کتاب Sustainable AI

تغییر اقلیم در آستانه خانه‌های ماست. این پدیده باعث موج‌های گرما، سیل‌های ناگهانی، خشکسالی‌ها و سایر الگوهای نامنظم آب و هوایی می‌شود. رسیدگی به چالش‌های ناشی از تغییر اقلیم، پروژه تعیین‌کننده دوران ما خواهد بود. برای انجام این کار، باید از تمام ابزارهای در دسترس خود استفاده کنیم. و یکی از قدرتمندترین ابزارهای کنونی، هوش مصنوعی (AI) است که وظایف را در بسیاری از حوزه‌های کاربردی متحول کرده است. به همین دلیل، هوش مصنوعی می‌تواند در تلاش‌های ما برای مبارزه با تغییر اقلیم نقشی ضروری داشته باشد.

با این حال، نسل اخیر روش‌های هوش مصنوعی به‌طور فزاینده‌ای بسیار پرمصرف شده‌اند. توسعه و استفاده از آن‌ها مستلزم مراکز داده قدرتمندی است که مقادیر عظیمی انرژی مصرف می‌کنند و در نتیجه انتشار کربن بالایی دارند. علاوه بر این، مراکز داده‌ای که برای هوش مصنوعی استفاده می‌شوند، به حجم زیادی آب شیرین در سیستم‌های خنک‌کننده خود نیاز دارند، برای ساخت قطعات الکترونیکی به معدن‌کاوی‌های استخراجی وابسته هستند و در طول چرخه حیات خود، انتشار کربن اضافی را متحمل می‌شوند. این عوامل، و سایر تأثیرات زیست‌محیطی گسترده‌تر، معضلاتی را در مورد استفاده از هوش مصنوعی برای پایداری ایجاد می‌کنند.

استدلال اصلی این کتاب این است که زیربنای مادی هر فناوری، حتی با توجه به مزایای وعده داده شده آن، نباید نادیده گرفته شود. این در مورد هوش مصنوعی نیز صادق است. اگرچه هوش مصنوعی راه‌حل‌هایی را برای چالش‌های پایداری وعده داده است—و در برخی موارد عملی کرده است—اما هزینه منابع زیربنایی هوش مصنوعی نباید نادیده گرفته شود. اگر ما توجه کافی به این هزینه‌های عظیم نداشته باشیم، مزایای مفروض ارائه شده ممکن است تحت‌الشعاع تأثیرات منفی هوش مصنوعی قرار گیرند؛ تبادل میان هزینه و مزایا همیشه باید در نظر گرفته شود.

کتاب Sustainable AI تلاشی است برای ارائه این استدلال‌ها تا بتوانیم تبادلات معناداری انجام دهیم که پایداری هوش مصنوعی را پیش ببرد، در حالی که از آن برای بهبود پایداری سیاره خود استفاده می‌کنیم. برای انجام این کار، کتاب ابزارهای عملی و چارچوب‌های مفهومی را ارائه می‌دهد که به ما کمک می‌کنند تا تعامل پیچیده بین پایداری و هوش مصنوعی را ارزیابی کرده و با آن دست و پنجه نرم کنیم.

چه کسانی باید کتاب Sustainable AI را بخوانند؟

هدف اصلی این کتاب متخصصان یادگیری ماشین (ML) هستند، تعریفی که امروزه گسترده است، زیرا تقریباً همه ما به نوعی از هوش مصنوعی استفاده می‌کنیم.

بخش عمده‌ای از کتاب بر ذی‌نفعانی متمرکز است که مسئول توسعه، به‌کارگیری و ارزیابی تأثیر هوش مصنوعی هستند. این شامل مهندسانی است که مدل‌های جدید ML را توسعه می‌دهند، مدیرانی که کاربردهای جدید هوش مصنوعی را سفارش می‌دهند، و سیاست‌گذارانی است که می‌خواهند بینش بهتری نسبت به جزئیات فنی پیدا کنند و بدین ترتیب تبادلات را هنگام توسعه و استفاده از مدل‌های هوش مصنوعی ارزیابی کنند. هر کسی که به‌طور کلی به موضوعات پایداری و هوش مصنوعی علاقه‌مند است، اما نه به توسعه الگوریتمی، نیز می‌تواند با صرف‌نظر کردن از برخی بخش‌های فنی، استفاده زیادی از این کتاب ببرد.

پایداری و هوش مصنوعی دو مفهوم مهمی هستند که آینده ما را شکل خواهند داد، و این کتاب در تقاطع این ایده‌ها قرار گرفته است. امیدوارم متخصصان ML استفاده زیادی از این کتاب ببرند، در حالی که مخاطبان عمومی همچنان آن را برای استناد به آمار و نکات بحثی که می‌تواند بر فرهنگ دیجیتال آن‌ها تأثیر بگذارد، مفید خواهند یافت.

کتاب Sustainable AI چه چیزی هست و چه چیزی نیست

این کتاب نه یک کتاب علمی عامه‌پسند است و نه یک کتاب درسی دانشگاهی در سطح تحصیلات تکمیلی. این کتاب تلاش می‌کند تا با ارائه استدلال‌های کلیدی، صورت‌بندی‌های رسمی، ابزارها و چارچوب‌های مفهومی، نیازهای ذی‌نفعان هوش مصنوعی را متعادل کند، تا بتوانیم بحث‌های آگاهانه‌ای در مورد پایداری هوش مصنوعی را ترویج کنیم.

نحوه استفاده از کتاب Sustainable AI

پرسش‌های اصلی در مورد پایداری هوش مصنوعی در فصل‌های ۱ و ۳ مطرح شده و در فصل ۱۰ دوباره مورد بررسی قرار می‌گیرند. هر کسی که به‌طور کلی به هوش مصنوعی علاقه‌مند است، می‌تواند این فصل‌ها را بخواند و نگاهی به جزئیات پیچیده پرسش‌هایی که در کتاب مطرح می‌شوند، بیندازد.

کتاب Sustainable AI تا حدودی دانش پیش‌زمینه در مورد عملکرد داخلی مدل‌های ML را فرض می‌کند؛ با این حال، خوانندگانی که این پیش‌زمینه را ندارند، می‌توانند برخی از مفاهیم اساسی را با استفاده از فصل ۲ تکمیل کنند. هدف این فصل ارائه مقدمه‌ای بر ML برای متخصصان هوش مصنوعی نیست، اما امیدوارم که آن‌ها شهود جدیدی در مورد فناوری پشت مدل‌های اخیر هوش مصنوعی که زمینه‌ساز هوش مصنوعی مولد هستند، کسب کنند.

شش فصل باقیمانده شامل نگاهی فنی‌تر به عملکرد الگوریتمی مدل‌های مدرن ML است. هر فصل با تمرکز بر مصرف منابع، بر یک گام در چرخه حیات مدل هوش مصنوعی تمرکز می‌کند. با انجام این کار، این فصل‌ها موانع منابع را شناسایی کرده و پیشنهادهایی را برای بهبود کارایی منابع و در نتیجه پیشبرد پایداری هوش مصنوعی ارائه می‌دهند.

به‌طور خاص، فصل ۴ کتاب Sustainable AI به سؤال داده‌های مورد استفاده در هوش مصنوعی، فصل ۵ به فضای گسترده انتخاب مدل، فصل ۶ به بهبودها در طول آموزش مدل‌های هوش مصنوعی، و فصل ۷ به پیشنهادهایی برای بهبود کارایی منابع در مرحله به‌کارگیری می‌پردازد. این چهار فصل ارتباط نزدیکی با انتخاب‌های الگوریتمی دارند که متخصصان ML می‌توانند برای اعمال کنترل سطح بالا انجام دهند. فصل ۸ کتاب Sustainable AI به سؤال کارایی سخت‌افزار، و فصل ۹ به دیدگاه سطح سیستم در مورد هوش مصنوعی می‌پردازد.

تمام فصل‌های فنی دارای موارد استفاده‌ای هستند که یک کاربرد واقعی هوش مصنوعی برای پایداری را در نظر می‌گیرند. این موارد استفاده چندین بار در داخل یک فصل پس از معرفی ابزارهای فنی ارائه می‌شوند تا نشان دهند چگونه می‌توان مفاهیم را در عمل به کار برد.

پرسش‌های مربوط به محدودیت‌های کارایی منابع، محدودیت‌های تمرکز صرف بر پایداری زیست‌محیطی، و چگونگی مسیر دستیابی به پایداری گسترده‌تر هوش مصنوعی در هیچ فصل واحدی به‌طور مستقیم مورد بررسی قرار نمی‌گیرند، اما مضامین کلی کتاب را تشکیل می‌دهند.