前往主要內容
工商時報LOGO

潔淨科技的迷思 人工智慧的命脈仍是電能

人工智慧充滿隱藏成本,從自然資源和勞力到隱私和自由都是代價。圖/freepik
人工智慧充滿隱藏成本,從自然資源和勞力到隱私和自由都是代價。圖/freepik

已將目前網頁的網址複製到您的剪貼簿!

礦物是人工智慧的骨幹,但人工智慧的命脈仍是電能。

鮮少有人以碳足跡、化石燃料和汙染的角度思考高等運算;「雲端」的隱喻暗示著,那是在自然、綠色的產業中飄浮的細緻物體。伺服器藏在看似平凡無奇的資料中心,它們的汙染性質遠不如燃煤發電廠滾滾吐出煙霧的煙囪那麼明顯。科技業大力宣傳其環境政策、永續方案,以及運用人工智慧來解決氣候相關問題的計畫。這都是精心為永續的科技產業打造出的公共形象,彷彿這產業不會有碳排放。事實上,亞馬遜網路服務或微軟Azure雲端服務的運算基礎設施需要大量能源才能運作,而在這些平台上運行的人工智慧系統碳足跡越來越多。

正如胡彤暉在《雲端史前時代》(A Prehistory of the Cloud)中所寫的:「雲端是資源密集型的採掘科技,把水和電轉化成運算能力,造成相當大的環境傷害,然後把這傷害移轉到看不見的地方。」如何處理這種能源密集型基礎設施已成為一項主要的問題。當然,科技業已經付出很大的努力提高資料中心的能源效率,多利用可再生能源,但世界上運算基礎設施的碳足跡已和航空業鼎盛時期不相上下,且增加速度越來越快。不同研究者提出不同的估計,例如貝爾克希爾(Lotfi Belkhir)和艾爾梅利吉(Ahmed Elmeligi)估計,到了二○四○年,科技業會占全球溫室氣體排放量的百分之十四,而瑞典的一個團隊則預測,到二○三○年,光是資料中心的電力需求就會提高約十五倍。

透過仔細審視建構人工智慧模型所需的運算能力,可看出為了大幅提升速度和準確度,讓地球付出高昂的代價。訓練人工智慧模型的需求處理和耗能是有待研究的新興領域,該領域的一篇早期論文在二○一九年來自麻州大學阿默斯特分校(University of Massachusetts Amherst)的人工智慧研究者絲楚貝爾(Emma Strubell)和其團隊。他們的研究焦點是嘗試了解自然語言處理模型的碳足跡,於是透過運行人工智慧模型幾十萬個小時的運算時間,提出可能估值。初始數據相當驚人。絲楚貝爾的團隊發現,僅是運行一個自然語言處理模型就會產生超過六十六萬磅的二氧化碳排放量,相當於五輛燃油汽車總生命週期的排放量(包括它們的製造),或是從紐約搭機往返北京一百二十五趟。

更糟糕的是,研究者指出,這個模型頂多只是基線的樂觀估值。它並未反映出真正的商業規模,例如Apple和亞馬遜等公司在運作時會抓取整個網際網路的資料集,饋送到自家的自然語言處理模型,讓Siri和Alexa等人工智慧系統聽起來更人性化。但科技業人工智慧模型的確切能源消耗量尚屬未知之數;這項訊息是受到高度保護的企業機密。在這裡,資料經濟的前提也是保持對環境視而不見。

在人工智慧領域,把運算週期最大化以提高性能是標準作法,符合數大便是美的信念。正如DeepMind的薩頓(Rich Sutton)所描述的:「借助運算的方法終究是最有效的,而且差別很大。」在人工智慧訓練過程中,使用蠻力測試法的運算技巧,或有系統地收集更多資料、用更多運算週期直到達到更好的結果,已導致能源消耗遽增。人工智慧研究組織OpenAI估計,自二○一二年以來,用於訓練單一個人工智慧模型的計算量每年以十倍成長。這是因為開發者「不斷尋找使用更多晶片來平行運算的方法,並願意為此付出經濟成本」。僅以經濟成本來思考會窄化視角,忽視快速運行運算週期以創造更高的效率時,所付出的更廣泛的當地和環境的代價。「運算最大化」的趨勢,對生態造成深遠的影響。

資料中心是世界上最大的電力消費者之一。為這種多級機器提供電力,需要用到燃煤、燃氣、核能或可再生能源發電的電網。關於大規模運算能源消耗越來越大的警訊,有些公司提出了回應。Apple和Google聲稱是自己碳中和(這表示他們購買碳信用額度來排碳),而微軟承諾在二○三○年達到負碳排。但這些公司內部的員工已經推動全面減少排放量,而不是出於對環境的罪惡感,花錢放縱。此外,微軟、Google和亞馬遜都允許化石燃料公司使用他們的人工智慧平台、工程勞動力和基礎設施,幫助這些公司定位並開採地下的燃料,於是最該為人為因素造成的氣候變遷負責的產業又得寸進尺。

在美國以外,排放二氧化碳的雲端服務越來越多。中國的資料中心產業有百分之七十三的電力來自煤炭,二○一八年排放約九千九百萬噸二氧化碳。中國資料中心基礎設施的用電量預計到二○二三年將增加三分之二。綠色和平組織對中國前幾大科技公司巨量的能源需求提出警示,指出「阿里巴巴、騰訊和萬國數據等中國科技領導業者,必須大幅提高潔淨能源的採購,並揭露能源使用資料」。但燃煤發電的長久影響無處不在,超越國界。資源採掘和其後果是行星級的,遠超過民族國家該處理的問題。

水訴說了運算真正成本的另一則故事。美國用水的歷史充滿了戰爭和祕密交易,且和運算一樣,水的交易是保密、不為人知的。美國最大的資料中心之一位於猶他州布拉夫代爾(Bluffdale),隸屬於美國國家安全局。我無法直接造訪二○一三年底啟用的情報體系綜合性國家計算機安全計劃數據中心(Intelligence Community Comprehensive National Cybersecurity Initiative Data Center),但我從鄰近的郊區往山路上開,在長滿山艾樹的山丘上發現一條死路,從那裡可以更靠近觀看這處占地三萬三千七百多坪的設施。這處地點似乎象徵著新一代的政府資料擷取力,曾出現在《第四公民》(Citizenfour)等影片和數以千計關於國安局的新聞報導中。但就我親眼所見,它看起來不起眼且平凡無奇,一個巨大的儲存容器與政府辦公大樓的結合。

搶水大戰早在資料中心正式啟用前就已展開,畢竟這是位於飽受乾旱之苦的猶他州。當地記者想確認每天一百七十萬加侖的耗水估值是否準確,但國安局起初拒絕分享使用資料,塗黑或編輯了公開資料的所有細節,並聲稱其用水是國家安全問題。反監視運動人士製作手冊,鼓吹要終止監視活動的水和能源實體支援。他們運用策略,想透過法律來控管用水,促成設施關閉。不過,布拉夫代爾已和國安局達成一項多年的協議,以遠低於平均的價格售水,以換得該機構可能為這個區域帶來的經濟成長。水的地緣政治現在與資料中心、運算和權力的機制及政治深深結合,在各種意義上皆是如此。從俯瞰國安局資料儲存庫的乾旱山丘,就能明白所有關於水的爭論和困惑其來有自:這是一個受限制的地景,用於冷卻伺服器的水,正從仰賴它維生的社群和棲地被帶走。

就像採礦業的骯髒工作遠離獲利最多的公司和城市居民,絕大多數資料中心也離主要人口樞紐很遠,可能在沙漠區或半工業遠郊。這導致我們感覺雲端是看不見且抽離的,但事實上它是實體的,對環境和氣候的影響遠未得到充分的認識和證明。雲端來自地球,為了維持它的成長,需要不斷擴展的資源及層層疊疊的物流和運輸,且全數不停運作。

微軟資深首席研究員 揭露AI背後的權力真相人工智慧的真相 雲端由岩石、鋰鹵水和原油構成

( 本文摘自凱特•克勞馥著《人工智慧最後的祕密:權力、政治、人類的代價,科技產業和國家機器如何聯手打造AI神話?》,臉譜出版提供)

您可能感興趣的話題

返回頁首
LOADING

本網頁已閒置超過3分鐘。請點撃框外背景,或右側關閉按鈕(X),即可回到網頁。