什麼藥物可以治療頭痛？ 你應該殺死蟬嗎？ 如果你在美國用谷歌搜尋這些問題，答案可能會直接出現在結果頁面的頂部——這是“AI概覽”的產品，也是這家搜尋引擎巨頭最新的人工智慧產品。 谷歌處理了全球超過90%的網際網路搜尋，並承諾到2024年底將這項功能推廣到十億人。 其他科技公司也可能效仿； 微軟的搜尋引擎必應也推出了類似的AI選項。
Gemini，谷歌的大型語言模型家族，生成了AI概覽中找到的文字。 這些系統功能強大，但並非完美無瑕。 在該功能首次亮相後的幾周內，它建議將乳酪粘在披薩上，例如，以及更換汽車的轉向燈油。* 但這些早期的失誤，谷歌將其歸咎於誤解或缺乏資料，到目前為止，另一個可能的缺點被掩蓋了：AI搜尋的財務和環境成本。 在如此廣泛使用的應用程式中嵌入生成式AI，可能會加劇科技行業對化石燃料和水的渴求。
AI研究公司Hugging Face的Sasha Luccioni說，與傳統的搜尋引擎相比，AI使用的“能量要高出幾個數量級”，她研究這些技術對環境的影響。 “這很合理，不是嗎？” 她說，雖然普通的搜尋查詢可以從網際網路上找到現有資料，但像AI概覽這樣的應用程式必須建立全新的資訊； Luccioni的團隊估計，生成文字的能量成本大約是從來源中簡單提取文字的30倍。
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大型科技公司通常不會披露執行其模型所需的資源，但Luccioni等外部研究人員已經提出了一些估計（儘管這些數字差異很大，並且取決於AI的規模及其任務）。 她和她的同事計算出，大型語言模型BLOOM每天使用排放的溫室氣體相當於19公斤的二氧化碳，或者相當於普通汽油動力汽車行駛49英里產生的排放量。 他們還發現，用AI生成兩張影像可能使用的能量與平均智慧手機充電一樣多。 其他人在預印本伺服器arXiv.org上釋出的研究中估計，ChatGPT執行GPT-3每生成10到50個響應，就會蒸發相當於一瓶水的水來冷卻AI伺服器。
這些需求轉化為財務成本。 谷歌母公司Alphabet的董事長約翰·軒尼詩去年告訴路透社，與大型語言模型的交流成本可能是傳統搜尋的10倍，儘管他預測隨著模型的微調，這些成本將會降低。 摩根士丹利的分析師估計，如果AI生成50個詞的答案來回應50%的查詢，谷歌每年的成本可能達到60億美元。 （Alphabet在2023年的收入為3000億美元。）
當被問及生成式AI與傳統搜尋相比的成本時，谷歌發言人告訴大眾科學，“與[生成式]AI響應相關的機器成本，從[該功能]首次在[谷歌的功能孵化器]實驗室中引入以來，已經下降了80%，這得益於硬體、工程和技術方面的突破。”
資料中心，包括那些容納AI伺服器的資料中心，目前約佔全球能源使用量的1.5%，但預計到2026年將翻一番，屆時它們可能 collectively 使用的電力與今天的日本相當。 預計到2026年，生成式AI本身的能源消耗量將是2023年的10倍。 為了滿足這些日益增長的電力需求，谷歌和其他大型科技公司正在擴建其計算基礎設施。 谷歌正在密蘇里州、印第安納州和愛荷華州花費數十億美元建設新的資料中心。 與此同時，微軟和ChatGPT背後的公司OpenAI正在制定一項1000億美元的計劃，以提高其電力容量。
許多科技公司表示，他們計劃轉向使用可再生能源來滿足其不斷增長的計算需求。 例如，IBM表示，可再生能源佔其2023年資料中心能源使用量的74%。 谷歌已設定目標，到2030年，每小時的能源使用量都與購買的無碳能源相匹配，並且在2022年實現了平均64%的目標，這是有可用資料的最近年份。 根據該公司2023年環境報告，儘管“無碳能源供應顯著擴張……但由於我們總用電量的顯著增長”，這個數字與2021年相比相對持平。
加州大學河濱分校研究可持續AI的計算機工程師Shaolei Ren解釋說，轉向可再生能源的一個主要挑戰是，資料中心對持續、穩定電力的需求通常與可再生能源的生產節奏不匹配，可再生能源的生產節奏全天都在波動——有時是不可預測的。 為了支援對穩定電力的需求，化石燃料發電廠比計劃的執行時間更長，尤其是在弗吉尼亞州的“資料中心巷”和美國其他科技密集的地區。
賓夕法尼亞大學研究AI環境影響的計算機科學家本傑明·李說，“可再生能源的供需不匹配。” 他補充說，資料中心未來可能會透過安排其計算需求與可再生能源的可用性相匹配，或者透過投資電池來儲存可再生能源來解決這個問題。
麻省理工學院斯隆管理學院在科技行業擁有專業知識的教授拉瑪·拉馬克裡希南說，雖然谷歌的AI答案最初可能會導致搜尋引擎的能源成本大幅增加，但隨著工程師們弄清楚如何提高系統的效率，成本可能會再次開始下降。 “透過[大型語言模型]進行的搜尋次數將會增加……，因此，能源成本可能會上升。 但我認為，隨著公司努力提高硬體和軟體的效率，每次查詢的成本似乎正在下降，”他說。
拉馬克裡希南說，“很難預測”這對於生成式AI與傳統搜尋的成本意味著什麼。 “我的猜測是，它可能會上升，但可能不會大幅上升。”
這種增加的成本是否值得，取決於使用者在AI答案中發現的價值。 谷歌發言人表示，AI概覽提供的連結比傳統搜尋列表中的連結獲得更多的流量，並且人們最終在這些網站上花費更多的時間，這表明使用者對搜尋結果感到滿意。
Luccioni說，“有些人會說，‘好吧，這值得。 我願意排放更多的碳來獲得這種結果’”，而另一些人“[會]寧願使用傳統的谷歌搜尋。” 然而，使用者目前沒有簡單的選項來關閉AI概覽功能，這意味著搜尋引擎正在計算許多人可能不需要或不想要的答案。
儘管如此，即使在有選擇的情況下，公眾也可能很難將數字行為與看不見的現實世界成本聯絡起來。 李說，“雲計算使事情變得非常方便，因此，許多人使用它時就好像它是免費的一樣，因為他們沒有承擔它的成本。”
Luccioni目前正在進行一個專案，為不同的AI模型和任務型別提供能源之星評級。 她說，她希望這將有助於AI使用者做出更明智的選擇。 “我們知道這樣做是有成本的，”她說。 “我們應該知道這個成本是多少。”
*編者注（2024年6月12日）：這句話在釋出後經過編輯，刪除了對AI概覽推薦食用未煮熟雞肉的引用。 據谷歌發言人稱，這是一個偽造的結果。