Umělá inteligence = vysoká spotřeba energie

Umělá inteligence a její pokroky se čím dál častěji dostávají do médií. Jeden z takových průlomů se udál v roce 2016, kdy světový přeborník ve hře Go, Lee Sedol, prohrál se strojem „Deep Mind Alpha Go“ firmy Google. Tato událost se dostala na titulky světových médií jako příklad toho, že stroje jsou již schopné překonávat schopnosti člověka. V určitém smyslu se však nejednalo o férový souboj, protože Sedolův mozek spotřebovával jen asi 20 wattů energie, a tudíž jen zlomek energie spotřebované v rámci hry Go. Na rozdíl od Sedola stroj Alpha Go spotřebovával přibližně 5 000 wattů! Lidé si dosud neuvědomují, jak je umělá inteligence velice náročná na spotřebu energie.

Kdyby byl stroj Alpha Go v provozu po celý rok, jen spotřebovaná elektřina by stála 6 000 liber (GBP, £). Nic by to neznamenalo, kdyby se jednalo jen o krátkou dobu trvání hry Go. Byl by to ale problém, pokud by miliony lidí na světě chtěli mít své „smart phony“ skutečně chytrými, nebo pokud by všichni chtěli používat autonomní automobily. Mnohému potenciálnímu využití AI by sice bránily vysoké náklady na energii, ale pokud by nejrůznější aplikace byly lidmi žádané navzdory nárokům na energii, tak by to mohlo vést až k tak vysoké spotřebě elektřiny, že by již bylo velmi obtížné snižovat globální oteplování planety.

Kolik inteligence lze získat z jednoho joulu?

Max Welling z University of Amsterdam prohlásil, že umělá inteligence vyžaduje tak vysokou spotřebu energie zejména proto, že její nejnovější rozvoj potřebuje stále větší množství dat a jejich zpracování. Nejsložitější neuronové sítě se podle něj staly „nehorázně“ velkými. Jejich velikost lze měřit počtem potřebných parametrů v síti, přičemž některé z nich mají dnes až jednu miliardu parametrů. To je důležité ze dvou důvodů. Za prvé: energie stojí peníze. Existuje ekonomický strop, kdy je ještě AI užitečná. Pro velké online služby, jako je Facebook a Google, musí být náklady při aplikaci AI velmi nízké, aby se vyplatila. Za druhé: mobilní zařízení mohou použít jen tak velké množství energie, aby se nepřehřála. To vše znamená, že rozvoj AI nemůže expandovat do nekonečna, pokud se nepodaří snížit spotřebu energie. Podle Wellinga záleží na tom, kolik inteligence lze získat z jednoho joulu.

Autonomní automobily

Za příklad mohou posloužit autonomní automobily, které vyžadují nejrůznější druhy speciálních systémů, počínaje kamerami a konče radary, které rovněž spotřebovávají elektřinu a navíc ještě zvyšují váhu automobilu. Kromě motoru je největším jednotlivým spotřebitelem elektřiny procesor AI. Jedna ze studií z počátku roku 2018 poukázala na to, že tato auta mohou spotřebovávat asi o 20 % více elektřiny než auta konvenční. Je to velký problém hlavně pro auta poháněná bateriemi, protože se snižuje dojezdová vzdálenost a zvyšují provozní náklady. Procesor AI spotřebuje u současných prototypů až 2 000 W. Pokud jde o taxikářské společnosti, je pravděpodobné, že úspory mezd řidičů budou větší než zvýšené náklady na energii. Dnes se pracuje na vylepšování účinnosti učících se algoritmů tím, že se odstraňují nepotřebné přesnosti ve výpočtech, které velmi zvyšují požadavky na zpracování dat. I když se použije méně bitů, lze úpravou neuronových sítí dosáhnout stejných výsledků.

Výdaje na AI a spotřeba elektřiny

Umělá inteligence má hrát v budoucí světové ekonomice významnou úlohu. Globální výdaje na AI mají v roce 2021 dosáhnout 60 miliard dolarů, přičemž podle jiného odhadu pro rok 2022 to mají být dokonce 4 triliony dolarů. Zatím ale není zcela jasné, co to bude znamenat pro globální spotřebu elektřiny. Dnes se odhaduje, že výpočetní technika a internet se podílejí na celosvětové spotřebě elektřiny asi pěti procenty, přičemž podíl AI je zatím nepatrný. Je pravděpodobné, že lidé budou v autonomních autech jezdit na větší vzdálenosti a protože nebudou muset řídit, budou moci vykonávat jiné činnosti, například surfovat na internetu nebo sledovat videa, atd., což by mohlo až ztrojnásobit množství spotřebované elektřiny.

Cestou je zvyšování účinnosti

V posledních letech se poptávka po elektřině ustálila, a to navzdory zvýšenému rozvoji používání internetu, díky zvýšené účinnosti. Postupně se však dosahují limity této efektivnosti a jestliže množství generovaných dat poroste, aniž by se dále zvyšovala efektivnost, pak by se spotřeba elektřiny v informačních a komunikačních technologiích mohla do roku 2025 zvýšit až na 20 % z celkové poptávky po elektřině. To by mohlo znamenat velké problémy pro světovou energetiku a globální oteplování, pokud by se k výrobě elektřiny nepoužívaly bezuhlíkové zdroje energie.

Volně dle: Michael Le Page: Knowledge means power. New Scientist, 2018, č. 3199, s. 22 – 23

Pozn.: O střetu umělé inteligence a energetiky jsme již psali zde: https://www.3pol.cz/cz/rubriky/pocitace-a-internet/2268-umela-inteligence-v-energetice-stret-zajmu