Trí tuệ nhân tạo và nghịch lý khí hậu

Phóng viên TTXVN tại Trung Đông dẫn báo trên cho biết các hệ thống AI tiêu thụ lượng năng lượng và lượng nước khổng lồ để vận hành, từ các cụm máy tính quy mô, trung tâm dữ liệu và hệ thống làm mát đi kèm.

Đây cũng chính là mâu thuẫn lớn của AI: chính công nghệ có thể giúp giảm thiểu biến đổi khí hậu cũng có thể khiến vấn đề này trầm trọng hơn, tùy vào thiết kế, nguồn năng lượng và quản trị, AI có thể là giải pháp hoặc gánh nặng cho hành tinh.

Các mô hình AI hiện nay tiêu tốn nhiều năng lượng. Việc huấn luyện các mô hình ngôn ngữ quy mô lớn có thể tiêu thụ hàng trăm đến hàng nghìn megawatt-giờ điện. Đơn cử như quá trình huấn luyện chatbot GPT-3 ước tính cần khoảng 1.287 MWh điện, tạo ra hơn 550 tấn khí thải carbon nếu sử dụng lưới điện thông thường.

Nhu cầu năng lượng không chỉ dừng lại ở quá trình huấn luyện. Giai đoạn suy luận — việc xử lý và trả lời câu hỏi của người dùng — diễn ra liên tục và tăng lên theo mức độ sử dụng trên toàn cầu. Chi phí điện nhỏ cho mỗi truy vấn cộng dồn thành một con số đáng kể qua hàng triệu lượt truy vấn mỗi ngày. Hơn nữa, lượng khí thải carbon từ AI phụ thuộc rất nhiều vào lưới điện: lưới điện sử dụng nhiều nhiên liệu hóa thạch tạo ra lượng khí thải nhiều hơn nhiều lưới điện sử dụng năng lượng tái tạo.

Các trung tâm dữ liệu, xương sống của AI, cũng là một nguồn gây lo ngại về môi trường. Nghiên cứu hiện tại ước tính rằng các trung tâm dữ liệu tiêu thụ 2-3% lượng điện năng của thế giới, tỷ lệ này có thể tăng lên 8-10% vào năm 2030 nếu AI phát triển nhanh chóng.

Các trung tâm dữ liệu được tối ưu hóa cho AI hoạt động 24/7 và tạo ra lượng nhiệt dư thừa lớn, đòi hỏi hệ thống làm mát rất mạnh, hầu hết đều dựa vào làm mát bằng bay hơi, tiêu thụ hàng triệu lít nước ngọt mỗi ngày. Tại các khu vực khan hiếm nước như Arizona, Ireland và một số vùng thuộc Vịnh Mexico, điều này đã làm dấy lên tranh cãi xã hội và chính trị về việc liệu nên ưu tiên nước cho các trung tâm dữ liệu hay cho cư dân và nông nghiệp. Xét trên nhiều khía cạnh, các trung tâm dữ liệu chính là "mặt trận chính" cho các cuộc tranh luận về tính bền vững của AI.

Bất chấp những thách thức này, AI cũng có tiềm năng to lớn trong việc thúc đẩy hành động chống biến đổi khí hậu. Các mô hình khí hậu dựa trên AI có thể cải thiện độ chính xác của dự báo thời tiết cực đoan, giúp các chính phủ triển khai biện pháp phòng ngừa kịp thời và cứu sống nhiều người. Máy học có thể tối ưu hóa lưới điện năng lượng tái tạo bằng cách dự báo nhu cầu và cân bằng nguồn cung không ổn định. Các hệ thống AI dựa trên dữ liệu vệ tinh, như những hệ thống do Carbon Mapper phát triển, phát hiện rò rỉ khí metan gần như theo thời gian thực, từ đó xử lý sớm vấn đề phát thải gây tác động lớn đến khí hậu.

Việc duy trì khả năng dự báo và tối ưu hóa chuỗi cung ứng bằng AI giúp giảm lãng phí và hỗ trợ phát triển nền kinh tế tuần hoàn. Những ứng dụng này chứng minh rằng giá trị môi trường của AI có thể vượt xa hiệu suất tính toán.

Vấn đề không nằm ở bản thân AI, mà là ở các hệ thống dựa vào. Các lưới điện sử dụng nhiên liệu hóa thạch biến việc mở rộng năng lượng tính toán thành khí thải, trong khi hệ thống làm mát tiêu tốn nhiều nước gây áp lực lên các hệ sinh thái địa phương. Điều này đã dẫn đến sự ra đời của các thuật ngữ AI xanh và AI đỏ.

AI xanh nhấn mạnh hiệu quả, năng lượng tái tạo và thiết kế thân thiện với tài nguyên. AI đỏ ưu tiên quy mô và hiệu suất bất kể tác động đến môi trường. Di sản khí hậu của AI sẽ phụ thuộc vào lựa chọn con đường phát triển.

Những tập đoàn khổng lồ như Google, Microsoft và Amazon đang dẫn đầu với các hợp đồng năng lượng tái tạo dài hạn, đồng thời áp kỹ thuật làm mát tiên tiến, bao gồm làm mát bằng chất lỏng và làm mát bằng nước biển, có thể giảm đáng kể lượng nước ngọt sử dụng. Điện toán nhận thức carbon — phân bổ lại khối lượng công việc đến các địa điểm và thời gian có cường độ carbon thấp hơn — được xem là một chiến lược đầy hứa hẹn khác. Chính phủ các nước Liên minh châu Âu (EU), Singapore và Các Tiểu vương quốc Arab Thống nhất (UAE) đang phát triển các chính sách về AI để cải thiện hiệu quả năng lượng, giảm phát thải và thúc đẩy các hoạt động bền vững.

AI sẽ không tự động trở thành công nghệ "thân thiện" với khí hậu, mà sẽ phát huy lợi ích nếu được phát triển trên nền tảng quản trị tốt, đổi mới công nghệ và trách nhiệm giải trình được đặt lên hàng đầu. Trong giới hạn của hành tinh, AI có thể trở thành một trong những công cụ mạnh mẽ nhất của nhân loại để chống lại biến đổi khí hậu. Nếu thiếu cẩn trọng, AI có nguy cơ trở thành nguồn gây sức ép môi trường lớn. Tương lai của AI không phải là sự lựa chọn giữa tiến bộ hay hành tinh, mà là tìm ra con đường phát triển công nghệ song hành với bảo vệ môi trường.