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AI的奧本海默時刻:最遲明年面臨電力短缺

IT時報發(fā)布時間:2024-05-21 12:30:53  作者:孫妍

  馮·諾伊曼預言:“技術的不斷加速進步,將會引發(fā)人類歷史上某個關鍵的奇點”。

  ChatGPT的出現(xiàn),讓奇點的到來似乎有了時間表。樂觀者認為,通用人工智能(AGI)或?qū)⒃?0年內(nèi)到來。但人類真的能與AI共存嗎?正如20世紀中葉,核彈成為改變?nèi)祟悮v史的關鍵科技產(chǎn)品,如今,AI同樣面臨“奧本海默時刻”。

  今年,聯(lián)合國國際電信聯(lián)盟(ITU)將2024年世界電信和信息社會日(WTISD)主題確定為“數(shù)字創(chuàng)新促進可持續(xù)發(fā)展”,聚焦新技術推動下的產(chǎn)業(yè)升級,一方面關注技術對節(jié)能減排、降低環(huán)境污染方面的潛力,另一方面也關注產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級對經(jīng)濟社會的機遇與挑戰(zhàn)。

  在一個可持續(xù)發(fā)展的未來,AI將有怎樣的正反面?《IT時報》將從一個可持續(xù)發(fā)展未來所需的基礎、動能、圍欄等多維度進行報道,此篇為動能篇。

  ChatGPT等AI產(chǎn)品正在成為美國的耗電大戶,其每日消耗的電力超過50萬度,相當于1.7萬個普通美國家庭的日均用電量。

  “人工智能行業(yè)正在走向能源危機。”OpenAI CEO薩姆·奧特曼多次公開表示,并在2015年和2021年投資了可控核聚變企業(yè)Helion Energy;“人類處在有史以來最大的技術革命邊緣,算力芯片短缺之后,最遲明年將會出現(xiàn)電力的短缺。”埃隆·馬斯克直言。

  全球科技巨頭的焦慮已經(jīng)從“算力風暴”轉(zhuǎn)移至“能源危機”。驅(qū)動AI的動能是算力,而驅(qū)動算力的能源是電和水,大模型的發(fā)展對算力的依賴十分之大,從而引發(fā)能源危機,難道我們就該放棄AI的發(fā)展?

  硬幣的另一面,AI賦能千行百業(yè)的初衷是降本增效,智能化生產(chǎn)力最終將實現(xiàn)綠色低碳的可持續(xù)發(fā)展目標。國際電信聯(lián)盟表示,在過去艱難的一年里,人工智能等改變游戲規(guī)則的數(shù)字化解決方案帶來一線希望,為聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標(SDG)的進展提速70%。

  AI反哺能源行業(yè),在一定程度上消弭了自身引發(fā)的能源危機。在水、空氣、食物這些人類賴以生存的基本需求面前,AI走進田間地頭,當起了環(huán)境保護衛(wèi)士、數(shù)字“新農(nóng)人”和數(shù)字“新工人”,也為人與城市拉起安全線。

  就如同工業(yè)化、互聯(lián)網(wǎng)化一樣,AI是不可逆的趨勢,人類能做的是,尋找場景,創(chuàng)造連接,讓它自己書寫轉(zhuǎn)“危”為“機”的故事。

  人工智能走向能源危機

  算力,正在成為下一個社會基礎設施。在未來的5至10年,全球數(shù)據(jù)中心的電力消耗將占到全社會用電量的十分之一,甚至四分之一,被稱為“能源吞噬者”。在AI反哺千行百業(yè)之前,先要解決自身發(fā)展中的矛盾,也就是算力與電力的矛盾。第一步是用液冷等技術使數(shù)據(jù)中心變得更綠色,第二步是用AI大模型反哺能源行業(yè)。

  算力風暴引發(fā)電力風暴

  “美國同一個州部署超過10萬片H100,電網(wǎng)就會崩潰。”隨著微軟工程師拋出的擔憂,算力中心引發(fā)電力供應短缺的議題引爆全球。

  國際能源署預測,全球數(shù)據(jù)中心的用電量可能從2022年的460太瓦時飆升至2026年的1050太瓦時(1太瓦時等于10億千瓦時),在四年內(nèi)翻一番。如果按照英偉達CEO黃仁勛的說法,未來10年,深度學習計算能力將提高100萬倍。屆時,電力短缺會成為AI發(fā)展的第一制約因素。

  2022年,中國數(shù)據(jù)中心的耗電量占全社會用電量的3%。盤古智庫預測,2035年至2040年間,中國用于智算中心的電力將遠超全社會用電量的10%,實際耗電量將超過16000億千瓦時。

  ARM首席執(zhí)行官雷內(nèi)·哈斯則更為激進地估計,到2030年,人工智能對電力的需求可能占據(jù)美國電力需求的20%—25%,遠高于目前不到4%的水平。

  綠色數(shù)據(jù)中心 AI反哺能源行業(yè)

  如何解決算力與電力之間的矛盾?在現(xiàn)階段,降低數(shù)據(jù)中心的能耗是第一步。

  在上海臨港新片區(qū),一座占地87畝的人工智能計算中心(AIDC)于2022年初點亮,是華東地區(qū)首個落地運營的超大型智算中心,也是亞洲最大的智能計算平臺之一,為上海及長三角人工智能大規(guī)模發(fā)展提供了算力基礎設施。

  商湯大裝置擁有4.5萬卡GPU芯片,可以輸出12EFLOPS總算力。其中,臨港AIDC是商湯目前最大的智能計算中心之一,可以輸出8.12EFLOPS總算力,支持20多個千億參數(shù)規(guī)模的大模型同時訓練。

  近年來,《IT時報》記者多次參觀商湯位于臨港的這座AIDC機房,其采取分批建設的方式和液冷技術降低能耗,將年均PUE控制在1.3以內(nèi),超越了行業(yè)平均能效水平。近距離觀察可以看到,其采用通道封閉和近端制冷的方式,讓服務器更高效地散熱,在負載較低時,減少冷源系統(tǒng)低負載運行時間,降低能耗。

  據(jù)《IT時報》記者了解,商湯臨港AIDC還在規(guī)劃光伏擴容,計劃將光伏裝機容量提升至300千瓦—500千瓦,年發(fā)電量預計達到250兆瓦時—400兆瓦時,為整個園區(qū)供應綠色能源。

  2025年計劃實現(xiàn)碳達峰,2030年實現(xiàn)運營碳中和,2050年實現(xiàn)凈零排放,商湯明確了可持續(xù)發(fā)展目標,并在2024年1月專門成立可持續(xù)發(fā)展委員會。

  硬幣的另一面,能源是全球碳減排的關鍵所在。商湯與南方電網(wǎng)數(shù)字電網(wǎng)集團有限公司戰(zhàn)略合作,用多模態(tài)大模型、語言大模型和視覺大模型優(yōu)化電力系統(tǒng),應用于場景調(diào)度運行決策、源負荷預測、電力數(shù)據(jù)智能處理等。此外,華為云盤古大模型與山東能源將大模型開進礦山,作為AI大模型在礦山領域的全球首次商用,探索出采煤、掘進、主運、輔運、提升等21個場景;百度與中國石化牽手,騰訊云與華潤燃氣合作,開了大模型在能源行業(yè)落地的先河,讓AI反哺能源行業(yè),在一定程度上消弭算力風暴引發(fā)的能源危機。

  人工智能維系水、空氣和糧食

  人類生存的根本是什么?無非是水、空氣和食物。在崇明島,AI是環(huán)境保護衛(wèi)士,它將草木魚蝦的危機“翻譯”給人類;在北大荒,AI是一位出色的“新農(nóng)人”,它能精準打擊農(nóng)作物病蟲害,還為新生產(chǎn)更快注入金融資本。

  崇明島:草木魚蝦與AI“對話”

  在上海,崇明就是打工人向往的“阿勒泰”,河道阡陌、綠樹漫漫、橘黃蟹肥、候鳥棲息,人們守著一片生態(tài)島,就像保護著內(nèi)心深處的治愈松弛之所。

  神奇的是,崇明三島上的一草一木、一岸一水都能與人“對話”:“我要報警,村民亂排放生活污水,河里的魚蝦伙伴們都中招了!”“不好!這座工廠發(fā)生了危險化學品泄漏,田里的水稻、林子里的珍稀鳥類都要遭殃了!”

  幾十年前,崇明的河流曾因為工業(yè)排污和生活污水而發(fā)黑變臭,但從2018年開始,崇明打造出了一個“智慧大腦”,用一套生態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)治理島上的生態(tài)環(huán)境。在大家還不知道“大模型”一詞時,崇明就積累了不少“小模型”,通過“智慧大腦”統(tǒng)一指揮。

  2021年,《IT時報》記者走進崇明區(qū)城運中心,就被眼前一塊103平方米的大屏幕所震撼,當時,上海各個區(qū)剛剛開始打造城運中心,而崇明區(qū)城運中心的門檻,被全國各地的參觀者“踏平”。

  在這塊城鄉(xiāng)智能管理平臺大屏上,“智慧大腦”突然發(fā)出黃色緊急報警,這意味著該水質(zhì)監(jiān)測站點存在超標因子。屏幕上,藍色亮點意味著可能存在影響水質(zhì)的因子,點擊知識圖譜,超標因子和影響因子的關系圖就顯示出來。再點擊原因分析,系統(tǒng)便會喚醒水動力水質(zhì)模型和深度學習模型,找出污染源的實際位置,生活污水、蟹塘養(yǎng)殖、農(nóng)業(yè)用地、植被等可以定位到具體污染源。找到污染源后,智能管理平臺根據(jù)不同的處置級別,將報警信息派單給指定網(wǎng)格人員,同時將報警超標原因和處置建議推送到其手機上,為他現(xiàn)場處置提供參考。

  上千個生態(tài)傳感器、上萬個視頻監(jiān)控探頭以及人口、地理信息數(shù)據(jù)庫,在“智慧大腦”的調(diào)度下相互感知、相互協(xié)作,這就是生態(tài)“小模型”的雛形。

  生態(tài)大腦之所以能運轉(zhuǎn),單靠機理預測等AI“小模型”可不行,背后還要調(diào)動衛(wèi)星遙感、氣象監(jiān)測、數(shù)字孿生等高能技術。

  北大荒:AI“新農(nóng)人”的兩大絕技

  在《三體》的結(jié)尾,漫天的蝗蟲肆虐了一片又一片的莊稼,人類文明進化那么多年,但仍舊無法根治小小的蟲子。

  崇明島往北來到“大國糧倉”北大荒,這里上演著一場“AI蟲口奪食”的大戲。

  如今,人類找到了對農(nóng)作物病蟲害“降維打擊”的一大法寶——AI,商湯研發(fā)出“AI+遙感”大模型“地界”,對耕地的識別精度超過90%,對主糧作物識別度超過85%。通過衛(wèi)星遙感,實時監(jiān)測農(nóng)作物的長勢、分布,對糧食生產(chǎn)進行安全預警和產(chǎn)量預估。AI遙感技術不僅能夠助產(chǎn),還能讓農(nóng)村金融走向智能化,太平洋保險將商湯“地界”AI遙感大模型應用于農(nóng)村金融業(yè)務中的貸前核驗、貸中監(jiān)管、承保理賠。

  過去,農(nóng)業(yè)保險理賠要靠理賠員雙腳去跑,現(xiàn)在只要讓AI“跑”。承保數(shù)據(jù)和理賠定損數(shù)據(jù)的采集時間縮短至原來的四分之一,農(nóng)村金融公司減少一半的成本投入,農(nóng)民出險理賠時間從原來的幾個星期縮短至3天。“地界”AI遙感大模型在農(nóng)業(yè)金融業(yè)務中服務的農(nóng)民和種植大戶超過20萬,保障農(nóng)民生計和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。

  衛(wèi)星看一看,農(nóng)民就能貸款?其實,螞蟻集團是最早將衛(wèi)星遙感技術應用于農(nóng)村金融的,它利用AI+遙感技術研發(fā)出“大山雀”系統(tǒng),讓農(nóng)民在無抵押、無擔保、不提交紙質(zhì)材料的情況下授信。在貸款授信環(huán)節(jié),通過衛(wèi)星拍攝農(nóng)戶的土地,“大山雀”便能識別作物的種植面積、種類和長勢,預測產(chǎn)量產(chǎn)值,給出合理的額度。AI+遙感系統(tǒng)快速覆蓋31個省市自治區(qū),在2023年服務超過120萬種植戶。

  “以前不管是種水稻、蔬菜,還是養(yǎng)魚,都靠農(nóng)民積累的經(jīng)驗,一旦遇到病蟲害或者氣候劇變,可能一年的收成都會賠進去。懂得用pH試紙的魚類養(yǎng)殖大戶已經(jīng)稱得上‘數(shù)字農(nóng)民’了,AI應該要更快走進田間地頭。”一位從事淡水魚養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)技術開發(fā)的研發(fā)人員說道。

  2024年3月,螞蟻集團發(fā)布多模態(tài)遙感模型SkySense,這個20億參數(shù)的大模型除了能觀測和解譯農(nóng)作物以外,還能識別地貌、土壤質(zhì)量和氣候變化,幫助農(nóng)民更精準地種植管理。同時,商湯將“商量”大語言模型打造成數(shù)字“新農(nóng)人”,為糧食種植提供更專業(yè)、精準的指導,從而提高糧食單產(chǎn),降低生產(chǎn)成本。

  人工智能為人與城市拉起安全線

  尋子25年,河北富豪解克鋒終于在2023年找回了兒子解清帥,背后的功臣是AI。以前尋人靠張貼廣告、一張嘴、兩條腿、幾張照片,現(xiàn)在有AI人臉識別加持,將找回親人的希望放大無數(shù)倍。在城市里,AI漸漸拉起隱形的安全線,幫父母找回走失的孩童,幫獨居老人看守老化的燃氣管道,幫城市治理者消除隱藏的安全風險。

  河北富豪靠AI團圓

  解清帥被人拐走之時不到半歲,找回的機會幾乎為零,但是為人父母何談放棄,幸運的他們終于等來了AI,也給無數(shù)仍在尋親路上的人注入力量。

  幫解克鋒夫婦成功找回小兒子的人臉比對技術,出自北京格靈深瞳信息技術股份有限公司,其算法部負責人在官方微博發(fā)布的視頻中介紹,大部分被拐兒童都在小時候與親人失散,隨著歲月流逝,相貌早已發(fā)生翻天覆地的變化?;谶z傳關系,親屬之間的人臉特征相似性會相對較高,格靈深瞳的“跨年齡同親緣人臉比對算法”會篩選出相關性較高的疑似者,進行賦分排名,大幅度提升尋親效率。

  AI尋親已經(jīng)是一項成熟的技術。2016年底,百度推出基于人臉識別技術的AI尋人平臺,利用深度學習技術進行人臉特征提取,通過度量學習的方法,在大規(guī)模人臉數(shù)據(jù)訓練模型基礎上,與走失兒童數(shù)據(jù)庫中的照片進行實時對比,即使兒童走失多年,在跨年齡人臉識別技術的幫助下也有機會被AI認出。

  今日頭條也于2018年11月推出“識臉尋人”功能,上傳走失者照片,即可與“抖音尋人”后臺的走失人員數(shù)據(jù)庫直接對比出匹配結(jié)果?!禝T時報》記者從抖音了解到,“抖音尋人”發(fā)布了18萬余條尋人啟事,連接了全國超2.6萬名尋人志愿者,截至2023年9月,已尋回21000余人。

  21000余人背后,是21000余個家庭的日夜牽掛。一張孩子在嬰幼兒時期的照片,或許是找回孩子唯一的希望。

  看不見的城市安全線

  2023年,國內(nèi)燃氣事故612起,造成77人死亡,434人受傷。全國電瓶車火災2.1萬起,今年2月23日南京某小區(qū)的電瓶車起火,便帶走了15個鮮活的生命。

  南京發(fā)生電瓶車火災后,《IT時報》記者走訪了上海多個小區(qū),發(fā)現(xiàn)上海已經(jīng)祭出AI。

  “尊敬的乘客您好,電動自行車入梯屬于不安全乘梯行為,存在巨大的安全隱患,本電梯已安裝安全裝置,電梯暫停運行。”在曹楊街道的一個高層小區(qū)電梯口,一位小區(qū)工作人員向記者演示,如果將電瓶車推入電梯,一段語音播報的安全提示會重復響起,勸說居民推電動自行車離開。此時,電梯處于開門鎖定狀態(tài),即使狂按“關門鍵”也無濟于事。直到電瓶車離開轎廂,電梯才能恢復正常運行。

  這一系列操作背后的“監(jiān)督員”是電梯里安裝的AI攝像頭,通過AI算法,后臺系統(tǒng)會實時分析進入畫面的物體,一旦捕捉到電動自行車進入,電梯便會停止運行。

  在上海奉賢,大多數(shù)高層樓宇也有“智慧電梯”護駕。上海電信相關人士告訴《IT時報》記者,奉賢一共有13個街鎮(zhèn),上海電信天翼云眼智能攝像頭覆蓋了8個街鎮(zhèn)、2300多部電梯。

  AI正在為城市建起看不見的安全線。在上海金山,商湯“AI鑫眼平臺”就像火眼金睛,能快速發(fā)現(xiàn)亂扔垃圾、亂停車、占道經(jīng)營等現(xiàn)象。在浙江義烏,商湯用42種城市治理算法調(diào)度1200路視頻監(jiān)控,火災、工程車和客流監(jiān)測,機動車和非機動車違規(guī)等行為都被AI一一記錄分析。

  同時,城市治理的“AI哨兵”正在向大模型進化。2024年5月14日,辰安科技發(fā)布公共安全行業(yè)大模型“辰思”,它是一個守護城市安全的“多智能體”。在應急事故發(fā)生之前,它能對企業(yè)進行精準的安全培訓;在事故警報響起,它能快速判斷真假,將燃氣誤報率降低90%,第一時間找到責任人,還能生成地震快報、事故處置報告等公文;在事件評估中,它能提出改進措施和未來規(guī)劃。

  “辰思大模型的優(yōu)勢在于辰安科技管理著PB級的地理信息數(shù)據(jù)、百萬級物聯(lián)網(wǎng)終端、日均千億條物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù),涵蓋5000多個公共安全領域項目案例、60多個國家級公共安全與應急相關課題。”辰安科技總裁助理、總工辦主任林天埜博士表示,辰思大模型以中國電信的星辰政務大模型為底座,不僅可以借助電信云網(wǎng)資源和能力,也可以聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)定制并落地大模型。未來,大模型會像云一樣,成為一種泛在能力。

  IT時報記者 孫妍


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