KI: Freund oder Feind unserer Umweltbelange?

Dieser Artikel wurde von Ghislain De Pierrefeu, Partner von Wavestone und KI-Experte, verfasst. Der Artikel wurde ursprünglich in der Tageszeitung „LE MONDE“ veröffentlicht.

Auf der COP28 wurde die künstliche Intelligenz (KI) als Instrument im Kampf gegen den Klimawandel hervorgehoben und die „AI Innovation Grand Challenge“ ins Leben gerufen, um KI-gestützte Lösungen in Entwicklungsländern zu identifizieren und zu unterstützen.

Gleichzeitig haben die KI-Giganten aufgehört, über den Energie- und Ressourcenverbrauch ihrer Rechenzentren zu berichten, seit der Einsatz von generativer KI explodiert ist (100 Millionen [wöchentlich aktive] Nutzer von ChatGPT). Aus den wenigen öffentlich zugänglichen Studien wissen wir jedoch, dass ein Chat mit ChatGPT das Äquivalent einer Flasche Wasser verbraucht, und dass allein das Training von GPT-3.5 das Kohlenstoffäquivalent von 136 Hin- und Rückflügen zwischen Paris und New York gekostet hätte!

Giganten schweigen über ihren Verbrauch

Ist die künstliche Intelligenz also der unverzichtbare Verbündete oder der unumstößliche Feind unserer Umweltbelange?

Oft werden Daten mit Öl und die Revolution der generativen KI mit der des Verbrennungsmotors verglichen. Das ist angesichts der Werte, die sie bereits schaffen und für die Zukunft versprechen, durchaus richtig, wie die finanzielle Bewertung der KI-Akteure zeigt. Das gilt leider auch für die negativen externen Effekte, wie das Beispiel des geplanten Meta-Rechenzentrums in Talavera de la Reina in Spanien zeigt, das jährlich 665 Millionen Liter Wasser aus einer Region entnehmen wird, die unter Wasserknappheit leidet.

Es gibt jedoch zwei wichtige Unterschiede: Zum einen kann man nicht mehr sagen, man wisse es nicht, und in diesem Zusammenhang ist man zu Recht überrascht und hilflos angesichts des Schweigens der KI-Giganten über ihren Verbrauch; zum anderen gibt es im Gegensatz zum Erdöl keine Aussicht auf einen Datenmangel, ganz im Gegenteil. Das Internet der Dinge, die sozialen Netzwerke und der E-Commerce produzieren sie exponentiell und unendlich schneller, als die Erde ihr Muttergestein in Erdöl umwandeln kann.

KI verbraucht Ressourcen für die Herstellung von Chips, für die Speicherung von Daten, für das Training von Modellen, für jede Nutzung und schließlich für die Daten, die sie erzeugt, und treibt damit den Kreislauf weiter an.

Ein echter Durchbruch

Die meisten derzeitigen KI-Anwendungen (Betrugsbekämpfung, Marketing, Wartung) verwenden einfache Modelle, die Ressourcen erfordern, die mit denen anderer digitaler Anwendungen vergleichbar sind. Die Verarbeitung von natürlicher Sprache und Bildern hatte bereits größere Auswirkungen, da es für eine Maschine komplex ist, diese menschlichen Produktionen zu verstehen, was häufig den Einsatz neuronaler Netze erfordert.

Die generative KI stellt jedoch aus drei Gründen einen echten Bruch in Bezug auf den Verbrauch und die Auswirkungen dar.

Die erste ist, dass die Modelle mit allen Daten der Welt trainiert werden müssen, um eine so genannte „allgemeine“ KI zu schaffen, und dass dazu die Schichten und Parameter des neuronalen Netzes vervielfacht werden müssen, was gigantische Kapazitäten erfordert.

Zweitens muss für jede Anfrage eine originelle Antwort generiert werden, bei der für jedes Wort oder Pixel das gesamte neuronale Arsenal mobilisiert wird – das ist in etwa so, als würde man für jede Satellitenschraube eine eigene Trägerrakete verwenden.

Interesse der Öffentlichkeit

Der dritte Punkt ist der Wunsch der Öffentlichkeit, diese neuen Assistenten zu nutzen, wodurch eine neue Nutzung entsteht, die wahrscheinlich genauso massiv sein wird wie die Nutzung von Autos, Suchmaschinen oder Smartphones.

In einer Zeit, in der Grundbedürfnisse wie Nahrung, Zugang zu Wasser, Fortbewegung oder auch Wohnen für einen Teil der Menschheit zum Luxus werden, stellt sich die berechtigte Frage, ob es sinnvoll ist, mit einer KI – so brillant sie auch sein mag – zu sprechen, um unseren Planeten zu retten.

Die Umweltauswirkungen von Künstlicher Intelligenz in Frage gestellt

Wir sollten dennoch die konkreten Vorteile von KI für die Umwelt zur Kenntnis nehmen, von intelligenten Energienetzen über die Planung erneuerbarer Energien bis hin zu multimodalem Transport oder Mülltrennung.

Zuletzt hat Claire Monteleoni, Informatikerin an der Universität von Colorado Boulder und Inhaberin des Choose France AI, dass die Verwendung von Daten aus physikalischen Modellen in Kombination mit einem neuronalen Netz die Vorhersage der Zugbahn von Hurrikanen ermöglicht, da diese komplexen Phänomene sehr schwer vorherzusagen sind.

Transparenz

Es bleibt die Frage nach dem positiven Beitrag von generativen KIs wie ChatGPT, denn heute sieht man vor allem die Spielereien und manchmal auch die negativen Seiten. Aber wenn man das Ganze betrachtet, stellt man fest, dass das Potenzial dieser KIs mit ihrer Fähigkeit, Lösungen anzubieten, die heterogene Datenberge in Einklang bringen, enorm ist, wo doch gerade die physikalischen Wissenschaften Schwierigkeiten haben, heterogene Bereiche und Daten zusammenzubringen.