Cân bằng tác động lợi - hại của trí tuệ nhân tạo (AI) đối với môi trường

Khi nhắc đến trí tuệ nhân tạo (AI) thì người ta thường nghĩ ngay đến những tiến bộ công nghệ khiến cho con người phải ngạc nhiên. Và khi trò chuyện với một hệ thống AI như ChatGPT, ít ai có thể để ý rằng hệ thống này phải cần bao nhiêu nước để làm mát? Với một trung tâm dữ liệu, lượng điện và nước mà nó sử dụng lớn như thế nào?

Chính vì thế, các chuyên gia đã phải xem xét đến hai mặt của vấn đề. Trong khi AI cung cấp nhiều giải pháp dành cho vấn đề môi trường thì mặt khác, nó lại đang rút cạn những nguồn tài nguyên đồng thời góp phần gây biến đổi khí hậu. 

Vậy, AI là bạn hay là thù của môi trường? Làm thế nào để có thể cân bằng những tác động lợi hại của AI đối với tự nhiên?

AI - Công cụ hữu hiệu để bảo vệ môi trường

Ghi nhận, Hydrus là một thiết bị không người lái hoạt động ở dưới nước, sử dụng AI để khảo sát rạn san hô Great Barrier tại Australia. Và hiện tượng tẩy trắng hàng loạt cũng đang diễn ra trên khắp hệ sinh thái rạn san hô lớn nhất thế giới, thường sẽ do nước biển ấm lên gây ra. 

Bà Melanie Olsen từ Viện Khoa học hàng hải Australia cho biết: “Trước đây, chúng tôi đã điều các đội thợ lặn thực hiện việc này. Hiện nay, chúng tôi phải tăng cường phương pháp khảo sát của mình trong đó bao gồm việc sử dụng robot, cho phép chúng tôi có thể mở rộng quy mô và đi sâu hơn”. 

Và hoạt động này diễn ra hoàn toàn tự động, Hydrus có phạm vi hoạt động đến gần 9km trong thời gian tối đa 3 giờ. Nó có thể lặn sâu đến hơn 3km và quay video bằng camera 4K. Không những thế, nó cũng đang được sử dụng để xây dựng bản đồ 3D về rạn san hô. 

Trong khi đó thì ở thành phố ven biển Rio de Janeiro ở Brazil, các nhà khoa học cũng dùng thiết bị bay không người lái để phân tán đi hạt giống ở các khu vực khó tiếp cận. Máy tính được AI hỗ trợ nhằm mục đích xác định được mục tiêu cụ thể cũng như số lượng hạt giống. 

Một thiết bị bay không người lái có thể có khả năng phân tán 180 hạt giống mỗi phút - con số này nhanh hơn 100 lần so với việc sử dụng bàn tay của con người.

Giám đốc điều hành công ty Morfo, Brazil - ông Gregory Maitre nói rằng: “Nếu như một người gieo hạt bằng tay thì có thể gieo trung bình 1ha mỗi ngày ở những khu vực có thể tiếp cận được. Thiết bị bay không người lái cũng có thể trồng 50ha mỗi ngày, trong khi đó một người điều khiển được 3 thiết bị cùng một lúc”. 

Còn ở cơ quan phòng cháy chữa cháy bang California (Mỹ) thì AI cũng được sử dụng để hỗ trợ chữa cháy rừng, kết nối các máy học với mạng lưới 1.036 camera nhằm mục đích phát hiện ra những đám cháy nhanh hơn. 

Trong một ví dụ gần đây cho thấy được tiềm năng của nền tảng này, khi một đám cháy bùng phát lúc 3h sáng ở rừng quốc gia Cleveland hẻo lánh, rậm rạp. Trong lúc mọi người đang ngủ, bóng đêm che mất đi làn khói thì đám cháy đó có thể lan dữ dội. Tuy nhiên chỉ trong thời gian 45 phút, đám cháy đã được dập tắt. Theo đó, AI đã gửi cảnh báo cho đội trưởng cứu hỏa đang trực, ông đã điều khoảng 60 cứu hỏa cùng với 7 xe cứu hỏa, 2 máy ủi và 2 xe chở nước. Ngọn lửa cũng đã được khống chế chỉ trong một khu vực rộng 36m2. 

AI tốn nhiều năng lượng để duy trì

Không phải tất cả những gì mà AI làm đều là món quà đối với môi trường. Cũng tương tự như con người cần năng lượng để hoạt động thì AI cũng như thế. Tuy nhiên, nếu biết rằng để đào tạo một mô hình AI, bao nhiêu lượng CO2 được thải ra hay là một trung tâm dữ liệu tiêu tốn bao nhiêu nước mỗi giây thì có lẽ nhiều người sẽ rất ngạc nhiên. 

Ghi nhận, những tiếng ồn mà cư dân ở Chandler, Arizona nghe thấy bất kể ngày hay đêm đều là âm thanh của một trung tâm dữ liệu xử lý hàng tỷ yêu cầu/lệnh trong ngày. Nếu như coi AI là một bộ não thì trung tâm dữ liệu chính là cơ thể hỗ trợ cho bộ não để làm việc. 

Cơ quan Năng lượng quốc tế cho biết, có hơn 8.000 trung tâm dữ liệu trên thế giới. Và việc tiêu thụ năng lượng của các trung tâm dữ liệu dự báo cũng sẽ tăng gấp đôi vào năm 2026 so với thời điểm năm 2022. 

Theo nhà nghiên cứu AI Jesse Dodge, khi bắt đầu nghiên cứu AI vào thời điểm 10 năm trước thì ông có thể chạy hầu hết các hệ thống AI mà ông sử dụng trên laptop. Tuy nhiên ngày nay đã phải sử dụng đến những siêu máy tính. Những hệ thống AI lớn mà mọi người đều quen thuộc như là chatbot hoặc các trình tạo ảnh chạy trên những siêu máy tính cực lớn, ngốn một lượng điện khổng lồ. 

Và lượng điện khổng lồ đó tạo ra một lượng nhiệt khổng lồ, tiếng ồn. Để cho các trung tâm dữ liệu không bị quá nhiệt thì nó cần phải được làm mát và thường là bằng 1 trong 2 cách đó là dùng rất nhiều điều hòa, nhiệt độ hoặc là nước. 

Thử tưởng tượng nếu như tham gia một cuộc trò chuyện gồm 15 câu hỏi với ChatGPT về việc làm thế nào để có thể nhận thức được tốt hơn về môi trường, các chuyên gia ước tính rằng sẽ phải tiêu tốn khoảng nửa lít nước. Đối với Google, vấn đề sẽ lớn hơn rất nhiều sau khi công bố kế hoạch xây dựng trung tâm dữ liệu trị giá 200 triệu USD tại một khu lao động tại Chile. 

Ông Sebastian Lehuede - Khoa Đạo đức, AI và Xã hội của trường King's College London cho hay: “Người ta đã giật mình khi phát hiện ra rằng trung tâm dữ liệu của Google sẽ ngốn đến 168 lít nước mỗi giây tại một nơi đang đối mặt với hạn hán”. 

Việc cấp phép hoạt động đối với trung tâm dữ liệu của Google ở Santiago, Chile cũng đã bị treo cho đến khi nào Google tiến hành điều chỉnh kế hoạch làm mát cho các máy chủ. Và một kế hoạch xây dựng trung tâm dữ liệu khác của Google tại Uruguay cũng đang vấp phải sự phản đối như trên bởi tiêu tốn quá nhiều nước.

Mặc dù vậy, nước không phải là nguồn tài nguyên thiên nhiên duy nhất mà trí tuệ nhân tạo cần. Cùng với đó, nó còn ngốn một lượng điện khổng lồ mà phần lớn điện trên thế giới hiện nay vẫn được sản xuất từ nhiên liệu hóa thạch. Trong khi đó, nhiên liệu hóa thạch lại thải ra khí nhà kính gây ra biến đổi khí hậu. Việc huấn luyện một mô hình AI tạo ra lượng CO2 cao gấp 5 lần mà một chiếc ô tô thải ra trong suốt vòng đời hoạt động, trong đó có bao gồm lượng khí thải ra trong quá trình sản xuất xe cũng như khí thải từ việc tiêu thụ nhiên liệu khi mà nó rời nhà máy.

Cần phải cân bằng tác động lợi - hại của trí tuệ nhân tạo (AI) đối với môi trường

Có thể thấy, AI là công cụ hữu hiệu để bảo vệ môi trường, mặc dù vậy thì nó cũng cho thấy được những tác động tiêu cực như là tiêu tốn quá nhiều tài nguyên. 

Ghi nhận, thực chất nỗi lo tiêu tốn tài nguyên thiên nhiên, nhiên liệu của các trung tâm dữ liệu không còn là câu chuyện mới mẻ. Ở Vùng vịnh đang có một cuộc chạy đua xây dựng các trung tâm dữ liệu trên sa mạc và nổi bật hơn cả đó là hai quốc gia Các Tiểu vương quốc Arab Thống nhất, Saudi Arabia.

Có nhiều người cho rằng, ai có được những trung tâm dữ liệu vượt trội thì người đó sẽ nắm được sức mạnh trong thời đại Internet kết nối vạn vật, trí tuệ nhân tạo. Tuy nhiên, trung tâm dữ liệu trên sa mạc, dưới cái nóng của mùa hè lên đến 50 - 55 độ C sẽ phải tồn tại như thế nào?

Trước đây, nguồn dầu mỏ, khí đốt dồi dào ở Vùng Vịnh thì nơi đây được xem là ưu thế để có thể vận hành, làm mát các trung tâm dữ liệu. Tuy nhiên hiện nay, người ta nhìn thấy được rằng sẽ không thể lấy dầu mỏ hoặc khí đốt để tưới mát cho các trung tâm dữ liệu mãi được. Và theo đó, năng lượng tái tạo đang được tính đến. 

Những quốc gia Vùng Vịnh nằm ở vành đai mặt trời của Trái đất. Từ dầu mỏ, vàng đen thì Vùng Vịnh đang ngày càng hướng đến năng lượng mặt trời, được ví von như là nguồn vàng xanh để có thể thực hiện những tầm nhìn mới cho mình. Bên cạnh đó, một số công nghệ cũng được thử nghiệm như việc đặt các nhà máy chủ ngâm trong những bồn chứa chất làm mát. Điều này cũng được cho là sẽ giúp tiêu bớt đi bước cho nhu cầu làm mát của các trung tâm dữ liệu.

Mặc dù những trung tâm dữ liệu chạy bằng năng lượng tái tạo hoặc là các công nghệ bồn chứa để có thể làm mát cho máy chủ cũng mới chỉ ở giai đoạn thử nghiệm tuy nhiên công nghệ phát triển vẫn đang phát triển nhanh, người ta hoàn toàn có thể tìm ra chìa khóa để giải quyết hữu hiệu cho những vấn đề này. Điều quan trọng hơn cả đó là phải có một sự quan tâm đúng mực để giải quyết vấn đề.

Chú trọng kiểm soát tác động của AI đối với môi trường

Hiện nay, vấn đề AI tiêu thụ năng lượng cao nhận được nhiều sự quan tâm cho nên chính quyền cũng bắt đầu phải tính đến các quy định để có thể kiểm soát tác động của AI đối với môi trường. 

Ở Liên minh Châu Âu, Đạo luật AI cũng đặt ra các yêu cầu đối với các "hệ thống AI có rủi ro cao". Những hệ thống này cũng phải được thiết kế, phát triển với khả năng ghi lại mức tiêu thụ năng lượng, đo lường hoặc là tính toán việc sử dụng tài nguyên, tác động môi trường trong suốt vòng đời của hệ thống. 

Và những yêu cầu này chủ yếu tập trung vào tính minh bạch, đảm bảo được các bên liên quan có quyền truy cập vào dữ liệu về mức tiêu thụ năng lượng. Mặc dù vậy thì có những thách thức trong việc phát triển một chiến lược chung để có thể đánh giá được mức tiêu thụ năng lượng, một phần là bởi những thay đổi nhanh chóng trong thiết kế, triển khai những phần cứng. 

Bên cạnh Chính phủ thì các công ty công nghệ cũng đã có giải pháp lâu dài. Cụ thể, gã khổng lồ công nghệ Microsoft đã đặt ra mục tiêu tham vọng đó là âm Carbon vào năm 2030. Để có thể thực hiện hóa mục tiêu này thì họ đã mua 95.000 tấn tín chỉ thu hồi carbon bằng cách sử dụng than sinh học từ chất thải rừng, chôn sâu ở dưới lòng đất để có thể thu giữ carbon.

Đây chính là hành động đáng hoan nghênh tuy nhiên mới chỉ một phần nhỏ so với lượng khí thải hàng năm trên toàn cầu. Để có thể bảo vệ môi trường, thế giới cũng cần nhiều hơn những hành động như thế./.