Człowiek i AI. Sztuczna inteligencja jest o wiele mniej marnotrawna

Każde kliknięcie czy wpisane do aplikacji polecenie wiąże się ze zużyciem energii. Rzadko o tym myślimy, ale np. jedno zapytanie w Google’u zużywa ok. 0.0003 kWh. Przy setkach milionów zapytań dziennie – robi się z tego całkiem spora liczba. W 2021 r. całe Google zużyło w sumie 18.3 TWh energii. Mniej więcej 10 proc. tego, co zużywa Polska.

Nowe narzędzia generatywnej sztucznej inteligencji (GAI) mają być o wiele bardziej energochłonne. W przypadku ChatGPT 4, jedno zapytanie zużywa, zależnie od rozmiaru wykorzystanego modelu językowego i złożoności pytania, od 0,001 do 0,01 kWh. Czyli 15 razy więcej, niż w przypadku Google’a.

Generatory obrazu są jeszcze bardziej żarłoczne. Opublikowane w ubiegłym roku badanie przeprowadzone przez uniwersytet Carnegie Mellon wskazuje, że wygenerowanie obrazu przez model Stable Dffusion XL (najmniej energetycznie efektywny z przebadanych), wymaga niemal tyle samo energii, co naładowanie do pełna baterii smartfona. 1000 generowanych przez AI obrazków w konsekwencji prowadzi więc do wyemitowania tylu gazów cieplarnianych, ile przeciętny samochód osobowy wyrzuca z siebie w celu przejechania 6 km.

Niespodziewane korzyści środowiskowe ze stosowania AI

Nowe badanie stawia jednak ten obraz na głowie. To prawda, modele sztucznej inteligencji do wygenerowania każdego tekstu czy obrazka zużywają mierzalne, znaczne ilości energii. Tyle że człowiek, który ma wykonać podobne zadanie, zużywa jej nawet kilkaset razy więcej. 

Zespół kierowany przez prof. Andrew Torrance’a z Uniwersytetu Kansas porównał to, ile energii zużywają systemy takie, jak Gemini, Bloom AI czy Dall-E2 z tym, ile energii potrzebuje ludzki autor. 

Aby obliczyć ślad węglowy osoby piszącej, naukowcy skorzystali z budżetu energetycznego – środka, który uwzględnia ilość energii zużywanej na określone zadania przez określony czas. Na przykład dobrze wiadomo, ile energii w ciągu godziny zużywa komputer z oprogramowaniem do edycji tekstu. Jeśli pomnożymy przez średni czas, jaki zajmuje osobie napisanie strony tekstu, można uzyskać szacunkowe dane dotyczące zużycia energii w procesie pisania tekstu. A następnie porównać to z tym, ile prądu zużyłyby procesory napędzające AI do stworzenia porównywalnej długości tekstu.

Wyniki były szokujące. Z przeprowadzonego przez autorów porównania wynika, że systemy sztucznej inteligencji emitują od 130 do 1500 razy mniej CO2e (równoważnika dwutlenku węgla) na stronę wygenerowanego tekstu niż autorzy tekstów. Systemy ilustracyjne od 310 do 2900 razy mniej CO2e na wygenerowany obraz niż graficy. Wyniki badania opublikowano w czasopiśmie Nature.

Człowiek człowiekowi nierówny

„Lubię myśleć o sobie, że kieruję się danymi, a nie tylko tym, co uważam za prawdę” – stwierdza Torrance. „Kiedy przeanalizowaliśmy dane, rezultaty były dość zdumiewające. Nawet według ostrożnych szacunków sztuczna inteligencja jest o wiele mniej marnotrawna„.

Badacze uwzględnili także to, jak duże emisje wiążą się z produkcją (i zużyciem) energii w różnych miejscach na świecie. Porównali emisje na mieszkańca w Stanach Zjednoczonych i Indiach. Mieszkańcy pierwszego z krajów emitują w przybliżeniu 15 ton metrycznych CO2e rocznie, podczas gdy w drugim przypadku to średnio 1,9 tony metrycznej. Wybrano te dwa narody, ponieważ mają one najwyższy i najniższy wpływ na środowisko w przeliczeniu na mieszkańca spośród krajów o populacji powyżej 300 milionów, a także aby umożliwić wgląd w różne poziomy emisji w różnych częściach świata w porównaniu z zastosowaniem sztucznej inteligencji.

W każdym wypadku jednak sztuczna inteligencja wypadała lepiej jeśli idzie o zużycie energii i powiązane z nim emisje. Z obliczeń wynika, że w przeliczeniu na stronę tekstu generator Bloom ma 1400 razy mniejszy wpływ na środowisko niż mieszkaniec USA i 180 razy mniejszy, niż mieszkaniec Indii. DALL-E2 emituje około 2500 razy mniej CO2e niż amerykański artysta i 310 razy mniej niż artysta mieszkający w Indiach. Dane dla Midjourney były 2900 razy mniejsze w przypadku pierwszego i 370 razy mniejsze w przypadku drugiego. Badacze podkreślają, że w miarę rozwoju technologii te dane niemal na pewno ulegną zmianie.

Nie samą energią żyje człowiek

„Nie twierdzimy, że sztuczna inteligencja jest z natury dobra ani że jest lepsza empirycznie, po prostu, gdy przyjrzeliśmy się jej w tych przypadkach, okazało się, że zużywa mniej energii” – powiedział Torrance.

Autorzy podkreślają, że emisje dwutlenku węgla to tylko jeden z czynników, które należy wziąć pod uwagę przy porównywaniu produkcji sztucznej inteligencji z produkcją ludzką. Obecnie wykorzystywane technologie często nie są w stanie zapewnić jakości pisma lub sztuki, jaką może zapewnić człowiek. Mimo tego, w miarę rozwoju posiadają potencjał zarówno do eliminacji istniejących miejsc pracy, jak i tworzenia nowych. Utrata miejsc pracy może spowodować znaczną destabilizację gospodarczą i społeczną.

Z tych i innych powodów, jak napisali autorzy, najlepszą drogą naprzód jest prawdopodobnie współpraca między sztuczną inteligencją a człowiekiem lub system, w którym ludzie mogą wykorzystywać sztuczną inteligencję, aby zwiększyć efektywność swojej pracy i zachować kontrolę nad produktami końcowymi.

„To nie jest przekleństwo, to dobrodziejstwo” – podkreśla Torrance. „Myślę, że te narzędzia pomogą uczynić dobrych pisarzy świetnymi, a przeciętnych pisarzy dobrymi i zdemokratyzować pisanie. Mogą zwiększyć produktywność ludzi i wzmocnić ludzki potencjał. Jestem wielkim optymistą, że technologia staje się coraz lepsza i łagodzi wpływ, jaki wywieramy na Ziemię. Mamy nadzieję, że to dopiero początek”.

Na razie nie powinniśmy więc odsyłać artystów na emeryturę w imię ratowania planety. Bez nich byłoby zdecydowanie nudniej.