人工智慧(AI)科技的兴起是否会对水资源造成冲击?虽然目前尚未有充分的研究数据可供参考,但已有迹象表明发展人工智慧将耗费大量水资源,就算仅是向AI聊天机器人程式「ChatGPT」提问也须耗水。
根据《美联社》(Associated Press)报导,由跨国科技公司微软(Microsoft)支持的美国人工智慧研究实验室「OpenAI」旗下人工智慧技术,在运行时需要使用大量的淡水来冷却其内部功能强大的超级电脑(Supercomputer),如此才能维持ChatGPT等人工智慧模型的正常运作。
美国新闻网站《商业内幕》(Business Insider)解释,无论是何种人工智慧模型的运作,在训练过程中皆会消耗大量能量并产生可观的热能,此时水便能有效降低相关设施的温度。另外仅采用淡水而不选择海水的主因在于,海水中的盐分将导致人工智慧设备的腐蚀、细菌增长以及内部水管的堵塞。
《美联社》另指出,微软在发展人工智慧时所使用的水源多从美国爱荷华州(State of Iowa)中部地区的浣熊河(Raccoon river)及狄蒙河(Des Moines River)流域获取,然而鲜少人知道OpenAI公司开发的生成型预训练变换模型4(以下简称GPT-4)诞生在爱荷华州,毕竟微软对于人工智慧数据中心运作的具体细节长期以来透露甚少,直到近日有微软高层在演讲中表示,该数据中心位处「爱荷华州首府狄蒙以西的玉米田旁边」,大众才得以知晓支持ChatGPT运行的微软数据中心所在地。
科技巨擘究竟消耗多少水资源?
微软在其最新公布的《2022年环境永续发展报告》(2022 Environmental Sustainability Report)中透露,其2021年自2022年的全球总用水量增幅达34%,等同消耗约17亿加仑(Gallons)的用水,这相当于2500多座奥运规模游泳池所需的水量。
致力于研究ChatGPT等生成式人工智慧(Generative AI)如何冲击自然环境的加州大学河滨分校(UCR)研究员任绍磊(Shaolei Ren)认为,微软等科技公司用水量大增可归因于人工智慧的发展,其中包含对生成式人工智慧的大量投资以及与OpenAI的合作关系。
任绍磊的研究团队估计,每当ChatGPT的使用者向该聊天机器人程式提出5个至50个问题,ChatGPT就须消耗500毫升的水量。研究团队也透露,其所推估的用水量会因季节以及伺服器机房所在位置的不同而有所变动,该估算的数值亦涵盖这些科技公司不会计算到的间接用水量,例如向数据中心供电的发电厂所耗费的冷却用水。
「大多数人对于ChatGPT底层的资源运用状况并没有概念,但如果人们不了解资源的使用情形,就无法有效地节省资源。」任绍磊如此说道。
《商业内幕》转述相关研究人员的说法表示,虽然500毫升的用水看似不算多,但若考量到恐有数亿的用户使用ChatGPT,就能推估该人工智慧对于水的需求有多么可观。部分科学家甚至相信,微软在训练生成型预训练变换模型3(GPT-3)时,可能就已耗费70万公升的水量,且随着更复杂的模型诞生,未来恐会消耗更多的水资源。
Google亦于2023年7月发布的环境报告中提及,该公司最新的年度用水量较同期增长20%,任绍磊认为此情形同样与人工智慧的兴起有关。 《美联社》另披露,Google用水量的骤增存在区域落差,例如在民众当前普遍担忧水情的奥勒冈州(State of Oregon),Google于该州使用的水量就保持在稳定的范围内,然而在拉斯维加斯(Las Vegas)以外地区的用水量则翻倍成长,爱荷华州则是耗水最多的地区。
微软等科技公司是否针对此状况做出回应?
微软近日向《美联社》表示,其公司内部正在增加研究力度来衡量如何减少AI的耗能与碳足迹,同时亦会尽力提升人工智慧大型运作系统的训练及应用效能。
「微软将继续监管自身的碳排放及资源利用情形,并将使用及购置更多的再生能源(Renewable energy),进而实现2030年负碳排(Carbon Negative)、水资源正效益(Water Positive)以及零废弃(Zero Waste)的永续发展目标。」微软在声明中如此写道。
OpenAI则于2023年9月8日发出声明强调,公司将「通盘考量」如何最有效率运用人工智慧的计算能力。 OpenAI称:「我们已体认到训练人工智慧大型模型恐耗费大量的水资源及其他能源,因此公司内部正在努力提高使用资源的效率。」
为微软超级电脑供水的爱荷华州西狄蒙(West Des Moines)水厂另揭露,微软在2022年7月、即OpenAI宣布完成GPT-4训练的前一个月,便向自家位在爱荷华州的人工智慧数据中心注入约1150万加仑的水量,该数值约占爱荷华州总用水量的6%。
虽然耗水量极大,但西狄蒙水厂仍表示微软是友好的合作伙伴,其长期与地方政府合作,在满足发展人工智慧需求的同时也努力减少水足迹(Water footprint),微软公司对此也强调会强化与水厂的合作来减少水源的消耗。
《欧洲新闻台》(Euronews)指出,全球淡水需求将于2030年超过永续供应量的40%,在水资源如此短缺的情形下所有企业皆须负起社会责任,并以身作则的改变当前浪费水资源的情形。此外,大型科技公司亦须提高相关数据的透明度,让外界能更好的审视、评估人工智慧对环境造成的冲击。
微软为何会选择爱荷华州作为ChatGPT运行的所在地?
《美联社》指出,爱荷华州一年当中绝大多数的时间气候都凉爽宜人,微软可借此让超级电脑在适宜的温度下运行,并能有效地将热能从机房中排出。微软甚至强调,该公司仅有在气温超过29.3°C时才会对设备进行取水冷却,不过外界对此表示此设定仍会耗费大量水源,尤其在夏季时的用水量更为可观。
曾担任爱荷华州西狄蒙市长的盖尔(Steve Gaer)则认为,微软当初是被西狄蒙市政府针对完善公共建设的承诺所吸引,该科技公司随后也为西狄蒙市投入巨额的建设资金。 「然而你们也清楚,微软对自己在这里所做的事情非常保密。」盖尔在接受《美联社》访谈时如此说道。
该通讯社亦披露,微软曾于2020年表示要为OpenAI开发全球最强大的超级电脑,但当时微软拒绝向外界公开其运作的具体位置,仅将其描述为「单一的运作系统」,直到2023年5月下旬,微软总裁史密斯(Brad Smith)才透露该公司是在爱荷华州建立专门训练GPT-4的人工智慧数据中心。
《美联社》亦表示,微软选择西狄蒙市作为人工智慧运作落脚地的主因也与「效能」有关,与微软位于亚利桑那州(Arizona)的资料中心相比,西狄蒙市是训练人工智慧系统相对高效的地方,因为后者能使用更多的水资源来满足运算需求。
※ 本文经授权转载自《关键评论网》,原文标题〈跟AI聊天也会浪费水资源! ChatGPT每回答5至50题,须消耗500毫升冷却水〉。不适用CC共创授权条款。
参考资料:
*美联社(2023年9月10日),Artificial intelligence technology behind ChatGPT was built in Iowa — with a lot of water
*美联社(2021年10月26日),Big tech data centers spark worry over scarce Western water
*Business Insider(2023年4月15日),ChatGPT needs to ‘drink’ a water bottle’s worth of fresh water for every 20 to 50 questions you ask, researchers say
*Microsoft,2022 Environmental Sustainability Report
*Google(2023年7月),2023 Environmental Report
*Euronews(2023年4月20日),ChatGPT ‘drinks’ a bottle of fresh water for every 20 to 50 questions we ask, study warns
资料来源:环境资讯中心