AIGC 已经狂飙了 10 个月，势头丝毫未减。从 ChatGPT 开始，Claude 2、LlaMA 2、Midjourney、DALL-E 3 等生成式 AI 工具展现出的强大能力让人叹为观止，目前已经在搜索引擎、内容生成、客服机器人等诸多日常就能接触到的领域中掀起了一轮革命。近日，李彦宏更在百度世界 2023 上正式发布了文心大模型 4.0 版本，并带来了新搜索、新地图等十余款 AI 原生应用，也在国内外引起了强烈反响，将带领更多人跑步进入 AI 时代。
不过，在这一切的激动和兴奋背后是另一个不容忽视的现实——这些庞大系统的开发和使用能耗极其惊人，其物理基础设施的建造和维护同样非常耗电，这些都造成了巨量的排放，暴露出巨大的碳足迹隐患。
图丨来源：《麻省理工科技评论》
相关研究显示，数据中心行业的碳排放占全球温室气体排放总量的 2%~3%。目前主流的大型生成式 AI 模型基本上都在云端训练产生。这个过程中，云端服务商提供成千上万 GPU 芯片的算力，主要以数据中心的形式出现。训练一个像 GPT-3 这样包含 1750 亿参数、基于 5000 亿字文本训练的大型语言模型，就需要消耗 1287 兆瓦时的电力，产生超过 550 吨的二氧化碳排放，相当于一个人在美国东西海岸之间飞行 550 次。类似 BERT 模型的训练也需要数百吨的碳排放。
更为严重的是，这仅仅是一次初始训练的排放，等到模型投入应用后，每次使用都会消耗能源并造成排放。这种大模型推理带来的碳排放虽然每次的量较小，但用户和任务量极大。据英伟达公司数据，神经网络 80%~90% 的能耗成本都在模型推理环节。单以最火的 AI 搜索为例，预测数据显示，如果搜索引擎整合类似 ChatGPT 的功能，就将导致每次搜索计算量增加 4-5 倍，能耗与碳排放自然同步增加。
造成如此高碳排放的原因在于，这些AI模型过于庞大复杂，通常包含数十亿到上千亿个参数，需要惊人的算力去训练。此外，GPU 芯片在并行运算上的效率要比传统 CPU 高 10-15 倍，但其能耗也更加惊人。同时，仅仅是这些硬件设备本身的制造就已经带来了大量碳排放。
面对这一隐忧，业内已在积极探索如何建立更加环保的 AI 系统。一种思路是减少重新训练模型的需求，直接使用并微调现有的预训练模型，这样能大幅降低计算量。另一思路是使用低功耗的边缘计算芯片来部署模型，避免云训练的高耗电。
不过，尽管是碳排放大户，但 AI 技术本身也可为减碳减排做出很大的贡献。
首先是在 AI 尤其擅长的复杂系统领域。2020 年中国交通行业碳排放估测量为 10.4 亿吨，占全国总体的 9%，按照欧美发达国家发展历程来看，完成工业化后，交通运输领域的碳排放一般会占到全社会碳排放总量的 1/3 左右。预计，随着人均 GDP 的不断增长，我国交通领域的碳排放会保持较大的增长压力。AI 算法加持下以智能信控为主的缓堵型智能交通技术就可以有效提升主要道路交叉口的通行效率，千万级人口城市因此每年可至少减碳 4.16 万吨，相当于 1.4 万辆私家车行驶一年的碳排量。同样的系统性优化也可以在大尺度的给排水系统和新能源电网等取得显著成效，大幅降低相关碳排放。
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同时，AI for Science 也为基础和前沿科研打开了新世界的大门。在生物医药领域，AI 技术可以大大提高蛋白质结构预测乃至设计的能力和效率，还能以前所未有的高效筛选药物靶点；在材料领域，AI 可以从微观层面出发，极大地提高新型材料的发现效率，甚至从头设计新的材料结构。这些最终都将为下游的生物工程、生物制造、电池技术、清洁能源技术等提供更为强大的底层技术，并推动降碳减排的浩大工程。
百度与 IDC 联合进行的研究显示，与AI相关的技术减碳贡献占比会逐年提升，到 2060 年将至少达到 70%，减碳总量预计超过 350 亿吨。
可以说，历史螺旋上升，而科技创新或渐进、或突破，都始终在前行，是我们在各种已知和未知的挑战面前最强大的工具。今年 11 月 2~3 日，2023《麻省理工科技评论》“35 岁以下科技创新 35 人”亚太区发布仪式暨青年科技论坛将在杭州未来科技城盛大举行。截止目前，除了即将公布的新一届 TR35 亚太入选者外，我们还非常荣幸的邀请到了近 40 位来自全球的顶尖科学家、科技商业领袖以及青年科研学者们莅临。这次我们将聚焦人类命运共同体所面临的最重大、最严峻的挑战，探索我们如何利用科技应对时代的危机，赋能文明的演进与发展。
诞生于 1899 年的《麻省理工科技评论》自创刊百年之际的 1999 年起，每年都会评选出“35 岁以下科技创新 35 人”（简称“TR35”），涵盖范围包括生物医药、能源材料、人工智能、先进计算、智能制造等几乎所有新兴技术领域，始终关注那些最有潜力引领时代发展、最有可能改变世界的青年科技人才，并凭此解析当下，“预测未来”。
2010 年，“35 岁以下科技创新35人”首次进行区域性评选，逐渐成为了亚太、欧洲以及拉丁美洲等多个国家和地区科技青年群体的创新评价指标。2021年“35 岁以下科技创新 35 人”亚太区正式落地中国，目前已在杭州未来科技城发布两届。在过往的评选中，我们看到了来自亚太地区 10 余个国家的科技青年们的突破成就，他们或生长于此，或深耕于此，技术领域不同，文化背景多样，但合力都指向最前沿的科技创新。
今年是 TR35 亚太区发布仪式第三次落地余杭，欢迎你与我们相聚西湖之畔，一同见证！
（来源：News快报）
