Umelá inteligencia žerie viac elektriky ako menšie mesto

S rozmachom umelej inteligencie (UI alebo AI), ako sú napríklad ChatGPT, Google Gemini či Claude, prichádza aj výrazný nárast spotreby elektrickej energie. Tieto modely UI spracúvajú milióny dotazov denne a spotrebujú obrovské množstvo energie – niekedy až 17 000-krát viac než priemerná domácnosť. V tomto článku sa pozrieme na to, koľko energie UI skutočne spotrebúva, aké sú environmentálne dôsledky tohto trendu a aké sú možnosti pre udržateľnejší rozvoj tejto technológie. Možno ani netušíte, čo sa deje v elektrickej zásuvke, kde je UI pripojená, keď položíte umelej inteligencii otázku a stlačíte enter. Po prečítaní tohto článku budete možno prekvapení a tí enviromentálne cítiaci viac zvážia kedy, ako a aké otázky klásť UI.

Energetická náročnosť AI modelov

Umelá inteligencia, ako sú ChatGPT, Google Gemini a Claude, funguje na základe veľmi zložitých modelov, ktoré spracúvajú obrovské množstvo dát. Každý takýto model pozostáva z miliárd parametrov, ktoré musia byť pravidelne aktualizované a optimalizované. Tento proces zahŕňa nielen inicializáciu a trénovanie modelov, ale aj ich každodennú prevádzku, kedy sú odpovede generované v reálnom čase. Na zvládnutie týchto úloh sú potrebné tisíce procesorov pracujúcich simultánne, súčasne, pričom každý z nich spotrebúva množstvo energie. Dôsledkom je, že modely AI sú výrazne energeticky náročnejšie než tradičné cloudové služby, ako je streamovanie videa či hostovanie webových stránok.

Konkrétne čísla – spotreba ChatGPT

Podľa dostupných údajov každodenná prevádzka modelu ChatGPT vyžaduje približne 500 000 kilowatthodín elektrickej energie, t.j. 500 MWh*. To je ekvivalent spotreby viac ako 17 000 priemerných amerických domácností denne*. Ak by sme to porovnali so spotrebou menšieho mesta, energia pre jeden deň prevádzky ChatGPT by bola schopná počas jedného dňa poháňať celé takéto mesto. Tieto čísla sú ešte znepokojujúcejšie keď zohľadníme, že dopyt po AI službách neustále rastie, čo zvyšuje energetickú záťaž dátových centier​.

Koľko „žerie“ jeden príkaz / prompt?

Keď zadáte otázku do ChatGPT alebo podobného AI modelu, okamžite sa spustí zložitý proces výpočtu – hľadania a tvorenia odpovede, ktorý spotrebúva množstvo energie. Podľa odhadov jeden jediný prompt (alebo príkaz) v ChatGPT-4 môže spotrebovať približne 10-11 Wattov energie. To je ekvivalent energie potrebnej na svietenie LED svietidla počas jednej hodiny.

Na úrovni jednotlivého príkazu sa môže zdať, že spotreba energie je zanedbateľná, avšak v globálnom meradle ide o obrovské množstvo elektrickej energie. Ak si predstavíme, že denne sú spracované milióny otázok, príkazov, energetická záťaž sa rýchlo nahromadí. Každý príkaz, ktorý odošlete, prispieva k dennej spotrebe, ktorá pre modely ako ChatGPT dosahuje státisíce kilowatthodín.

Pre porovnanie, ak by sme použili energetickú spotrebu jedného príkazu na iné bežné aktivity, je to ako keby ste si viackrát nabili svoj smartfón. A to je len jediný príkaz. Preto aj zdanlivo jednoduchá interakcia s umelou inteligenciou nesie so sebou výraznú energetickú záťaž​.

Dôsledky pre životné prostredie

Energetická náročnosť AI modelov, ako sú ChatGPT, Google Gemini či Claude, má výrazné dopady na životné prostredie. Väčšina dátových centier, ktoré tieto modely podporujú, je napájaná z tradičných zdrojov energie, teda z fosílnych palív (uhlie, nafta, zemný plyn), čo prispieva k emisiám skleníkových plynov. Podľa odhadov by do roku 2027 mohol AI sektor spotrebovať až 134 TWh (terawatthodín) ročne, čo predstavuje približne 0,5 % celosvetovej spotreby elektrickej energie. Táto obrovská spotreba nie je len otázkou zdrojov elektriny, ale aj vody, ktorá je potrebná pri činnosti na chladenie týchto masívnych výpočtových systémov​. Vodu na chladenie je tiež potrebné prečerpať, tlakovať, odvádzať, na čo je potrebná opäť elektrina.

Zvyšujúci sa dopyt po službách založených na umelej inteligencii vedie k nárastu počtu dátových centier po celom svete. Tieto centrá nielenže spotrebúvajú energiu, ale aj významne zaťažujú miestne ekosystémy, najmä v oblastiach, kde voda nie je tak dostupná. Navyše, v regiónoch s vysokou koncentráciou dátových centier môže dôjsť k zvýšeniu teploty okolitého prostredia v dôsledku tepelného odpadu (voda vypustená späť do prírody je teplejšia), čo má ďalšie dôsledky na miestnu faunu a flóru.

Budúcnosť UI a energetická udržateľnosť

S nárastom dopytu po službách UI sa zvyšuje tlak na vývoj udržateľnejších riešení. Niektoré spoločnosti, vrátane tých najväčších technologických gigantov, ktorí už dávnejšie začali investovať do obnoviteľných zdrojov energie a optimalizácie svojich dátových centier, majú problém,
Napríklad Google, ktorý sa zaviazal dosiahnuť do roku 2030 uhlíkovú neutralitu (vypúšťať menej CO₂ ako spotrebuje). Nárast spotreby elektriny vďaka UI mu to sťažil. V roku 2023 vypustil do ovzdušia 14,3 milióna ton ekvivalentu CO₂, čo je nárast o 13% oproti roku 2022 a 48% oproti roku 2019.
Microsoft tiež plánuje do roku 2030 stať sa uhlíkovo negatívnym, a do roku 2050 chce odstrániť množstvo uhlíka z atmosféry ekvivalentné jeho celkovým historickým prevádzkovým emisiám. Chvályhodná správa! No v máji 2024 priznal , že jeho emisie vzrástli od roku 2020 takmer o tretinu, z veľkej časti kvôli výstavbe dátových centier. Spoluzakladateľ Microsoftu Bill Gates však koncom júna prišiel s tvrdením, že samotná UI pomôže podporiť klimatické riešenia.

Samozrejme, pokrok nespí – vyvíjajú sa nové technológie, ktoré by mohli znížiť energetickú náročnosť AI modelov. Či už ide o efektívnejšie procesory alebo inovatívne chladiace systémy​.

Záverom

Aj napriek týmto krokom zostáva výzva, ako zabezpečiť, aby rast umelej inteligencie nebol na úkor životného prostredia. Jednou z možností je prechod na udržateľnejšie zdroje energie a ďalšie investície do výskumu v oblasti energeticky efektívnych výpočtových technológií.

Umelá inteligencia prináša nespočetné množstvo výhod, no jej rýchly rozvoj si vyžaduje dôkladné zváženie jej environmentálnych dôsledkov. Spotreba energie UI modelov, ako je ChatGPT, je ohromujúca a stále rastie, čo nás vedie k nevyhnutnej diskusii o udržateľnosti. Ak sa zaujímate o umelú inteligenciu a chcete pochopiť jej technické aj environmentálne výzvy, pozývame vás na naše kurzy umelej inteligencie, kde sa dozviete viac o tom, ako môžeme túto technológiu využiť zodpovedne a efektívne.

Na našich UI kurzoch sa naučíte ako efektívne využívať umelú inteligenciu – pracovať s ňou, správne klásť otázky, ale aj ako z nej získať maximum pri optimálnych aktivitách. Ukážeme vám, ako vytvárať presné a účinné príkazy (prompty), aby každý váš dotaz, ktorý by mohol rozsvietiť LED žiarovku na hodinu, priniesol skutočne hodnotné a užitočné výsledky. Tak zabezpečíte, že energia, ktorú UI spotrebuje, bude vynaložená na dosiahnutie toho najlepšieho možného výsledku.

* Zdroje:

• UW News – Q&A: UW researcher discusses just how much energy ChatGPT uses
  washington.edu​ (UW Homepage)
• DNyuz – ChatGPT uses 17,000 times the amount of electricity than the average US household does daily: report
  dnyuz.com (DNyuz)
• Windows Central – ChatGPT consumes 17,000 times more electricity than the average US household per day
  windowscentral.com​ (Windows Central)
• Google emissions jump nearly 50% over five years as AI use surges
  ft.com (Financial Times)