Como os computadores cognitivos estão ajudando a IA a consumir menos energia
Como os computadores cognitivos estão contribuindo para a eficiência energética da IA
Todos já ouvimos falar de como a inteligência artificial (IA) está tornando nossas vidas mais eficientes, mas a verdadeira pergunta é: o que torna a IA eficiente? A essência da inteligência artificial está nos dados e, globalmente, os centros de dados consomem 200 Terawatts-hora de energia anualmente. Essa energia é suficiente para sustentar anualmente 20 milhões de domicílios nos Estados Unidos e pode alimentar 333 milhões de carros por um ano.
Um centro de dados não passa de um depósito cheio de computadores processando grandes fluxos de dados. Recentemente, o crescente número de centros de dados em todo o mundo levantou uma preocupação consequencialista: emissões. Então, vamos discutir: qual é o problema de energia que a inteligência artificial enfrenta? Quais são as soluções? Qual empresa encontrou a solução?
O Problema de Energia
Um homem sábio disse uma vez: “A melhor maneira de resolver um problema é estruturá-lo”. Essa citação se relaciona perfeitamente com o problema de consumo de energia da IA que enfrentamos hoje. Aqui, o problema não é a geração de energia para a IA, mas o consumo geral de energia nos centros de dados da IA. Essa energia pode ser usada para diversos fins, como tornar o ambiente sustentável e melhorar a qualidade de vida.
Circulando em torno de como a IA funciona, uma coisa chama nossa atenção: os Centros de Dados. À medida que a demanda por inteligência artificial aumenta em várias indústrias, a demanda por centros de dados também cresce. Os centros de dados podem ser o componente mais essencial da IA/ML; eles ajudam a processar, analisar e armazenar dados para modelos de IA. Um centro de dados muito escalável pode ser tão grande quanto dois campos de futebol, o que é enorme, pois comporta cerca de 4200 racks de 24U.
Esse centro de dados consiste em milhares de computadores de alto desempenho (HPCs) que podem ajudar a IA em várias tarefas que consomem muita energia. Além disso, de acordo com a Agência Internacional de Energia (IEA), eles são responsáveis por emitir 3% do total de gases de efeito estufa globalmente. Essa é apenas uma fase do problema; a mais crucial é o consumo de energia.
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Durante a utilização de energia de 100%, um único centro de dados consome cerca de 20 Megawatts. Abaixo está o gráfico de consumo crescente de energia que esclarece nossas especulações.
Demanda Global de Eletricidade de Centros de Dados 2010-2030
As linhas aqui representam três cenários possíveis: Melhor, Pior e Esperado. O pior cenário simboliza centros de dados que não estratégicos em seu consumo de recursos. Isso levará a mais emissões, problemas globais e escassez na geração de energia. O cenário esperado é que eles reduzam o consumo ou estrategizem para maior eficiência. O terceiro, bem, é sobre isso que discutiremos mais adiante: uma solução eficiente.
Uma Solução Eficiente
Quando você divide o problema, perceberá que existem duas partes correlacionadas entre si: a parte de consumo e a parte de emissões. Uma empresa que integra tecnologia e conhecimento para eficiência e escalabilidade introduziu um microchip. Este microchip será a chave para tornar a IA energeticamente eficiente. O microchip faz da IA a fênix do mundo tecnológico.
Um microchip cognitivo que ajudará a IA a consumir menos energia. O objetivo final da inteligência artificial é pensar como os seres humanos, e os computadores cognitivos podem fazer isso. Eles são como crianças inteligentes, mas podem pensar mais rápido, aprender mais rápido e processar informações usando vários meios. O microchip pode aprender previsões e padrões e tomar decisões como os seres humanos. As três tecnologias que os computadores cognitivos utilizam são processadores de linguagem natural, aprendizado de máquina e IA. Eu sei, né? Voltamos ao ponto de partida. A IA está ajudando a si mesma a se tornar mais eficiente em termos de energia, alcançando a Tecnologia Sustentável e atingindo a meta de sustentabilidade que toda indústria deseja.
“O cérebro humano pode alcançar um desempenho notável consumindo pouca energia.” – Thanos Vasipoulos, Pesquisador Pré-Doutoral, IBM
O Que Torna os Computadores Cognitivos Eficientes em Energia
Quem diria que replicar o poder de processamento do cérebro humano nos daria os seguintes benefícios? Mas aqui estamos. Esses microchips/ computadores cognitivos manycore podem realizar multitarefas em um espectro de alta velocidade, permitindo que os centros de dados consumam menos energia. Outro benefício é o uso de algoritmos adaptativos, nos quais um centro de dados pode aprender a maneira mais eficiente de executar uma tarefa. Por fim, esses processadores são projetados para consumir menos energia e possuem recursos de economia de energia integrados, assim como smartphones.
Os atributos que tornam os computadores cognitivos mais rápidos, melhores e mais inteligentes são:
- Processamento paralelo
- Algoritmos adaptativos
- Processamento de baixo consumo de energia
- Recursos de economia de energia
Além disso, os computadores cognitivos também têm inúmeros outros benefícios:
- Análise de dados precisa
- Melhoria das interações com os clientes
- Aumento da produtividade e qualidade do serviço
- Detecção avançada de problemas e anomalias
Existem muitos benefícios de computadores cognitivos ainda a serem explorados; talvez explorá-los nos ajude a encontrar a solução perfeita. Com certeza, os computadores cognitivos podem eliminar inúmeras dificuldades enfrentadas por centros de dados, mas alguns desafios também podem dificultar a implementação desses microchips.
O que será necessário para implementar o algoritmo?
Computadores cognitivos são microprocessadores poderosos que podem levar os centros de dados a uma fase de trabalho mais eficiente. O chip pode ajudar centros de dados em todo o mundo a alcançar a trajetória esperada de consumo de energia. No entanto, esses computadores de processamento de dados em alta velocidade também trazem desafios próprios. Aqui estão alguns dos desafios que podem dificultar a implementação:
Complexidade
O microchip que estamos discutindo aqui pode utilizar inteligência artificial e aprendizado de máquina. Ele incorpora programas e algoritmos em um CI. A combinação de IA e CI pode trazer muitas complexidades. Se torna ainda mais complexo quando o utilizamos para gerenciar centros de dados onde múltiplos CIs estão trabalhando juntos para obter um resultado ótimo.
Embora estejamos vivendo na era da tecnologia digital complicada, é essencial desenvolver estruturas e plataformas que simplifiquem. Portanto, cada passo que damos para tornar a IA mais eficiente também deve promover a simplificação. Por fim, se a tecnologia não puder ser usada para o bem da sociedade, então não vale a pena explorá-la.
Custo
Os computadores cognitivos que proporcionariam a eficiência energética desejada para centros de dados e sistemas de IA são caros. Esperamos que iniciativas governamentais e tecnologia de custo acessível possam contribuir para isso.
Escassez de habilidades
O principal problema é que as pessoas são bastante otimistas em relação à adaptação da IA, mas também há algumas dúvidas. Consequentemente, isso cria uma lacuna de habilidades, e não há muitos trabalhadores que possam aprender, se adaptar e contribuir para o desenvolvimento. Computação cognitiva, IA e tecnologia de big data são conceitos de nova geração que precisam ser explorados em larga escala. É necessário a criação de programas, certificações e institutos educacionais dedicados a isso globalmente.
Conclusão
O novo mundo impulsionado pela Inteligência Artificial tem prós e contras, como toda solução. Deve-se notar que devemos preservar os benefícios e eliminar os aspectos negativos. É verdade que os centros de dados usados pela IA têm um grande problema de consumo de energia, mas estamos caminhando rumo à implementação de mais IA Verde, que consome menos energia.
Um computador cognitivo é um exemplo, um marco nessa longa jornada de perseverança. No final, alcançar a sustentabilidade é o principal objetivo de todo provedor de soluções tecnológicas. É fundamental adotar, integrar e aproveitar um ethos central que apoie o desenvolvimento da sociedade, buscando o resultado mais favorável.
Crédito da imagem em destaque: Fornecido pelo Autor; Obrigado!
