新火種
2023-12-13 
研究稱：生成一張AI圖像所消耗能源相當于給手機充滿電
劃重點:
- 生成一張圖像使用強大的 AI 模型所消耗的能源相當于給手機充滿電
- 使用 AI 模型生成文本的能源消耗較低
- 大型生成 AI 模型的使用比專門針對特定任務的小型模型更能耗
站長之家12月1日 消息:根據 AI 初創公司 Hugging Face 和卡內基梅隆大學的研究人員進行的一項新研究，每次使用 AI 生成圖像、撰寫電子郵件或向聊天機器人提問，都會對地球造成一定的負擔。
實際上，使用強大的 AI 模型生成一張圖像所消耗的能源相當于給手機充滿電，該研究首次計算了使用 AI 模型進行不同任務所產生的碳排放。然而，他們發現使用 AI 模型生成文本的能源消耗明顯較低。生成1，000次文本只消耗相當于手機充電量的16% 的能源。
圖源備注：圖片由AI生成，圖片授權服務商Midjourney
這項尚未經過同行評議的研究工作是研究人員首次計算使用 AI 模型進行不同任務所產生的碳排放，Hugging Face 的 AI 研究員 Sasha Luccioni 帶領團隊進行了這項工作。她希望通過了解這些排放量，能夠幫助我們在使用 AI 時做出明智的決策，更加環保。
Luccioni 及其團隊研究了 Hugging Face 平臺上10個熱門 AI 任務的排放情況，包括問答、文本生成、圖像分類、字幕和圖像生成等。他們在88個不同的模型上進行了實驗。對于每個任務，比如文本生成，Luccioni 運行了1，000個提示，并使用她開發的 Code Carbon 工具測量了消耗的能源。團隊還計算了使用8個生成模型進行這些任務所產生的排放量，這些模型經過訓練，可以完成不同的任務。
生成圖像是使用基于 AI 的任務中能源和碳排放量最大的。使用強大的 AI 模型生成1，000張圖像所產生的二氧化碳排放量大約相當于在一輛平均汽油車上行駛4.1英里的排放量。相比之下，他們研究中最少碳排放的文本生成模型所產生的二氧化碳排放量相當于在類似車輛上行駛0.0006英里。負責 Stable Diffusion XL 的公司 Stability AI 沒有回應置評請求。
這項研究通過提供具體數據，揭示了 AI 的碳足跡，并顯示出一些令人擔憂的上升趨勢，德國赫爾蒂學校計算機科學與公共政策助理教授 Lynn Kaack 表示，她領導了與 AI 和氣候變化相關的工作，對這項研究并未參與。這些排放量會迅速累積。生成 AI 的興起使得大型科技公司將強大的 AI 模型整合到了許多不同的產品中，從電子郵件到文字處理。這些生成 AI 模型現在每天使用數以百萬計，甚至數以十億計次。
團隊發現，使用大型生成模型生成輸出比使用針對特定任務的小型 AI 模型耗能更多。例如，使用生成模型對電影評論進行分類，根據評論是積極還是消極，能源消耗約為使用專門為該任務創建的調整模型的30倍。生成 AI 模型能源消耗更高的原因是它們試圖同時完成多項任務，例如生成、分類和總結文本，而不僅僅是單一任務，如分類。
Luccioni 表示，她希望這項研究能夠鼓勵人們在使用生成 AI 時更加謹慎，并盡可能選擇專門針對特定任務的、能耗較低的模型。“如果你只是在進行特定的應用，比如搜索電子郵件... 你真的需要這些能夠完成任何任務的大型模型嗎?我認為不需要。”Luccioni 說道。
AI 工具的能源消耗一直是了解其真實碳足跡的一個缺失因素，未參與該研究的艾倫人工智能研究所的研究科學家 Jesse Dodge 說道。此外，比較新型大型生成模型和舊的 AI 模型的碳排放量也很重要。“這凸顯了新一波 AI 系統比我們兩年或五年前所擁有的模型更耗能的想法。” 他說道。
谷歌曾估計，一次平均在線搜索耗電0.3瓦時，相當于汽車行駛0.0003英里。如今，這個數字可能更高，因為谷歌已將生成 AI 模型整合到其搜索中，未參與該研究的麻省理工學院林肯實驗室的研究科學家 Vijay Gadepally 說道。
研究人員不僅發現每項任務的排放量遠高于他們預期，而且還發現 AI 的日常使用排放量遠遠超過訓練大型模型的排放量。Luccioni 測試了 Hugging Face 的多語言 AI 模型 BLOOM 的不同版本，以查看需要多少使用次數才能超過訓練成本。它需要超過5.9億次使用才能達到其最大模型訓練的碳成本。對于非常流行的模型，如 ChatGPT，使用量的排放量可能在幾周內超過訓練排放量，Luccioni 說道。這是因為大型 AI 模型只需要進行一次訓練，然后就可以被使用數十億次。根據一些估計，像 ChatGPT 這樣的熱門模型每天有多達1000萬的用戶，其中許多用戶會多次使用該模型。
像這樣的研究使得與 AI 相關的能源消耗和排放更加具體，并有助于提高人們對使用 AI 與碳足跡的意識，Gadepally 表示:“我希望這成為消費者開始關注的事情。”Dodge 表示，他希望這樣的研究能幫助我們更加追究公司的能源使用和排放問題。“這里的責任在于創建模型并從中獲利的公司。” 他說道。
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