هوش مصنوعی مصرف کننده عمده انـرژی
سامانه های پیشرفته هوش مصنوعی به دلیل مصرف زیاد انرژی که می تواند تا حد مصرف یک کشور کوچک اروپایی نظیرجمهوری ایرلند باشد، با انتقادی فزاینده روبه رو هستند، اما می توانند با روش های مختلف به اقدام ها و رویارویی بشر با تغییرات آب وهوایی کمک کنند. گزارش پیش رو، نگاهی دارد به این موضوع.
سامانه های پیشرفته هوش مصنوعی به دلیل مصرف زیاد انرژی با انتقادی فزاینده روبه رو هستند، اما هوش مصنوعی می تواند از طریق ارتقای بهره وری، شناسایی دقیق منابع انتشار کربن، افزایش تولید، استفاده از انرژی های تجدیدپذیر و پیش بینی وقوع و ارزیابی بالای طبیعی مانند سیل و آتش سوزی نقش مؤثری در مقابله با تغییر اقلیم ایفا کند.
انرژی بری هوش مصنوعی
الکس دی وریس در مقاله ای که در مجله علمی ژول (Joule) در سپتامبر سال ۲۰۲۳ میلادی منتشر شده است، استدلال می کند در آینده انرژی مورد نیاز برای استفاده از ابزارهای هوش مصنوعی احتمال دارد حتی بیشتر از نیازهای انرژی بعضی از کشورهای کوچک باشد. وی در این مقاله آورده است که سال ۲۰۲۱ میلادی کل مصرف برق گوگل ۱۸.۳ تراوات ساعت بود که هوش مصنوعی ۱۰ تا ۱۵ درصد از آن را تشکیل می داد.بدترین سناریو نشان می دهد هوش مصنوعی گوگل به تنهایی می تواند به اندازه کشوری مانند جمهوری ایرلند با مصرف برق سالانه ۲۹.۳ تراوات ساعت برق مصرف کند.
وریس در نتیجه گیری مقاله می گوید: بسیار خوش بینانه خواهد بود که انتظار داشته باشیم بهبود کارایی سخت افزارها و نرم افزارها به طور کامل هرگونه تغییر بلندمدت در مصرف برق مرتبط با هوش مصنوعی را جبران کند، اما تلاش ها در این زمینه در حال انجام است.با توجه به این یافته ها درباره مصرف فزاینده برق ازسوی سیستم های هوش مصنوعی، استفاده گسترده از آن نگرانی هایی را ایجاد کرده و نقش آن را در کاهش تغییرات اقلیمی مورد تردید قرار داده است.
نقش هوش مصنوعی در تغییرات آب وهوایی
هوش مصنوعی می تواند از طریق ارتقای کارآیی و بهره وری نقشی مؤثر در مقابله با تغییر آب وهوا ایفا کند.
در واقع تغییر آب وهوا را می توان به چند مشکل کوچک تر تقسیم کرد که باید به عنوان بخشی از یک راهبرد فراگیر برای سازگاری و کاهش آن موردتوجه قرار گیرد. این موارد شامل شناسایی دقیق منابع انتشار کربن، افزایش تولید و استفاده از انرژی های تجدیدپذیر و پیش بینی و ارزیابی بلایای طبیعی مانند سیل و آتش سوزی است.
درباره شناسایی منابع انتشار، تحقیقاتی در زمینه چگونگی بهره گیری از هوش مصنوعی برای پیش بینی انتشار گازهای گلخانه ای شهرها و مزارع یا درک تغییرات در پوشش گیاهی، تنوع زیستی و زمین با کمک تصاویر ماهواره ای در حال انجام است؛ حداقل چهارحوزه مختلف وجود دارد که هوش مصنوعی پیش تر توانسته است به انجام برخی اقدام های کوچک تر برای رویارویی گسترده تر با بحران اقلیمی کمک کند:
1-برق
هوش مصنوعی می تواند با پیش بینی دقیق تر حجم عرضه و تقاضای برق در مناطق و ساعات مختلف به کاهش انتشار گازهای گلخانه ای مرتبط با تولید و مصرف برق کمک کند.
هوش مصنوعی می تواند الگوهایی را درباره چگونگی و زمان استفاده افراد از برق ترسیم کند، همچنین می تواند با دقت پیش بینی کند چه مقدار برق از منابعی مانند باد و خورشید بسته به وضع آب وهوایی منطقه تولید می شود، بنابراین به استفاده حداکثری از انرژی پاک کمک می کند.
برای نمونه با برآورد مقدار انرژی تولیدی از صفحه های فتولتائیک خورشیدی (بر اساس مدت زمان نور خورشید یا شرایط آب وهوایی)، هوش مصنوعی می تواند به برنامه ریزی بهترین زمان مصرف توسط مصرف کنندگان خانگی کمک کند.
در مقیاس بزرگ تر می تواند به اپراتورهای شبکه کمک کند شکاف های عرضه را کاهش دهند.
محققان در ایران از هوش مصنوعی برای پیش بینی مصرف انرژی یک مرکز تحقیقاتی با در نظر گرفتن فضا، ساختار، مواد و شرایط آب وهوایی محلی آن استفاده کردند.
این سیستم همچنین از الگوریتم هایی برای بهینه سازی مصرف انرژی ساختمان با پیشنهاد اقدام های عایق بندی مناسب و کنترل های گرمایشی و مقدار روشنایی لازم بر اساس تعداد افراد حاضر استفاده کرد که سرانجام این اقدام ها تا ۳۵ درصد مصرف انرژی ساختمان ها را کاهش داد.
2-حمل ونقل
بخش حمل ونقل تقریباً یک پنجم از انتشار دی اکسیدکربن جهان را تشکیل می دهد. الگوهای هوش مصنوعی می توانند با پیشنهاد کارآمدترین مسیرها برای رانندگان، با تپه های کمتر، ترافیک کمتر و سرعت ثابت، گزینه های سفر سبز را تشویق کنند و انتشار گازهای گلخانه ای خودروها را به حداقل برسانند.
برای نمونه یک سیستم مبتنی بر هوش مصنوعی توانسته است مسیرهایی را برای خودروها در شهر گوتنبرگ سوئد پیشنهاد دهد.
این سیستم از ویژگی هایی مانند سرعت خودرو و مکان نقاط شارژ برای یافتن مسیرهای بهینه استفاده می کند که مصرف انرژی را به حداقل می رساند.
3- کشاورزی
مطالعات نشان داده است به کارگیری شیوه های کشاورزی بهتر می تواند انتشار گازهای گلخانه ای را کاهش دهد. هوش مصنوعی می تواند این اطمینان را ایجاد کند که از فضا و کودهای شیمیایی کمتری استفاده شود.با پیش بینی اینکه مردم چه مقدار از محصول را در یک بازار مشخص خریداری خواهند کرد، هوش مصنوعی می تواند به تولیدکنندگان و توزیع کنندگان محصولات کشاورزی کمک کند ضایعات خود را به حداقل برسانند. مطالعه ای در سال ۲۰۱۷ میلادی که ازسوی دانشگاه استنفورد در ایالات متحده آمریکا انجام شد حتی نشان داد الگوهای پیشرفته هوش مصنوعی می توانند عملکرد دانه سویا را در سطح منطقه ای پیش بینی کنند.
این موضوع با استفاده از تصاویر ماهواره ها برای تجزیه وتحلیل و ردیابی رشد محصولات ممکن شد.محققان چند الگو را برای پیش بینی دقیق عملکرد محصول مقایسه کردند و در نهایت بهترین الگو می تواند عملکرد محصول را بر اساس تصاویر گیاهان در حال رشد و دیگر ویژگی ها از جمله آب وهوا پیش بینی کند.
دانستن عملکرد احتمالی یک محصول از هفته ها قبل می تواند به دولت ها و سازمان ها کمک کند پیش از برداشت کم محصول، روش های جایگزین برای تهیه غذا را برنامه ریزی کنند.
4- مدیریت بلایای طبیعی
هوش مصنوعی در پیش بینی، ارزیابی و مدیریت بلایای طبیعی می تواند نقش مهمی ایفا کند. از جمله محققان در سال ۲۰۲۱ از الگوهای هوش مصنوعی برای بررسی تصاویر پهپادها به منظور پیش بینی سیل و ارزیابی خسارات آن در حوضه ایندوس در پاکستان استفاده کرده اند.
هوش مصنوعی همچنین در تشخیص زمان آغاز سیل کاربرد دارد و به برنامه ریزی عملیات نجات در زمان حیاتی کمک می کند. این سیستم می تواند ازسوی مقام ها برای برنامه ریزی اقدام های امدادی سریع استفاده شود.
اگرچه این استفاده ها و کاربردهای بالقوه مشکل مصرف زیاد انرژی در سیستم های مبتنی بر هوش مصنوعی را حل نمی کند، در عین حال نشان می دهد هوش مصنوعی می تواند ابزار مناسبی در مبارزه با تغییرات اقلیمی باشد و همچنان باید در توسعه و کاهش مصرف انرژی آن تلاش شود.
منبع: اویل پرایس
نویسنده: هیلی زارمبا
مترجم: امیر دشتی