Yapay Zeka: Geleceğin Enerji Paradoksu

Bugünlerde sık sık duyduğumuz, her cümlenin içinde kullandığımız “yapay zeka”, bilim insanları tarafından, yazıdan sonra insanlığın hayatını değiştirecek en büyük buluş olarak görülüyor. Çok hızlı bir şekilde de hayatımızı değiştirmeye başladı. Ve bu sadece başlangıç… Bu büyük değişim için herkes teknolojideki yenilikler ve gelecekte bizi neyin beklediği üzerine konuşurken, benim yıllar önce(2010) bloğumda yayınladığım “Çay Demlemek ya da Google Search” yazısı aklıma geldi ve işin enerji boyutunu merak ettim. Mevcut yazı sebebiyle de Nedim Kaya’ya da selam olsun buradan.

Öncelikle bilmemiz gereken, yapay zeka sistemlerinin çalışması için gereken güç miktarı oldukça yüksek. Modern yapay zeka algoritmaları, büyük miktarda veri işleme ve karmaşık hesaplamalar gerektiriyor. Bu hesaplamaları yapabilmek için yüksek performanslı işlemciler ve GPU‘lar kullanılmakta. Doğal olarak bu güçlü donanımların sürekli çalışması, önemli miktarda enerji tüketimine neden olmakta.

Bu bilgilerden sonra iki temel unsur üzerinde çok fazla çalışma olduğunu görüyoruz, büyük veriyi işleyen işlemciler ve yapay zeka modelleri. Özellikle işlemci tarafında Nvidia‘nın bir anda yaptığı hamlelerle, inanılmaz sıçraması çok konuşuldu. Fakat mevcut veri merkezleri ve işlemci pazarının yapay zekanın hayatın her alanına girdiğinde bu açığı kapatması mümkün değil. Özellikle Sam Altman’ın (OpenAI CEO) yarı iletken çip sektörüne girme isteği ve 7 trilyon dolara varan yatırım arayışı olayın nerelere gideceğinin bir göstergesi. Çünkü yapay zeka kullanımı şu an ucuz bir teknoloji değil. Ayrıca büyük teknoloji şirketlerinin ardı ardına büyük veri merkezleri açması da bunun uzun vadede çok büyük bir teknoloji yatırımı gerektireceğinin göstergesi.

Peki bu yatırımlar sonucunda bizi sürdürülebilirlik açısından ne bekliyor olacak…

Mevcutta dünya çapındaki veri merkezleri Uluslararası Enerji Ajansı(IEA)’na göre, küresel elektrik kullanımının yaklaşık yüzde 1 ila 1,5’ini oluşturuyor. Fakat yapılan analizlere göre, yapay zekanın bu hızlı büyümesinde sadece NVIDIA’nın 2027 yılına kadar yılda 1,5 milyon yeni AI sunucuyu devreye almasını sağlayacak. Bu da bu 1,5 milyon sunucu için yılda en az 85,4 terawatt-saat elektrik tüketimi demek. Bu rakam birçok küçük ülkenin bir yılda kullandığı enerjiden daha fazla. Bu rakamlara veri merkezlerinin soğutma vb. enerji tüketimleri dahil mi çok emin olamadım. Ama yapay zekanın hayatın her alanına girdiği durumda bu rakamların şu anki tüketimin çok üzerinde olacağı kesin gibi.

Enerji tüketiminin büyüklüğünü anlatmak için, ufak birkaç anlaşılır istatistik paylaşmanın önemli olduğunu düşünüyorum.

OpenAI‘nin GPT-3‘ü gibi büyük bir dil modelini eğitmesi için, yaklaşık 130 evin(ABD) yıllık tüketimi olan yaklaşık 1.300 megawatt-saat (MWh) elektrik kullanılmıştır. IEA’ya göre, tek bir Google araması 0,3 watt-saat elektrik alırken, bir ChatGPT isteği 2,9 watt-saat sürüyor. Yani 1 Google search ile evimizde kullandığımız 60 watt’lık bir ampule 17 sn elektrik verirken, Chatgpt’de bu süre yaklaşık 164.3 sn oluyor. IEA, ChatGPT’nin her gün yapılan 9 milyar aramaya entegre edilmesi halinde, elektrik talebinin yılda 10 terawatt-saat artacağını söylüyor. Bu da yaklaşık olarak 1,5 milyon Avrupa Birliği sakini tarafından tüketilen enerji miktarı.

Bu durum sadece enerji tüketimi ile de sınırlı kalmıyor maalesef. Enerji üretimi genellikle fosil yakıtlarla gerçekleştirildiğinden, yapay zeka sistemlerinin kullanımıyla artan enerji talebi, sera gazı emisyonlarını artırabilir ve iklim değişikliği üzerinde olumsuz bir etkiye sahip olabilir. 2022’de yapılan araştırmada, BLOOM modelinin eğitilmesi sonucunda 24.7 ton karbondioksit emisyonu; ekipman üretimi ve modelin çalıştırılması sonucunda ise, 50.5 ton karbondioksit emisyonu yaydığı tahmin edilmiş. Yeni bir çok büyük veri merkezi açılması da planlanmakta. Özellikle Microsoft, Google vb. büyük teknoloji firmalarının her biri tek veri merkezi için 100 milyar dolarlık yatırımdan bahsediyorlar. Bu da çok fazla GPU işlemcisi ve soğutmak için enerji tüketimi olacağını gösteriyor. Görünen o ki karbon salınımı daha da artıyor olacak.

Ayrıca yapay zeka sistemleri için üretilen ve sistemin şu anda göbekten bağlı olduğu silikon tabanlı yüksek performanslı işlemcilerin ve diğer bileşenlerin üretimi de çevreye zarar verebilir. Hatırlarsanız Covid döneminde büyük sıkıntı yaşanmıştı yarı iletken çiplerde. Özellikle, nadir toprak elementlerinin çıkartılması ve işlenmesi, toksik atıkların oluşmasına ve doğal yaşam alanlarının zarar görmesine neden olacaktır.

Diğer bir konuda yapay zeka modellerinin eğitimi ve kullanımı sırasında, sistemlerin soğutulması konusu. Kaliforniya Üniversitesinin yaptığı bir araştırmaya göre, 2027 yılında 4.2- 6.6 metreküp su tüketilebileceği ön görülmekte. Temiz içme suyu sorunu 4 Milyar insan yaşarken, bu su tüketiminin büyük etkileri olacağı öngörülüyor. Kısacası dünyanın ısınmasına yapay zeka teknolojisi de katkıda bulunacak gibi..

Her yeni ve gelişen teknolojide bu olumsuzluklar olabilir. Ancak, zaman geçtikçe daha verimli ve yeşil enerji kullanımının yüksek olduğu modellere geçilebilir. Dünyanın küresel ısınma, su kaynaklarındaki azalma gibi çevresel sorunlarla boğuştuğu bu zaman diliminde, herhangi bir teknoloji için sürdürülebilirlik ve doğanın korunması en önemli konulardan biri olmalıdır. Fakat kapitalist sistemde paranın ve güç sahiplerinin bu gibi konulara çok fazla kafa yormadığı aşikar. Yapay zekanın kazanımlarını ve eksikliklerini çok uzak olmayan bir gelecekte göreceğimizi düşünüyorum. Umarım doğa dostu bir teknolojiye dönüşüyor olur.