Zatiaľ čo vygenerovanie jednej odpovede môže stáť len pár kvapiek vody a niekoľko centov, pri miliardách používateľských otázok denne je záťaž pre životné prostredie a financie technologických spoločností výrazne nepríjemnejšia. Aj tak však nie je AI taká desivá, ako hovoria niektoré populárne mýty. Aspoň zatiaľ nie.
Koľko vody, elektriny, splodín a peňazí stojí chod najznámejších AI modelov súčasnosti?
Keďže výpočtové čipy pri tréningu a prevádzkovaní AI modelov generujú obrovské množstvo tepla, je potrebné ich chladiť. Na to sa používa voda, tá však musí byť čistá, aby nedochádzalo k usadzovaniu minerálov a korózii zariadenia.
A to je najväčší problém – v mnohých oblastiach sa preto musí používať buď upravená, alebo priamo pitná voda. Práve jej spotreba je jedným z najčastejších argumentov proti umelej inteligencii. Aká veľká však naozaj je?
Pri prvých modeloch stálo podľa zistení denníka The Washington Post vygenerovanie jedného e-mailu so sto slovami 519 mililitrov vody, teda viac ako dva poháre vody. Výpočet zahŕňal vodu na chladenie, ako aj vodu spotrebovanú v elektrárňach pri vyrábaní elektriny. Podľa ďalšej štúdie z roku 2023 mal rovnaký počet vystačiť na minimálne desať odpovedí modelu GPT-3.
Päť kvapiek
Tieto náklady sa postupne darí znižovať a podľa štúdie spoločnosti Google, ktorá sa vlani v lete pozrela na spotrebu svojho modelu, dnes vyjde mediánová odpoveď Gemini na 0,26 mililitra, teda zhruba päť kvapiek vody.
Podľa Sama Altmana, šéfa spoločnosti OpenAI, využíva ChatGPT na jednu otázku zhruba 0,32 mililitrov vody, čo je 1622-krát menej ako pri prvom spomínanom údaji. Dĺžka priemernej odpovede je pritom dnes zhruba okolo dvesto slov.
Profimedia
Údaje poskytované spoločnosťami síce pravdepodobne zodpovedajú spotrebe vody, ku ktorej pri kalkuláciách dochádza, zamlčujú však spotrebu vody pri celom procese, trénovaní modelov i podstatne náročnejšom generovaní obrázkov či videí.
Web The Conversation preto do svojich výpočtov z minulého septembra zahrnul napríklad aj tie litre vody, ktoré sa strácajú v rámci výroby elektriny potrebnej na prevádzku AI.
Ide tak o vodu, ktorú spotrebúvajú uhoľné, plynové a jadrové elektrárne, ako aj vodu, ktorá sa odparuje z nádrží vodných elektrární. Kvapalinu môžu spotrebovávať aj solárne elektrárne, pokiaľ využívajú mokré chladenie.
Alebo skoro pol decilitra
Web preto odhaduje, že potrebné litre vody sú pri novších modeloch podstatne vyššie, než ukazujú obmedzené štúdie spoločností. Pri GPT-40 má podľa neho jedna stredne dlhá odpoveď vychádzať na 3,5 mililitra a pri pokročilom GPT-5 dokonca na 38 mililitrov.
Keď sa to spočíta, mala by podľa neho byť spotreba vody pri Gemini okolo 650-tisíc litrov denne, pri GPT-4o 8,8 milióna litrov denne a pri GPT-5 dokonca 97,5 milióna litrov denne.
Ďalšia štúdia z konca minulého roka uvádza, že by sa celková vodná stopa umelej inteligencie mala pohybovať medzi 313 a 764 miliardami spotrebovaných litrov vody za rok 2025, teda od 856 miliónov litrov po viac ako dve miliardy litrov vody za deň.
Človek: 90 litrov denne
Priemerný Čech na porovnanie spotrebuje zhruba deväťdesiat litrov vody denne, pričom dohromady to je 980 miliónov litrov na celú krajinu. Temelín pritom každý deň využije 170 až 260 miliónov litrov vody.
Podľa minuloročnej štúdie by potom celosvetový dopyt po AI mal v roku 2027 dosiahnuť odber 11,5 miliardy litrov vody za deň, pričom už dnes ľudstvo spotrebováva takmer 12 biliónov litrov vody za deň.
Výpočty spotrebovanej vody však často nezahŕňajú tú, ktorú technologické spoločnosti využívajú pri trénovaní modelov. Napríklad tréning veľkého jazykového modelu GPT-3 mal podľa štúdie spotrebovať 700-tisíc litrov pitnej vody.
Unsplash/Daniele Levis Pelusi
Nie sú to litre
Altman však náklady na školenie AI tento rok porovnal s človekom. „Ľudia hovoria o tom, koľko energie treba na školenie modelu umelej inteligencie, ale aj školenie človeka si vyžaduje veľa energie. Trvá to asi dvadsať rokov života a všetko jedlo, ktoré zjete, než sa stanete šikovnými,“ vysvetľoval miliardár.
Dodal tiež, že obavy zo spotreby vody sú „falošné“. Informácie na sociálnych sieťach, že ChatGPT spotrebováva litre vody na jednu odpoveď, označil za „odtrhnuté od reality“.
Datacentrá sa dajú chladiť aj inak
V budúcnosti by pritom obavy zo spotrebovanej vody mohli byť naozaj bezpredmetné – Microsoft napríklad v roku 2024 predstavil dizajn datacentra, ktoré nepotrebuje na chladenie vodu.
Zatiaľ však podľa americkej environmentálnej organizácie EESI potrebujú veľké datacentrá až 19 miliónov litrov vody denne.
Elektrina
Na prevádzku veľkých jazykových modelov je potrebná aj elektrina a aj u nej spočítal The Washington Post, koľko celkom stálo cez starý model GPT-4 vygenerovať sto slov. Vyšlo to na 0,14 kilowatthodiny, bolo to teda porovnateľné s tým, keď necháte svietiť LED žiarovku 14 hodín.
Dnes Sam Altman uvádza, že jedna priemerná otázka spotrebuje približne 0,34 watthodiny, čo je 411-krát menej. Gemini od Googlu potom na jednu odpoveď spotrebuje 0,24 watthodiny, čo je porovnateľné so sledovaním televízie deväť sekúnd.
Na koľko presne vyjde jedna odpoveď, je však ťažké určiť. Zatiaľ čo prvýkrát to môže byť menej, druhýkrát to zas bude oveľa viac, pretože spotrebovanú elektrinu podľa MIT Technology Review ovplyvňuje nespočetné množstvo premenných.
Záleží, kam zadanie putuje
„Napríklad to, ktorá energetická sieť je pripojená k dátovému centru, kam je vaša požiadavka odoslaná a v aký čas je spracovaná, môže spôsobiť, že jedna otázka bude tisíckrát energeticky náročnejšia a produkovať tisíckrát viac emisií ako iná,“ píše sa v článku.
Freepik
Odhaliť presnú spotrebu je navyše podľa webu zložité, pretože viac-menej nevieme, čo sa deje po tom, čo je otázka presmerovaná do dátového centra. Len v roku 2024 mali podľa textu americké dátové centrá spotrebovať zhruba 550 gigawathodín každý deň, pričom využitie samotnej AI sa na tom podieľalo zo zhruba jednej tretiny.
Elektrina je potrebná pri každom kroku AI – najnáročnejšou fázou je pritom školenie modelov, keď sa „učia“ na obrovskom množstve textu, obrázkov či iných dát. V tej chvíli sú zapojené tisíce špecializovaných čipov nepretržite aj niekoľko mesiacov.
K spotrebe elektriny dochádza aj pri odpovedaní, keď AI vykonáva matematické operácie. A výraznú časť spotrebúvajú aj samotné dátové centrá, ktoré vynakladajú energiu na chladenie, potrebujú okrem iného napájanie serverov a elektrinu vyžadujú aj záložné systémy.
Oxid uhličitý
Do výpočtov nákladov patrí aj oxid uhličitý, ktorý umelá inteligencia pri využívaní tiež produkuje. Pri jednej odpovedi Gemini to má byť 0,03 gramu, čo by bolo menej ako jeden ľudský výdych.
Iné výskumy a odhady, ktoré do výpočtu zahŕňajú aj emisie vyprodukované pri tréningu modelov, uvádzajú vyššie čísla. Napríklad staršia štúdia z roku 2024 spomína dva až tri gramy oxidu uhličitého na jednu odpoveď.
Pri automobiloch to je zase zhruba 110 gramov na kilometer, sledovanie modernej 55-palcovej televízie vyjde pri započítaní emisií súvisiacich s jej výrobou na 170 gramov za hodinu a človek vydýchne zhruba jeden kilogram oxidu uhličitého denne.
V priemere jeden Čech spôsobí zhruba 23 kilogramov emisií oxidu uhličitého za deň, u Američana je toto číslo o 15 kilogramov vyššie. Jedna uhoľná elektráreň zase vyprodukuje až 22-tisíc ton oxidu uhličitého denne, pričom pre všetkých na svete to činí zhruba 26 miliónov ton za deň.
Profimedia
AI až tak nepáli kyslík
Čísla AI sú v porovnaní s tým ešte uspokojivé – podľa štúdie vlani vyprodukovali 33 až osemdesiat miliónov ton emisií oxidu uhličitého, teda od 90-tisíc po takmer 220-tisíc ton za deň. Americké datacentrá pritom využívajú podľa štúdie Harvardu v priemere o 48 percent uhlíkovo intenzívnejšiu elektrinu ako americký priemer, pretože potrebujú nepretržitú prevádzku a sústreďujú sa v regiónoch závislých na fosílnych palivách.
„Nemôžu sa (datacentrá) spoliehať na prerušované technológie, ako je veterná a solárna energia, v priemere preto majú tendenciu využívať špinavšiu elektrinu,“ vysvetľuje zistenie MIT Technology Review.
Peniaze
Okrem spotreby zdrojov za sebou necháva prevádzka umelej inteligencie aj masívne účty. Napríklad spoločnosť OpenAI vlani podľa odhadov amerického Forbesu míňala viac ako tristo miliónov korún denne za generátor videí Sora.
Tento rok OpenAI podľa interných dokumentov očakáva straty vo výške takmer 13 miliárd eur, teda približne 350-tisíc eur každý deň. Web TechCrunch síce zistil, že pokročilé premýšľanie modelu o3 vyšlo aj na osemsto eur za výpočet jedinej úlohy, obyčajné otázky obvykle stoja spoločnosť len niekoľko centov.
Pri pohľade na všetko od peňazí po vyprodukované emisie tak síce môžu čísla za jedno využitie vyzerať skromne, ale musia sa vynásobiť počtom všetkých použití, ktoré tieto nástroje za deň zaznamenajú.
Ako ChatGPT, tak Gemini denne spracujú okolo 2,5 miliardy správ. Počet používateľov pritom stále rastie – len pri prvej službe medzi januárom a februárom o desať percent – a s nimi aj nároky AI na životné prostredie.
