Valveutuneimmat lukijat lienevät pitävän itsestäänselvyytenä, että tekoälyn virrankulutus on valtavaa. Jota se onkin. Tekoälyteknologiat ovat kokeneet valtavan kehityksen viime vuosikymmenen aikana, ja niiden käyttö on laajentunut merkittävästi eri toimialoille. Tämä kehitys on kuitenkin lisännyt huomattavasti tekoälyn energiankulutusta.
Tekoälyn energiatarpeet: nykyhetki
Esimerkiksi suuren kielimallin kouluttaminen voi kuluttaa jopa 1287 megawattituntia energiaa, mikä vastaa noin 120 keskivertokotitalouden vuotuista energiankulutusta. Tämä johtuu erityisesti valtavista laskentatehtävistä, joita tarvitaan mallin parametrien optimointiin ja suurten datamäärien prosessointiin monimutkaisilla algoritmeilla. Lisäksi tekoälymallien päivittäinen käyttö, kuten tekstien tuottaminen ja kuvien luominen, kasvattaa energiantarvetta entisestään. Vuonna 2024 tehdyn tutkimuksen mukaan tekoäly voi muodostaa jopa 19% datakeskusten kokonaisenergiankulutuksesta vuoteen 2028 mennessä (Goldman Sachs Research). Tämä on merkittävä luku, kun huomioidaan, että datakeskusten energiankulutus on jo nyt yksi suurimmista yksittäisistä energiankulutuksen lähteistä maailmassa. Tarve kehittää energiatehokkaampia tekoälyratkaisuja ja hyödyntää uusiutuvia energialähteitä korostuukin merkittävästi.
Miksi sitten tekoälyn käyttö olisi ekoteko?
Heh… Ekotekoäly… Viimeaikaiset tutkimukset osoittavat, että tekoäly voi olla huomattavasti ihmistä energiatehokkaampi tietyissä tehtävissä. Esimerkiksi arXiv:2303.06219 -julkaisun mukaan tekoälyn tuottama teksti voi vaatia jopa 130–1500 kertaa vähemmän energiaa kuin ihmisen kirjoittama vastaava sisältö. Samoin tekoälyn avulla luotu kuva tuottaa 310–2900 kertaa vähemmän hiilidioksidipäästöjä kuin ihmisen tekemä taideteos.
Nämä numerot kuulostivat äkkiseltään niin uskomattomilta, että kesti artikkelin kirjoittajalla hetki kaapia leuka lattiasta. Mutta pakko uskoa tieteelliseen rosessiin. Ainakin lisäinfoa odotellessa. Tämä tehokkuus syntyy erityisesti siitä, että tekoäly voi suorittaa monimutkaisia tehtäviä nopeasti ja ilman fyysisiä resursseja, kuten materiaaleja tai infrastruktuuria, joita ihmistyö usein vaatii.
Miten moinen tehokkuus kuitenkin näyttäytyy sähkönkulutuksen kasvuna?
Tekoäly on laajasti ja helposti saatavilla: kuka tahansa ns. Pihtiputaan mummo voi navigoida lukuisiin tekoälyäppeihin ja tehdä aivan miljuuna kuvaa tai tuottaa tautinen määrä tekstiä alta aikayksikön. Ja vielä ilmaiseksi tai ainakin halvalla. Lisäksi lukuiset virtasyöpöt kielimallit ja likaista energiaa käyttävät datakeskukset eivät edistä energiankulutuksen vähenemistä ja uudistuvien energialähteiden käyttöä. Voinemme tästä tehdä sen johtopäätöksen, että tekoälyä käytettäessä tulee muistaa, että sitä kannattaa käyttää tuottamaan valtava määrä tekstiä ja kuvia harkiten. Harkintaa pitää käyttää niin tekoälymallia valittaessa kuin sitä käyttäessäkin.
Miten saamme käsistä karkaavan energiankulutuksen kuriin?
Onneksemme isot tekoäly-yritykset näyttävät pyrkivän siirtyvän vihreään energiaan:
Google Suomessa ja muualla
Google on yksi tekoälyteknologian suurimmista käyttäjistä, ja se on sitoutunut vihreään energiaan maailmanlaajuisesti, mukaan lukien Suomessa. Haminan datakeskus on erinomainen esimerkki tästä, sillä se hyödyntää innovatiivista meriveden jäähdytysjärjestelmää energiankulutuksen pienentämiseksi ja käyttää lisäksi aurinko- ja tuulivoimaa. Lisäksi Google on investoinut uuden sukupolven energianhallintateknologioihin, jotka optimoivat datakeskuksen energiankäytön reaaliajassa. Google ilmoitti vuonna 2024 yhteistyöstä Intersect Powerin ja TPG Rise Climaten kanssa kehittääkseen datakeskuksia aurinko- ja tuulivoiman läheisyyteen (The Verge).
Microsoft ja ydinenergia
Microsoft on sitoutunut olemaan hiilinegatiivinen vuoteen 2030 mennessä. Tämä tavoite sisältää merkittäviä investointeja uusiutuvaan energiaan ja ydinvoimaan. Suomessa Microsoft on ollut mukana energiainnovaatioissa, ja maailmanlaajuisesti se solmi vuonna 2024 sopimuksen Constellation Energyn kanssa hyödyntääkseen ydinvoimaa Pennsylvanian Three Mile Island -laitoksessa (The Atlantic).
Tulevaisuuden näkymät: Energiankulutuksen hallinta
Vaikka tekoälyn energiankulutus on kasvussa, alan toimijat pyrkivät kehittämään energiatehokkaampia malleja ja siirtymään uusiutuvan energian käyttöön. Tämän saavuttamiseksi on olennaista:
Miten tekoälyn energiankulutusta voi hallita?
- Tehokkaiden algoritmien kehittäminen: Uudet algoritmit voivat vähentää tekoälymallien energiantarvetta huomattavasti.
- Uusiutuvat energialähteet: Datakeskusten siirtäminen aurinko- ja tuulivoiman piiriin voi pienentää hiilijalanjälkeä merkittävästi (The Verge).
- Optimoidut laitteistot: Erikoistuneiden piirien ja laitteistojen käyttö voi tehostaa tekoälyn toimintaa.
Lisäksi tekoälypohjaiset ratkaisut voivat hyödyntää reaaliaikaista kuormituksen hallintaa ja uusiutuvia energialähteitä, mikä vähentää sen kokonaisenergiankulutusta. Jatkuvalla kehityksellä ja käytäntöön vietyjen energiansäästöinnovaatioiden avulla tekoäly voi olla merkittävä tekijä kestävän tulevaisuuden rakentamisessa.
Tekoäly energiankäytön optimointiratkaisuna
Vaikka tekoälyn energiankulutus on suuri, se tarjoaa myös ratkaisuja energiatehokkuuden parantamiseen. Tekoälymallit voivat auttaa optimoimaan energiankäyttöä monilla aloilla, kuten logistiikassa, rakennusten lämmitys- ja jäähdytysjärjestelmissä sekä teollisessa tuotannossa. Esimerkiksi tekoälyn avulla voidaan säätää jäähdytysjärjestelmiä reaaliaikaisesti, jolloin energiankulutusta voidaan pienentää merkittävästi (Time.com).
Parempi tekoäly taskussa kuin kymmenen
Tekoäly on kaksiteräinen miekka energiankulutuksen kannalta. Toisaalta se kuluttaa merkittävästi energiaa, mutta toisaalta sen avulla voidaan saavuttaa huomattavia energiasäästöjä ja parantaa tehokkuutta monilla aloilla. Esimerkiksi tekstin ja kuvien tuottamisessa tekoälyä tulisi käyttää harkiten: turhaa liibalaabaa tuuttaaminen johtaa turmioon, kun taas rautaisen ammattilaisen käsissä tekoäly taipuukin loistavaksi energiatehokkaaksi työkaluksi. Tässä vaiheessa olisi tekopyhää todeta, että tätä artikkelia tehdessä ei ole käytetty tekoälyä. Nimittäin on. Ja tehokkaasti: artikkeli valmistui puuroa keittäessä ja syödessä.
Lisätietoa tekoälyn energiankäytöstä: The Atlantic, MarketWatch.