Cómo los desarrolladores pueden reducir el impacto climático de la IA

¿Cómo pueden los desarrolladores de IA reducir las emisiones de carbono hasta 1,000 veces mientras siguen avanzando en tecnología de punta?

¿Qué pasos pueden tomar las empresas para que sus modelos de IA sean tan eficientes en energía como el cerebro humano?

¿Se pueden gestionar de manera sostenible las crecientes demandas de energía y agua de la IA, o ejercerán más presión sobre los recursos globales?

Utiliza tus habilidades de investigación y escribe sobre cómo se compara la huella de carbono del desarrollo de IA entre diferentes proveedores de la nube, y qué iniciativas específicas están implementando estas empresas para reducir el impacto ambiental de sus servicios de IA. Utiliza fuentes creíbles como revistas académicas, sitios educativos y entrevistas con expertos para recopilar información y presentar una respuesta bien fundamentada.

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Cómo los desarrolladores pueden reducir el impacto climático de la IA

 

El desarrollo de IA está en auge, impulsando la innovación en diversas industrias y desempeñando un papel crucial en áreas como el procesamiento de lenguaje natural, el reconocimiento de imágenes e incluso la ciencia climática. Sin embargo, este rápido crecimiento conlleva un costo ambiental significativo. El lanzamiento público de grandes modelos de lenguaje (LLM), como ChatGPT, ha generado preocupación sobre la naturaleza demandante de energía del entrenamiento y despliegue de IA. Un ejemplo claro es que entrenar el modelo multilingüe abierto BLOOM resultó en aproximadamente 24,7 toneladas de emisiones de carbono. A medida que la IA escala, también lo hace su apetito energético, lo que plantea preguntas sobre su impacto en los esfuerzos globales de sostenibilidad.

Si bien la IA puede ser una herramienta valiosa para impulsar objetivos ambientales, como la reducción de emisiones y la optimización de la gestión de recursos, también puede convertirse en una carga para esos mismos esfuerzos si no se controla. Afortunadamente, existen estrategias que los desarrolladores pueden emplear para mitigar la huella de carbono de la IA y hacer que los sistemas de IA sean más eficientes energéticamente.

Fuente: Aranca

Entendiendo el Impacto de Carbono de la IA

Cuantificar la huella de carbono de la IA no es sencillo. Aunque el consumo de energía durante el entrenamiento de IA es bien conocido, el consumo de energía durante el despliegue es menos comprendido. La mayoría de las empresas de IA no revelan las métricas de consumo energético, lo que dificulta los esfuerzos para medir y reducir su impacto. Sin embargo, están surgiendo varias herramientas para llenar este vacío:

  • Especificación de Intensidad de Carbono del Software (SCI): Desarrollada por la Green Software Foundation, este marco proporciona una forma de estimar y rastrear la línea base de emisiones de carbono de un proyecto a lo largo del tiempo.
  • Proyecto Green Algorithms: Esta calculadora ayuda a estimar las emisiones totales de los proyectos de IA.
  • Herramientas de Carbono de Proveedores de la Nube: Amazon Web Services (AWS), Google Cloud Platform y Microsoft Azure ofrecen herramientas de seguimiento de carbono específicas para sus plataformas.
  • Marco de Aprendizaje Automático de la Universidad de Stanford: En colaboración con expertos de la industria, los investigadores de Stanford han publicado un marco ligero para informar sobre el uso de energía, recursos informáticos y el impacto de carbono en los sistemas de aprendizaje automático.

Si bien la medición es el primer paso para abordar el impacto ambiental de la IA, lograr un progreso significativo requiere enfocar todo el ciclo de vida de la IA.

Abordando el Ciclo de Vida de la IA: Replantear, Reutilizar, Reducir

Para hacer el desarrollo de IA más sostenible, los desarrolladores deben replantear cómo construyen, entrenan y despliegan modelos. Abordar cada etapa del ciclo de vida de la IA puede generar importantes mejoras en eficiencia y sostenibilidad.

Un estudio conjunto realizado por Google y la Universidad de California, Berkeley, demostró cómo el consumo de energía de la IA se puede reducir hasta 100 veces adoptando cuatro prácticas clave:

  1. Arquitecturas de ML Eficientes: Los modelos dispersos, por ejemplo, son más eficientes que los modelos densos en ciertas tareas.
  2. Hardware Especializado: Usar hardware optimizado para ML, como las unidades de procesamiento tensorial (TPU) o GPUs modernas, en lugar de procesadores de uso general, reduce las necesidades energéticas.
  3. Computación en la Nube: Utilizar la nube para el entrenamiento y despliegue mejora la eficiencia de los centros de datos y el acceso a fuentes de energía limpia.
  4. Centros de Datos Eficientes en Energía: Elegir ubicaciones en la nube que utilicen energía limpia puede reducir las emisiones de CO2 hasta 1,000 veces.

Más allá de estas estrategias, el enfoque central para la sostenibilidad debe centrarse en tres acciones: replantear, reutilizar y reducir. Al replantear los flujos de trabajo de la IA, reutilizar modelos preentrenados y reducir procesos redundantes o que consumen mucha energía, los desarrolladores pueden crear más valor con menos recursos.

Fuente: MSN

5 Formas de Desarrollar IA Más Sostenible

Los desarrolladores tienen el poder de reducir el impacto ambiental de la IA a través de decisiones estratégicas y elecciones tecnológicas. Aquí hay cinco pasos prácticos para construir sistemas de IA más ecológicos.

  1. Haz que la IA sea tan Eficiente como el Cerebro Humano

La IA compuesta imita la eficiencia del cerebro humano mediante el uso de estructuras de red como gráficos de conocimiento y redes causales. Estos métodos permiten que la IA resuelva problemas más complejos con menos sobrecarga computacional, reduciendo el consumo de energía.

  1. Pon a la IA en un Régimen Saludable
  • Monitorear el Uso de Energía: Realiza un seguimiento del consumo de energía durante el entrenamiento y detén el proceso cuando las mejoras se estabilicen.
  • Aprendizaje Federado: Este enfoque mantiene los datos localizados para el entrenamiento pero comparte las mejoras globalmente, reduciendo el uso de energía y mejorando la privacidad.
  • Reutilizar Modelos: Evita entrenar modelos desde cero. En su lugar, ajusta los modelos existentes y contextualízalos para aplicaciones específicas.
  • Hardware Eficiente en Energía: Opta por hardware diseñado para operar con bajo consumo de energía, minimizando la huella energética.
  1. Ejecuta la IA en el Lugar y Momento Adecuados
  • Programación de Tareas: Programa las cargas de trabajo de la IA según la intensidad de carbono de los suministros energéticos locales, que puede variar según la hora y el lugar.
  • Seguir el Sol y No Seguir el Sol: Ajusta las cargas de trabajo de los centros de datos según cuándo y dónde la energía renovable esté más disponible. Por ejemplo, ciertas regiones o momentos del día pueden tener energía con menor carbono, lo que hace que esos períodos sean ideales para tareas que consumen mucha energía.
  • Programación Consciente de la Energía: Utiliza herramientas de seguimiento de carbono y pronósticos para ejecutar trabajos de IA cuando la demanda de energía sea más baja o haya energía más limpia disponible.
  1. Obtener Energía Limpia de Manera Estratégica

Cuando sea posible, adquiere acuerdos de compra de energía (PPA, por sus siglas en inglés) o certificados de energía renovable (REC) para compensar las emisiones de carbono. Al asegurar fuentes de energía limpia cerca de donde se ejecutan las cargas de trabajo de la IA, puedes reducir activamente las emisiones.

  1. Prioriza el Impacto Ambiental en los Casos de Uso de la IA
  • Equilibrar el Valor Empresarial y Ambiental: Al construir modelos de IA, evalúa el impacto ambiental potencial frente a las ganancias empresariales. Enfócate en casos de uso que generen más valor del que destruyen.
  • Mejorar los Modelos Existentes: Antes de implementar nuevas iniciativas de IA, trabaja para hacer que las existentes sean más eficientes en energía.
  • Evitar Proyectos de IA de Alto Riesgo: Si un caso de uso puede dañar significativamente el medio ambiente o no entregar suficiente valor, vale la pena reconsiderarlo.

Two concepts defining sustainable AI

Fuente: Gartner

El Panorama General: El Hambre de Recursos de la IA

Según Gartner, los centros de datos de IA ya representan aproximadamente el 2% del consumo de electricidad de EE. UU., consumiendo significativamente más energía por pie cuadrado que los edificios comerciales típicos. Y el impacto va más allá de la electricidad: entrenar grandes modelos de IA como GPT-4 requiere enormes cantidades de agua para enfriar los servidores. Un estudio reciente sugirió que responder entre 20 y 50 consultas de ChatGPT podría consumir el equivalente a una botella de agua de 500 ml.

A nivel global, se espera que las demandas de energía y agua de la IA se disparen. Para 2026, los centros de datos impulsados por IA podrían usar 1,000 teravatios de electricidad, equivalente al consumo total de Japón, y requerir entre 4.2 y 6.6 mil millones de metros cúbicos de agua para 2027. Estas demandas intensifican el desafío ambiental.

Conclusión: Un Camino Hacia una IA Sostenible

Aunque la transición a energía 100% renovable pueda parecer lejana, existen estrategias inmediatas para reducir la huella de carbono de la IA. Mediante el uso de hardware especializado, la mejora de la eficiencia del software y la optimización de las operaciones de los centros de datos, los desarrolladores pueden hacer que la IA sea más sostenible. Además, a medida que la IA sigue impulsando la transformación digital, las políticas y regulaciones desempeñarán un papel crucial para garantizar que su desarrollo esté alineado con los objetivos climáticos globales.

El viaje hacia un futuro más verde de la IA comienza con decisiones más inteligentes hoy. Al replantear el diseño de la IA, reutilizar modelos existentes y reducir el consumo innecesario de energía, los desarrolladores pueden ayudar a mitigar el creciente impacto climático de la IA.

Si este artículo despierta tu interés sobre cómo los desarrolladores pueden ayudar a reducir el impacto climático de la IA, AIU ofrece una lista de mini-cursos, blogs, artículos de noticias y muchos más temas relacionados que se pueden acceder, tales como:

Earth’s Climate Faces Risk of No Return If Warming Exceeds 1.5°C: A Tipping Point Analysis

Understanding Climate Change: A Call to Action for a Sustainable Future

AIU ofrece una amplia gama de clases grabadas en vivo que abarcan varios temas. Si algún tema despierta tu interés, puedes explorar clases en vivo relacionadas. Además, nuestra extensa biblioteca en línea alberga una gran cantidad de conocimientos, que comprenden miles de libros electrónicos, sirviendo así como un recurso complementario valioso.

Webdevelopment and AI by Jay

Building responsive websites bootstrap by Jay Bachahally

AI with coding github copilot and chat gpt by Jay Vijayasimha

The Climate Fresco by Niavo Landihajaina R

The chemistry of climate change by Tyler Gleckler

Breaking Open AI’s Black Box

AI Needs You: How We Can Change AI’s Future and Save Our Own

AI Aims for Real

Drilling Down on AI’s Impact

 

Referencias

Reducing AI’s Climate Impact: Everything You Always Wanted to Know but Were Afraid to Ask – BEGIN

5 Ways to Develop Sustainable AI & Limit Climate Impacts

How Developers Can Lower AI’s Climate Impact

Developers Lowering AI’s Climate Impact | Byline | Accenture

The carbon impact of artificial intelligence | Nature Machine Intelligence

How Developers Can Lower AI’s Climate Impact[Book]

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