Mit KI den Klimawandel bekämpfen

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Zuvor veröffentlicht auf itbrief.com.au

Überall auf der Welt werden die Auswirkungen der globalen Erwärmung immer stärker spürbar. Globale Bewegungen wie Extinction Rebellion haben wiederholt durch Proteste in Städten auf der ganzen Welt für Unruhe gesorgt und sind ein Symbol für die wachsende Aufmerksamkeit, die diesem wichtigen Thema gewidmet wird.

Trotz des zunehmenden öffentlichen Bewusstseins haben sich die Methoden zur Bekämpfung des Problems nur langsam entwickelt - die meisten Haushalte trennen ihren Müll in Recycling und Restmüll, mehr geht nicht. Fortschrittlichere Technologien wie Sonnenkollektoren und Windturbinen sind aufgrund ihrer hohen Kosten und des für die Installation erforderlichen Platzes für viele unerreichbar. Eine andere Technologie könnte jedoch einen weitaus größeren Einfluss auf den Kampf gegen den Klimawandel haben.

Die Begeisterung für künstliche Intelligenz (KI) hat in den letzten zehn Jahren exponentiell zugenommen und es gibt keine Anzeichen dafür, dass sie nachlässt. Die Technologie wird für eine Reihe unterschiedlicher Anwendungen eingesetzt, von autonomen Fahrzeugen bis hin zur fortschrittlichen Erkennung von Cybersecurity-Bedrohungen. Sowohl Privat- als auch Geschäftsleute können sich die KI zunutze machen, um ihr Leben und ihre Arbeit zu bereichern. Die NSW-Regierung wird in Kürze ihre KI-Strategie vorstellen, um sicherzustellen, dass der Einsatz von KI das richtige Gleichgewicht zwischen Chancen und Risiken findet.

Könnte KI dazu beitragen, das Blatt im Kampf gegen den Klimawandel zu wenden?

Erweiterte Analytik

Die prädiktive Analyse ist eine der häufigsten Anwendungen von KI und hat dazu beigetragen, diese Technologie in den Mittelpunkt zu rücken. Durch die Analyse zahlloser Datenquellen ist KI in der Lage, Erkenntnisse über die Zukunft zu gewinnen. Angesichts der Klimakrise kann KI die Wettervorhersagen verbessern, was den nationalen Stromnetzen helfen kann, Veränderungen bei den erneuerbaren Energien zu bewältigen.

Anhand der Daten von Wetterstationen auf der ganzen Welt, die Windgeschwindigkeit, Luftdruck, Temperatur und viele andere Datenpunkte messen, kann die KI dann Muster erkennen und einen ganzheitlichen Überblick über die Veränderungen auf unserem Planeten geben. Es hat Jahrzehnte menschlicher Forschung gebraucht, um den Klimawandel zu erkennen, zu bestätigen, dass er tatsächlich stattfindet, und die Ursachen und Auswirkungen zu erforschen, was unsere Reaktion verlangsamt hat. KI kann einen ganzheitlichen 360-Grad-Blick auf mehr Informationen als je zuvor werfen und dabei unzählige ökologische Variablen berücksichtigen, die weit über das hinausgehen, was ein Mensch erfassen kann. Mit Hilfe der KI können daher Muster erkannt werden, die sonst vielleicht übersehen worden wären, und es ergibt sich ein sehr genaues Bild des aktuellen Zustands des Planeten.

So könnte beispielsweise durch KI und auf maschinellem Lernen basierende Algorithmen, die tropische Wirbelstürme, Hurrikane und andere Wetterbedingungen erkennen, das Schadenspotenzial verringert werden. Frühzeitige Warnungen mit präzisen Vorhersagen über Stärke und Zeitpunkt können agile, effektivere Reaktionen ermöglichen, die dazu beitragen, die betroffenen Gebiete zu schützen, und in einigen Fällen sogar Leben retten.

Dies rückt die Frage der KI-Transparenz in den Vordergrund - wie die KI zu einer Empfehlung kommt, ist genauso wichtig wie die Empfehlung selbst. Solange nicht für jede einzelne von der KI getroffene Entscheidung Transparenz gegeben ist, werden Forscher und Wissenschaftler, die den Kampf gegen die globale Erwärmung führen, möglicherweise vorsichtig sein, wenn es darum geht, eine von der KI getroffene oder empfohlene Entscheidung zu unterstützen. Um volles Vertrauen in die Technologie zu haben, müssen die Entscheidungsträger ein vollständiges Bild davon haben, wie die Schlussfolgerungen zustande gekommen sind.

Wenn sie beispielsweise nur Daten aus Australien und nicht aus der ganzen Welt verwenden, können die Entscheidungen stark verzerrt sein und die Ergebnisse lassen sich nicht auf den Rest der Welt verallgemeinern. Um dies zu erreichen, müssen sich Technologen mit den Werkzeugen zur Organisation, Integration und Analyse von Daten ausstatten. Die "erklärbare KI-Bewegung" ist ein großartiges Beispiel dafür. Sie trägt dazu bei, die Sichtbarkeit von Techniken des maschinellen Lernens zu fördern und Experten in die Lage zu versetzen, die Ursachen von Klimakatastrophen zu ermitteln und aufzuzeigen, um das Vertrauen der Öffentlichkeit nicht zu erschüttern.

Der Bedarf an Macht

Wie die meisten transformativen Technologien kann auch die KI in gleichem Maße Schaden anrichten wie sie helfen kann. Der CEO des Halbleiterriesen Applied Materials erklärte kürzlich auf einer Konferenz in San Francisco, dass Rechenzentren bis 2025 25 % des weltweiten Energieverbrauchs ausmachen werden. Derzeit sind es zwar nur 2 %, aber ohne erhebliche Investitionen in die Entwicklung neuer Materialien, Designs und Chips wird der Stromverbrauch von Rechenzentren weiter exponentiell ansteigen. Der Grund für diese düstere Vorhersage liegt zum Teil in den energieintensiven KI-Chips, die mit riesigen Datenmengen gefüttert werden müssen, was dazu führt, dass Strom in größeren Mengen und schneller als je zuvor verbraucht wird.

Aber könnten wir KI und ML nutzen, um die Ineffizienzen und Umweltkosten dieser neuen Technologien zu minimieren und sogar zu reduzieren? Google konnte die Kosten für die Kühlung seines Rechenzentrums dank eines KI-Projekts von DeepMind um 40 % senken, wodurch nicht nur die Energieeffizienz des Unternehmens erhöht und die Emissionen reduziert wurden, sondern auch die Energieeffizienz der Cloud-Kunden von Google verbessert werden konnte.

Das Projekt führte zu einem effizienteren Rahmen, der den Google-Experten half, die Dynamik des Rechenzentrums besser zu verstehen und die Effizienz zu verbessern. Sie verwendeten historische Daten von Sensoren im Rechenzentrum und trainierten tiefe neuronale Netze, um die künftige Stromverbrauchseffektivität (PUE) vorherzusagen. Mithilfe dieser Netzwerke wurden zukünftige Temperaturen und Drücke am Standort vorhergesagt und die vom PUE-Modell empfohlenen Maßnahmen simuliert, um sicherzustellen, dass das Rechenzentrum so effizient wie möglich arbeitet. Das ML-System erwies sich als unglaublich effektiv und führte zu einer 40-prozentigen Senkung des Gesamtenergieverbrauchs, dem niedrigsten PUE-Wert im Google-Rechenzentrum.

Ein Planet

Die Klimakrise bedroht jeden Winkel der Welt und alles, was auf ihr lebt. Die Komplexität des Themas bedeutet, dass wir all unser gesammeltes Wissen aufbieten müssen, um die negativen Auswirkungen, die bereits weltweit spürbar sind, zu verringern. Die KI sollte im Mittelpunkt dieser Bemühungen stehen.

Von der frühzeitigen Erkennung extremer Wetterereignisse bis hin zum besseren Verständnis der negativen Auswirkungen der Entwaldung - KI hat die Fähigkeit, das Blatt in diesem Kampf zu wenden und wird von Forschern und Wissenschaftlern, die an vorderster Front stehen, begrüßt. Doch die Technologie steckt noch in den Kinderschuhen, und Bedenken hinsichtlich Vertrauen, Transparenz und Sichtbarkeit müssen ausgeräumt werden, damit KI ihr volles Potenzial entfalten kann.

Der Klimawandel ist ein globales Problem, und Privatpersonen, Unternehmen und Regierungen müssen zusammenarbeiten, um die zunehmende Bedrohung einzudämmen. Ob es nun darum geht, den Energieverbrauch mit Hilfe von KI zu senken oder mehr zu Fuß zu gehen und weniger Auto zu fahren - jede Handlung verschafft uns einen Vorteil im Kampf um unseren Planeten.

Brad Drysdale Kopfbild
Leitender Lösungsingenieur bei SnapLogic

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