doprava komponent po celém světě ekologickou stopu dále navyšuje.
S prudkým růstem poptávky po AI se zvyšuje také poptávka po nových serverech a grafických kartách. Jen největší výrobci čipů dodávají do datových center každoročně miliony nových akcelerátorů určených právě pro výpočty umělé inteligence.
AI může přírodě také výrazně pomoci
Ekologická bilance umělé inteligence ale není jednostranně negativní. Právě AI dnes představuje jeden z nejslibnějších nástrojů moderní ekologie.
Pomocí satelitních snímků dokáže automaticky sledovat odlesňování tropických pralesů, mapovat nelegální těžbu písku, analyzovat změny krajiny nebo monitorovat zdravotní stav lesů. OSN národů využívá umělou inteligenci například k odhalování úniků metanu z ropných a plynárenských zařízení, což pomáhá snižovat emise jednoho z nejsilnějších skleníkových plynů.
Stále větší význam získává AI také při předpovědích povodní, požárů, sucha nebo extrémního počasí. Dokáže analyzovat obrovské množství meteorologických dat rychleji než člověk a upozorňovat na rizika s vyšší přesností.
Umělá inteligence otevírá nové možnosti také ekologům
Velký potenciál vidí vědci i přímo v ekologickém výzkumu. Generativní AI může doplňovat neúplné datové soubory, analyzovat dlouhodobé změny populací živočichů nebo pomáhat hledat souvislosti mezi klimatickými změnami a vývojem ekosystémů.
Moderní algoritmy umožňují spojovat genetická data, satelitní snímky, údaje z fotopastí, meteorologická měření i pohyb zvířat označených vysílači. Díky tomu vznikají podrobnější modely fungování přírody než kdykoliv dříve.
Odborníci ale zároveň upozorňují, že AI nenahradí samotný terénní výzkum. Umělá inteligence umí velmi dobře hledat vzory v existujících datech, nedokáže však vytvořit informace, které dosud nikdo nezměřil. Budoucnost proto spočívá především ve spolupráci ekologů, biologů a specialistů na umělou inteligenci.
AI přináší i nové otázky spravedlnosti
OSN upozorňuje ještě na jeden důležitý aspekt. Přínosy umělé inteligence často využívají lidé po celém světě, zatímco ekologické náklady nesou především regiony, kde stojí datová centra, probíhá těžba surovin nebo výroba polovodičů.
Vedle emisí oxidu uhličitého vzniká také elektronický odpad obsahující nebezpečné látky. Rozšiřování datových center navíc může zvyšovat tlak na místní energetické sítě, spotřebu vody i využívání krajiny. Proto se stále častěji hovoří nejen o technologické inovaci, ale také o otázkách environmentální spravedlnosti a odpovědnosti technologických firem.
Budoucnost AI bude záviset na udržitelném vývoji
Vědci se shodují, že umělá inteligence sama o sobě není ani ekologickým spasitelem, ani hrozbou. Rozhodující bude způsob jejího vývoje.
Mezi hlavní doporučení patří přesnější měření ekologické stopy AI, větší transparentnost technologických společností, využívání obnovitelných zdrojů energie, efektivnější algoritmy, recyklace komponent i šetrnější chlazení datových center. Důležitou roli bude hrát také mezinárodní legislativa, která propojí rozvoj umělé inteligence s klimatickou a environmentální politikou.
Pokud se podaří skloubit technologické inovace s principy udržitelnosti, může se AI stát významným pomocníkem při řešení klimatické krize. Bez odpovědného přístupu však hrozí, že digitální revoluce přinese planetě nové environmentální problémy, které budou stejně složité jako ty, jež má pomáhat řešit.
Zdroj: news.mit.edu, unep.org, nature.com, amacad.org, unu.edu
