هوش مصنوعی عطشی سیری‌ناپذیر برای استفاده از منابع آبی دارد

به گزارش نماد اقتصاد، حسین امیری/ در حالی که توجه افکار عمومی عمدتا به توان پردازشی مرتبط با مراکز داده هوش مصنوعی، سرمایه‌گذاری‌های میلیارد دلاری و پیشرفت‌های فناورانه معطوف شده، چالشی کمتر دیده‌شده اما بسیار مهم در حال شکل‌گیری است؛ چالشی که به مصرف گسترده آب توسط مراکز داده مرتبط بوده و می‌تواند به یکی از موانع اصلی توسعه صنعت هوش مصنوعی در سال‌های آینده تبدیل شود.

شرکت‌هایی نظیر گوگل و مایکروسافت که در خط مقدم رقابت جهانی هوش مصنوعی قرار دارند، اکنون با انتقادات فزاینده‌ای درباره مصرف بالای منابع آبی مواجه شده‌اند. افزایش تعداد مراکز داده و نیاز روزافزون به سیستم‌های خنک‌کننده تجهیزات پردازشی باعث شده مصرف آب این مراکز به سطحی برسد که در برخی مناطق، نگرانی‌های جدی درباره پایداری منابع طبیعی و امنیت آبی جوامع بومی ایجاد کرده است.

افزایش مصرف روزافزون انرژی در صنعت هوش مصنوعی

مراکز داده از گذشته نیز جزو تاسیسات پرمصرف آب محسوب می‌شدند، اما ظهور نسل جدید پردازنده‌های هوش مصنوعی، ابعاد این مسئله را به شکل قابل‌توجهی گسترش داده است. در همین رابطه تراشه‌های پیشرفته مورد استفاده در آموزش و اجرای مدل‌های هوش مصنوعی، حرارت بسیار بالایی تولید کرده و سیستم‌های خنک‌کننده متعارف فعلی دیگر پاسخگوی نیاز آن‌ها نیستند.

در نتیجه، بسیاری از اپراتورهای مراکز داده به استفاده از سامانه‌های خنک‌کننده تبخیری روی آورده‌اند؛ فناوری‌ای که برای کنترل دمای تجهیزات، به حجم قابل‌توجهی آب نیاز دارد. بخش عمده این آب نیز پس از استفاده به صورت بخار وارد جو زمین شده و عملا به چرخه مصرف محلی برنمی‌گردد.

برآوردهای صنعتی نشان می‌دهد یک مرکز داده بزرگ می‌تواند روزانه بین ۳۰۰ هزار تا بیش از پنج میلیون گالن آب مصرف کند؛ رقمی که با میزان مصرف آب یک شهر ۳۰ تا ۵۰ هزار نفری برابری می‌کند. با توجه به اینکه صدها پروژه جدید مرتبط با هوش مصنوعی در مراحل طراحی یا ساخت قرار دارند، فشار وارد شده بر منابع آبی در بسیاری از مناطق جهان به‌ویژه نواحی خشک و کم‌آب به سرعت در حال افزایش است.

اعتراض جوامع محلی به توسعه مراکز داده

پیامدهای این روند در برخی مناطق از هم‌اکنون آشکار شده است. در ایالت آریزونا آمریکا، اعتراض گسترده ساکنان بومی نسبت به مصرف آب، پروژه توسعه یک مجتمع بزرگ داده متعلق به شرکت مایکروسافت را با بازنگری و محدودیت‌هایی مواجه کرد. در همین رابطه ایالت آریزونا سال‌هاست با خشکسالی و محدودیت منابع آبی دست‌و‌پنجه نرم می‌کند و افزایش مصرف آب توسط مراکز داده نگرانی‌های عمومی را تشدید کرده است.

نمونه مشابهی این اتفاق در ایرلند رخ داد. رشد سریع صنعت مراکز داده در ایرلند باعث شده مجتمع بزرگ داده سهم قابل‌توجهی از مصرف انرژی و منابع زیست‌محیطی این کشور را به خود اختصاص دهند. افزایش محدودیت‌های قانونی برای دسترسی مراکز داده به منابع آب در این کشور، نشان‌دهنده حساسیت روزافزون دولت‌ها نسبت به تبعات زیست‌محیطی توسعه زیرساخت‌های دیجیتال است.

تعهد غول‌های حوزه فناوری برای کاهش مصرف آب

افزایش فشارهای اجتماعی و نگرانی‌های زیست‌محیطی، شرکت‌های حوزه فناوری را به اتخاذ راهکارهای جدید سوق داده است. در همین راستا شرکت گوگل اعلام کرده تا سال ۲۰۳۰ به شرکتی مثبت از نظر تراز مصرف بهینه آب تبدیل خواهد شد؛ به این معنا که میزان آب بازگردانده‌شده به طبیعت و منابع آبی، بیش از حجم مصرفی آب به واسطه فعالیت‌های این شرکت باشد.

در همین راستا، گوگل سرمایه‌گذاری گسترده‌ای در پروژه‌های احیا منابع آب، افزایش بهره‌وری مصرف و توسعه سامانه‌های خنک‌‌کننده به صورت حلقه بسته انجام داده است. این فناوری امکان بازیافت و استفاده مجدد از آب را فراهم می‌کند و از هدررفت آن به شکل بخار جلوگیری خواهد کرد. همچنین استفاده از فناوری‌های نوین خنک‌کننده مستقیم تراشه‌ها نیز در دستور کار این شرکت قرار گرفته است.

شرکت مایکروسافت نیز اهداف مشابهی را دنبال می‌کند. این شرکت علاوه بر تعهد به دستیابی به تراز آبی مثبت تا سال ۲۰۳۰، در حال آزمایش روش‌هایی برای استفاده از منابع آبی غیرشرب از جمله آب قابل‌بازیافت، پساب تصفیه‌شده و سامانه‌های جمع‌آوری آب باران است. در برخی مراکز داده نیز از سیستم‌های خنک‌کننده در فصول سرد سال استفاده می‌شود تا وابستگی به آب کاهش یابد.

فناوری‌های نوین در مسیر حل بحران

با وجود اقدامات انجام‌شده، بسیاری از فعالان محیط زیست معتقدند سرعت توسعه هوش مصنوعی همچنان از ظرفیت اقدامات حفاظتی صورت گرفته پیشی گرفته است. به اعتقاد آن‌ها، جوامع بومی نباید میان دسترسی به منابع آبی و توسعه اقتصاد مبتنی بر هوش مصنوعی یکی را انتخاب کنند.

این فشارها در عین حال موجب شکل‌گیری موجی از نوآوری در صنعت تجهیزات مراکز داده شده است. یکی از امیدوارکننده‌ترین فناوری‌ها، روش خنک‌سازی غوطه‌وری است که در آن سرورها در مایعات غیررسانا قرار می‌گیرند و نیاز به مصرف آب تقریبا به صفر می‌رسد. استفاده از هوای طبیعی در مناطق سردسیر و بهره‌گیری از آب دریا در مناطق ساحلی نیز از دیگر گزینه‌های در حال توسعه محسوب می‌شود.

در عین حال، چالش اصلی در این رابطه همچنان موضوع صرفه اقتصادی پایین آن محسوب می‌شود. بسیاری از فناوری‌های کم‌مصرف از نظر آب، هزینه سرمایه‌گذاری اولیه بالاتری دارند و در برخی موارد می‌توانند بازدهی عملیاتی مراکز داده را کاهش دهند. از این رو، شرکت‌ها ناچار خواهند بود میان سرعت توسعه زیرساخت‌های هوش مصنوعی و الزامات حفاظت از منابع طبیعی تعادل برقرار کنند.

نقش دولت‌ها در مدیریت مصرف منابع آبی

در شرایطی که اقدامات داوطلبانه شرکت‌ها پاسخگوی همه نگرانی‌ها نبوده، برخی دولت‌ها وارد عمل شده‌اند. در همین راستا در مناطق مستعد خشکسالی، مقررات سخت‌گیرانه‌تری برای صدور مجوز مراکز داده وضع شده و سقف‌های مشخصی برای مصرف آب تعیین شده است. برخی پروژه‌ها نیز ملزم به اجرای طرح‌های جبرانی و سرمایه‌گذاری در پروژه‌های حفاظت از منابع آبی شده‌اند.

ایالت اورگن آمریکا از جمله نخستین مناطقی است که ارزیابی دقیق اثرات مصرف آب را برای مراکز داده بزرگ الزامی کرده است. انتظار می‌رود چنین سیاست‌گذاری‌هایی در سال‌های آینده به الگویی برای سایر مناطق جهان تبدیل شود.

آینده هوش مصنوعی در گرو مدیریت منابع طبیعی

بحران آب در مراکز داده نشان می‌دهد توسعه هوش مصنوعی، برخلاف تصور رایج، صرفا یک موضوع نرم‌افزاری یا مبحث مرتبط با فرایند دیجیتالی شدن نبوده و به شدت به زیرساخت‌های فیزیکی و منابع طبیعی وابسته است. همچنین در شرایطی که شرکت‌های حوزه فناوری میلیاردها دلار برای توسعه ظرفیت‌های پردازشی مرتبط با هوش مصنوعی سرمایه‌گذاری می‌کنند، دسترسی به منابع آب به یکی از عوامل تعیین‌کننده در انتخاب محل احداث مراکز داده تبدیل شده است.

این مسئله موجب شده مناطقی با منابع آبی غنی‌تر، از جمله بخش‌هایی از شمال غرب آمریکا و نواحی مرکزی این کشور، بیش از گذشته مورد توجه سرمایه‌گذاران قرار گیرند. با این حال، حتی در این مناطق نیز نگرانی‌هایی درباره آثار زیست‌محیطی پروژه‌های عظیم زیرساختی وجود دارد.

با توجه به این‌که صنعت هوش مصنوعی اکنون در نقطه عطفی مهم قرار گرفته، شرکت‌هایی که بتوانند راهکارهایی موثر برای کاهش مصرف آب و افزایش بهره‌وری منابع ارائه دهند، علاوه بر دستیابی به اهداف زیست‌محیطی، از مزیت رقابتی مهمی در اخذ مجوزها و توسعه پروژه‌های آینده برخوردار خواهند شد. در دهه‌ای که رقابت بر سر مقیاس و قدرت پردازش اهرمی تعیین‌کننده تلقی می‌شود، شاید مهم‌ترین نوآوری نه در طراحی الگوریتم‌ها، بلکه در مدیریت هوشمندانه منابع طبیعی و به‌ویژه آب رقم بخورد.