什么药物可以治疗头痛？ 你应该杀死蝉吗？ 如果你在美国用谷歌搜索这些问题，答案可能会直接出现在结果页面的顶部——这是“AI概览”的产品，也是这家搜索引擎巨头最新的人工智能产品。 谷歌处理了全球超过90%的互联网搜索，并承诺到2024年底将这项功能推广到十亿人。 其他科技公司也可能效仿； 微软的搜索引擎必应也推出了类似的AI选项。
Gemini，谷歌的大型语言模型家族，生成了AI概览中找到的文本。 这些系统功能强大，但并非完美无瑕。 在该功能首次亮相后的几周内，它建议将奶酪粘在披萨上，例如，以及更换汽车的转向灯油。* 但这些早期的失误，谷歌将其归咎于误解或缺乏数据，到目前为止，另一个可能的缺点被掩盖了：AI搜索的财务和环境成本。 在如此广泛使用的应用程序中嵌入生成式AI，可能会加剧科技行业对化石燃料和水的渴求。
AI研究公司Hugging Face的Sasha Luccioni说，与传统的搜索引擎相比，AI使用的“能量要高出几个数量级”，她研究这些技术对环境的影响。 “这很合理，不是吗？” 她说，虽然普通的搜索查询可以从互联网上找到现有数据，但像AI概览这样的应用程序必须创建全新的信息； Luccioni的团队估计，生成文本的能量成本大约是从来源中简单提取文本的30倍。
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大型科技公司通常不会披露运行其模型所需的资源，但Luccioni等外部研究人员已经提出了一些估计（尽管这些数字差异很大，并且取决于AI的规模及其任务）。 她和她的同事计算出，大型语言模型BLOOM每天使用排放的温室气体相当于19公斤的二氧化碳，或者相当于普通汽油动力汽车行驶49英里产生的排放量。 他们还发现，用AI生成两张图像可能使用的能量与平均智能手机充电一样多。 其他人在预印本服务器arXiv.org上发布的研究中估计，ChatGPT运行GPT-3每生成10到50个响应，就会蒸发相当于一瓶水的水来冷却AI服务器。
这些需求转化为财务成本。 谷歌母公司Alphabet的董事长约翰·轩尼诗去年告诉路透社，与大型语言模型的交流成本可能是传统搜索的10倍，尽管他预测随着模型的微调，这些成本将会降低。 摩根士丹利的分析师估计，如果AI生成50个词的答案来回应50%的查询，谷歌每年的成本可能达到60亿美元。 （Alphabet在2023年的收入为3000亿美元。）
当被问及生成式AI与传统搜索相比的成本时，谷歌发言人告诉大众科学，“与[生成式]AI响应相关的机器成本，从[该功能]首次在[谷歌的功能孵化器]实验室中引入以来，已经下降了80%，这得益于硬件、工程和技术方面的突破。”
数据中心，包括那些容纳AI服务器的数据中心，目前约占全球能源使用量的1.5%，但预计到2026年将翻一番，届时它们可能 collectively 使用的电力与今天的日本相当。 预计到2026年，生成式AI本身的能源消耗量将是2023年的10倍。 为了满足这些日益增长的电力需求，谷歌和其他大型科技公司正在扩建其计算基础设施。 谷歌正在密苏里州、印第安纳州和爱荷华州花费数十亿美元建设新的数据中心。 与此同时，微软和ChatGPT背后的公司OpenAI正在制定一项1000亿美元的计划，以提高其电力容量。
许多科技公司表示，他们计划转向使用可再生能源来满足其不断增长的计算需求。 例如，IBM表示，可再生能源占其2023年数据中心能源使用量的74%。 谷歌已设定目标，到2030年，每小时的能源使用量都与购买的无碳能源相匹配，并且在2022年实现了平均64%的目标，这是有可用数据的最近年份。 根据该公司2023年环境报告，尽管“无碳能源供应显著扩张……但由于我们总用电量的显著增长”，这个数字与2021年相比相对持平。
加州大学河滨分校研究可持续AI的计算机工程师Shaolei Ren解释说，转向可再生能源的一个主要挑战是，数据中心对持续、稳定电力的需求通常与可再生能源的生产节奏不匹配，可再生能源的生产节奏全天都在波动——有时是不可预测的。 为了支持对稳定电力的需求，化石燃料发电厂比计划的运行时间更长，尤其是在弗吉尼亚州的“数据中心巷”和美国其他科技密集的地区。
宾夕法尼亚大学研究AI环境影响的计算机科学家本杰明·李说，“可再生能源的供需不匹配。” 他补充说，数据中心未来可能会通过安排其计算需求与可再生能源的可用性相匹配，或者通过投资电池来存储可再生能源来解决这个问题。
麻省理工学院斯隆管理学院在科技行业拥有专业知识的教授拉玛·拉马克里希南说，虽然谷歌的AI答案最初可能会导致搜索引擎的能源成本大幅增加，但随着工程师们弄清楚如何提高系统的效率，成本可能会再次开始下降。 “通过[大型语言模型]进行的搜索次数将会增加……，因此，能源成本可能会上升。 但我认为，随着公司努力提高硬件和软件的效率，每次查询的成本似乎正在下降，”他说。
拉马克里希南说，“很难预测”这对于生成式AI与传统搜索的成本意味着什么。 “我的猜测是，它可能会上升，但可能不会大幅上升。”
这种增加的成本是否值得，取决于用户在AI答案中发现的价值。 谷歌发言人表示，AI概览提供的链接比传统搜索列表中的链接获得更多的流量，并且人们最终在这些网站上花费更多的时间，这表明用户对搜索结果感到满意。
Luccioni说，“有些人会说，‘好吧，这值得。 我愿意排放更多的碳来获得这种结果’”，而另一些人“[会]宁愿使用传统的谷歌搜索。” 然而，用户目前没有简单的选项来关闭AI概览功能，这意味着搜索引擎正在计算许多人可能不需要或不想要的答案。
尽管如此，即使在有选择的情况下，公众也可能很难将数字行为与看不见的现实世界成本联系起来。 李说，“云计算使事情变得非常方便，因此，许多人使用它时就好像它是免费的一样，因为他们没有承担它的成本。”
Luccioni目前正在进行一个项目，为不同的AI模型和任务类型提供能源之星评级。 她说，她希望这将有助于AI用户做出更明智的选择。 “我们知道这样做是有成本的，”她说。 “我们应该知道这个成本是多少。”
*编者注（2024年6月12日）：这句话在发布后经过编辑，删除了对AI概览推荐食用未煮熟鸡肉的引用。 据谷歌发言人称，这是一个伪造的结果。