تهديد منظمة العفو الدولية الخفية للصحة العامة

لقد سمع معظم الناس عن التأثير البيئي لطفرة الذكاء الاصطناعى اليوم ، الناجمة عن مراكز البيانات المترامية الأطراف المليئة بالخوادم المتعطشة للطاقة. في الولايات المتحدة وحدها ، من المتوقع أن يدفع الطلب على الذكاء الاصطناعى استهلاك الكهرباء في مركز البيانات 6.7 إلى 12.0 في المئة من إجمالي البلاد بحلول عام 2028. بحلول نفس التاريخ ، من المتوقع أن يتضاعف استهلاك المياه لتبريد مرافق مركز البيانات هذه ، أو حتى الرباعي ، مقارنة بمستوى 2023.

لكن الكثير من الناس لم يرتبطوا بين مراكز البيانات والصحة العامة. إن محطات الطاقة ومولدات النسخ الاحتياطية اللازمة للحفاظ على مراكز البيانات التي تعمل بتوليد ملوثات الهواء الضارة ، مثل المادة الجسيمية الدقيقة وأكاسيد النيتروجين (Nox). تؤثر هذه الملوثات على صحة الإنسان ، مما يؤدي إلى أعراض الربو ، والنوبات القلبية ، وحتى التراجع المعرفي.

لكن مساهمة الذكاء الاصطناعى في تلوث الهواء وعبء الصحة العامة غالباً ما تكون مفقودة من المحادثات حول تصميم الذكاء الاصطناعي المسؤول. لماذا؟

لأن تلوث الهواء المحيط هو “قاتل صامت.” بينما مخاوف بشأن تأثيرات الصحة العامة لمراكز البياناتبما في ذلك الروابط المحتملة لزيادات معدل السرطان ، بدأت في السطح ، ومعظم مطوري النموذج الذكري ، والممارسين ، والمستخدمين ببساطة لا يدركون المخاطر الصحية الخطيرة المرتبطة بالطاقة والبنية التحتية التي تعمل على تشغيل أنظمة الذكاء الاصطناعى الحديثة.

خطر تلوث الهواء المحيط

تلوث الهواء المحيط مسؤول عن ما يقرب من 4 ملايين وفاة مبكرة في جميع أنحاء العالم كل عام. أكبر الجاني هي الجسيمات الصغيرة 2.5 ميكرومتر أو أقل في قطرها (يشار إليها باسم PM 2.5) ، والتي يمكن أن تنتقل بعمق في الجهاز التنفسي والرئتين. جنبا إلى جنب مع ارتفاع ضغط الدم ، والتدخين ، وارتفاع نسبة السكر في الدم ، هو تلوث الهواء هو عامل خطر الصحة الرائد. يقدر البنك الدولي التكلفة العالمية لتلوث الهواء عند 8.1 تريليون دولار أمريكيأي ما يعادل 6.1 في المئة من الناتج المحلي الإجمالي العالمي.

على عكس الاعتقاد الشائع ، لا تبقى ملوثات الهواء بالقرب من مصادر الانبعاثات الخاصة بهم: يمكنهم السفر على بعد مئات الأميال. علاوة على ذلك، يعتبر PM 2.5 ملوثًا “غير عتبة”وهذا يعني أنه لا يوجد مستوى آمن من التعرض.

مع خطر هذا التلوث راسخًا ، يصبح السؤال: كم هو مسؤول عن الذكاء الاصطناعي؟ في بحثنا كأساتذة في Caltech وجامعة كاليفورنيا ، ريفرسايد ، شرعنا في الإجابة على هذا السؤال.

قياس تكلفة الصحة العامة لمنظمة العفو الدولية

لضمان توفر خدمات الذكاء الاصطناعى حتى أثناء انقطاع الشبكات ، تعتمد مراكز البيانات على مجموعات كبيرة من المولدات الاحتياطية التي عادة ما تحرق وقود الديزل. في حين أن إجمالي وقت التشغيل لمولدات النسخ الاحتياطية محدودة وتنظمها الوكالات البيئية المحلية ، فإن معدلات انبعاثاتها مرتفعة. يمكن لمولد الديزل النموذجي إطلاقه 200 إلى 600 مرة أكثر من أكاسيد النيتروجين من محطة طاقة الغاز الطبيعي تنتج نفس كمية الكهرباء.

حديث تقرير كشفت ولاية فرجينيا أن مولدات النسخ الاحتياطية في مراكز بيانات فرجينيا تنبعث منها حوالي 7 في المائة من التصاريح المسموح بها في عام 2023. وفقًا لوكالة حماية البيئة الأمريكية أداة النمذجة كوبراما الذي يرسم كيف يؤثر تلوث الهواء على صحة الإنسان على المستويات المحلية والولائية والاتحادية ، تقدر تكلفة الصحة العامة لتلك الانبعاثات في فرجينيا بمبلغ 150 مليون دولار ، مما يؤثر على المجتمعات البعيدة مثل فلوريدا. تخيل التأثير إذا كان مراكز البيانات قد بلغ الحد الأقصى للانبعاثات المسموح بها.

ومما يزيد من زيادة مخاطر الصحة العامة ، قد تعمل مجموعة كبيرة من مولدات مركز البيانات في المنطقة في وقت واحد أثناء انقطاع الشبكة أو نقص الشبكات كجزء من برامج الاستجابة للطلب ، مما قد يؤدي ضار للأشخاص الذين يعانون من مشاكل الرئة.

بعد ذلك ، دعونا ننظر إلى ما وراء المولدات الاحتياطية لتوريد الطاقة من الشبكة. يأتي الجزء الأكبر من مراكز البيانات التي تعمل على تشغيل الكهرباء من محطات توليد الطاقة التي تحرق الوقود الأحفوري ، والتي تطلق ملوثات الهواء الضارة ، بما في ذلك PM 2.5 و Nox. على الرغم من سنوات التقدم ، تظل محطات الطاقة المصدر الرئيسي لتلوث الهواء في الولايات المتحدة.

قمنا بحساب أن تدريب نموذج الذكاء الاصطناعى التوليدي الكبير في الولايات المتحدة ، مثل Meta's Llama 3.1 ، يمكن أن ينتج عنه أكثر من PM 2.5 10000 رحلة مستديرة بالسيارة بين لوس أنجلوس ومدينة نيويورك.

وفقًا لأبحاثنا ، في عام 2023 ، كان تلوث الهواء النسب إلى مراكز البيانات الأمريكية مسؤولاً عن تقدر بـ 6 مليارات دولار من أضرار الصحة العامة. إذا استمر اتجاه نمو الذكاء الاصطناعي الحالي ، فمن المتوقع أن يصل هذا الرقم إلى 10 مليارات دولار إلى 20 مليار دولار سنويًا بحلول عام 2030 ، مما ينافس تأثير الانبعاثات من 30 مليون سيارة في كاليفورنيا.

لماذا الكربون وطاقة الطاقة ليسوا القصة بأكملها

حتى الآن ، ركزت الجهود المبذولة لتخفيف البصمة البيئية من الذكاء الاصطناعي في الغالب على انبعاثات الكربون وكفاءة الطاقة. هذه الجهود مهمة ، لكنها قد لا تخفف من الآثار الصحية ، والتي تعتمد بشدة على المكان الذي تحدث فيه الانبعاثات.

الكربون في أي مكان هو الكربون في كل مكان. التأثير المناخي لثاني أكسيد الكربون هو نفسه إلى حد كبير بغض النظر عن المكان الذي ينبعث منه. لكن التأثير الصحي لتلوث الهواء يعتمد بشكل كبير على العوامل الإقليمية مثل المصادر المحلية للطاقة وأنماط الرياح والطقس والكثافة السكانية.

على الرغم من أن انبعاثات الكربون وملوثات الهواء الضارة الصحية لها بعض المصادر المشتركة ، إلا أن التركيز الحصري على قطع الكربون لا يقلل بالضرورة ، وقد يؤدي إلى تفاقم مخاطر الصحة العامة. على سبيل المثال ، أظهرت أبحاثنا الأخيرة (وغير المنشورة) أن إعادة توزيع أحمال طاقة META في عام 2023 عبر مراكز البيانات الأمريكية لتحديد أولويات تخفيضات الكربون قد يقلل من إجمالي انبعاثات الكربون بنسبة 7.2 في المائة ، ولكنها ستزيد من تكاليف الصحة العامة بنسبة 2.8 في المائة.

وبالمثل ، فإن التركيز فقط على كفاءة الطاقة يمكن أن يقلل من انبعاثات ملوثات الهواء ، ولكن لا يضمن انخفاض التأثير الصحي. ذلك لأن تدريب نموذج الذكاء الاصطناعى نفسه باستخدام نفس كمية الطاقة يمكن أن ينتج عنه نتائج صحية مختلفة بشكل كبير اعتمادًا على الموقع. عبر مراكز البيانات الأمريكية في Meta ، وجدنا أن تكلفة الصحة العامة لتدريب نفس النموذج يمكن أن تختلف بأكثر من عامل 10.

نحن بحاجة إلى صحة الذكاء الاصطناعي

يمكن أن تقلل حلول جانب الإمداد ، مثل استخدام الوقود البديل لمولدات النسخ الاحتياطية وتصميم الكهرباء من الوقود النظيفة ، من تأثير الصحة العامة لمنظمة العفو الدولية ، لكنها تأتي مع تحديات كبيرة.

لا تزال مولدات النسخ الاحتياطي النظيفة التي تقدم نفس المستوى من موثوقية الديزل محدودة. وعلى الرغم من التقدم في الطاقة المتجددة ، تظل الوقود الأحفوري مضمنًا بعمق في مزيج وقود الطاقة. إدارة معلومات الطاقة الأمريكية المشاريع سيبقى توليد الكهرباء القائم على الفحم في عام 2050 حوالي 30 في المائة من مستوى 2024 بموجب سيناريو الكهرباء البديل ، حيث تستمر محطات الطاقة في العمل بموجب القواعد الموجودة قبل أبريل 2024. ظلت مسطحة تقريبا على مدار العقود الأربعة الماضية ، يؤكد صعوبة تغيير إمدادات الطاقة التي تعمل على تشغيل مراكز البيانات بالكامل.

نعتقد أن استراتيجيات من جانب الطلب التي تنظر في الاختلافات المكانية والزمنية في الآثار الصحية يمكن أن توفر حلولًا فعالة وقابلة للتنفيذ على الفور. هذه الاستراتيجيات مناسبة بشكل خاص لمراكز بيانات الذكاء الاصطناعى مع مرونة تشغيلية كبيرة. على سبيل المثال ، يمكن أن يتم تشغيل تدريب الذكاء الاصطناعي في أي مراكز بيانات متاحة وعادة ما لا يواجه مواعيد نهائية صعبة ، بحيث يمكن توجيه هذه الوظائف إلى المواقع أو المؤجلة إلى الأوقات التي لها تأثير أقل على الصحة العامة. وبالمثل ، يمكن توجيه وظائف الاستدلال – العمل الذي يقوم به النموذج لإنشاء مخرجات – بين مراكز البيانات المتعددة دون التأثير على تجربة المستخدم.

من خلال دمج تأثير الصحة العامة كمقياس رئيسي للأداء ، يمكن تسخير هذه المواطن المرن لتقليل عبء الصحة المتنامية من الذكاء الاصطناعى. من الأهمية بمكان ، يتطلب هذا النهج المستنيع للصحة في الذكاء الاصطناعي الحد الأدنى من التغييرات على الأنظمة الحالية. تحتاج الشركات ببساطة إلى النظر في تكاليف الصحة العامة عند اتخاذ القرارات.

في حين أن تكلفة الصحة العامة لمنظمة العفو الدولية تنمو بسرعة ، فإن الذكاء الاصطناعى يحمل وعدًا هائلاً لتعزيز الصحة العامة. على سبيل المثال ، داخل قطاع الطاقة ، يمكن لمنظمة العفو الدولية التنقل في مساحة القرار المعقدة لإرسال محطة توليد الطاقة في الوقت الفعلي. من خلال مواءمة استقرار الشبكة مع أهداف الصحة العامة ، يمكن أن تساعد الذكاء الاصطناعي في تقليل التكاليف الصحية مع الحفاظ على إمدادات طاقة موثوقة.

أصبحت الذكاء الاصطناعي بسرعة فائدة عامة وستستمر في إعادة تشكيل المجتمع بعمق. لذلك ، يجب علينا فحص الذكاء الاصطناعي من خلال عدسة عامة ، مع تأثيرها على الصحة العامة باعتبارها اعتبارًا نقديًا. إذا واصلنا التغاضي عنها ، فإن تكلفة الصحة العامة لمنظمة العفو الدولية ستنمو فقط. يوفر الذكاء الاصطناعى المستنيع للصحة طريقًا واضحًا للأمام لتطوير الذكاء الاصطناعي مع تعزيز الهواء الأنظف والمجتمعات الصحية.