معلومات الوزراء يوضح فوائد وتحديات استخدام الذكاء الاصطناعي في مواجهة التغيرات المناخية

نشر مركز المعلومات ودعم اتخاذ القرار بمجلس الوزراء تحليلاً جديداً ناقش سبل تطوير الذكاء الاصطناعي لمواجهة التحديات المرتبطة بتغير المناخ، والأدوات المستخدمة للقيام بذلك، والفوائد التي يجلبها هذا النشر، والآثار السلبية على التزامهم بالتغير المناخي. وأزمة المناخ بالإضافة إلى أهم المبادرات والمقترحات لاستخدام الطاقة الاصطناعية من أجل مستقبل أكثر استدامة.

وأشار المركز إلى أن تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي شهدت العديد من الابتكارات والتطورات في السنوات الأخيرة، لتصبح قوة دافعة لزيادة الكفاءة والإنتاجية في العديد من المجالات، مثل الرعاية الصحية والصناعة والنقل والزراعة والتعليم، ويتم ذلك عن طريق الأتمتة المهام المتكررة، وتحسين الكفاءة والإنتاجية، وتحسين عملية اتخاذ القرار من خلال تحليل البيانات.

وفي هذا السياق، تم العمل على تطوير الذكاء الاصطناعي للمساعدة في مواجهة التحديات العالمية، بما في ذلك تلك المتعلقة بتغير المناخ وآثاره الكارثية على الكائنات الحية، بما في ذلك الإنسان والنبات والحيوانات، فضلا عن تدمير السلسلة الغذائية والاقتصادية. موارد.

ولذلك هناك جهود لاستخدام تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي للمساعدة في التكيف مع تغير المناخ والتخفيف من آثاره، وهو ما يتزامن مع تحذيرات بعض العلماء من مخاطر الذكاء الاصطناعي في وتيرة أزمة المناخ وهذا أصبح ذو حدين ولهذا السبب من المهم محاولة التعرف على دور الذكاء الاصطناعي في معالجة تغير المناخ وعواقبه، وتحديد حدود هذا الدور وتحديد كيفية الاستخدام الأمثل لهذه التكنولوجيا.

ووجد التحليل أن مكافحة تغير المناخ مجال مهم يتمتع فيه الذكاء الاصطناعي بإمكانات وقدرات هائلة، ووفقا لتقرير “المنتدى الاقتصادي العالمي” الصادر في يناير 2024 حول التقنيات الناشئة وتطبيقات الذكاء الاصطناعي في الشبكات الذكية، الزراعة الدقيقة – والتنبؤات المناخية تعتبر ضرورية للحد من انبعاثات الغازات الدفيئة وإدارة التأثيرات البيئية، بالإضافة إلى مراقبة إزالة الغابات وتتبع الحياة البرية، مما يساعد في جهود الحفاظ على البيئة. ولذلك يمكن استثمار أدوات الذكاء الاصطناعي المختلفة في مكافحة التغير المناخي في مجالات عديدة، منها:

-جهود حماية البيئة: البيانات المناخية ضخمة ويستغرق تحليلها وقتا طويلا، ولكن الذكاء الاصطناعي يمكن أن يسرع التنبؤ بالتغيرات البيئية كما أنه قادر على سد فجوات البيانات وإدارة بيانات الرصد واسعة النطاق، وتحسين جهود وخطوات التخفيف الاستباقية. ومن أشهر التطبيقات لذلك:

1- الحفاظ على التنوع البيولوجي من خلال مراقبة الحياة البرية والمساعدة في اكتشاف التغيرات في أعداد الحيوانات وأنماط الهجرة وتأثيرات تغير المناخ لاتخاذ قرارات مستنيرة بشأن تخصيص الموارد واستراتيجيات الحفاظ عليها.

2- رسم خرائط إزالة الغابات، والذي يستخدم الذكاء الاصطناعي وصور الأقمار الصناعية والخبرة البيئية لرسم خريطة تأثير إزالة الغابات على أزمة المناخ من خلال قياس معدلات إزالة الغابات وكمية الكربون المخزنة في الغابة.

3- تتبع الجبال الجليدية، حيث تم تدريب الذكاء الاصطناعي على قياس التغيرات في الجبال الجليدية بمعدل أسرع 10000 مرة من قدرة الإنسان، مما يساعد العلماء على فهم كمية المياه الذائبة التي تحتويها الجبال الجليدية في المحيط، وهي عملية تتسارع مع ارتفاع درجات الحرارة. الغلاف الجوي بسبب تغير المناخ.

إعادة تدوير النفايات: يساعد الذكاء الاصطناعي على مكافحة تغير المناخ من خلال جعل إدارة النفايات أكثر كفاءة، حيث تعد النفايات منتجًا رئيسيًا لغاز الميثان ومسؤولة عن 16% من انبعاثات الغازات الدفيئة العالمية، وفقًا لوكالة حماية البيئة الأمريكية. ويعمل الباحثون أيضًا على تطوير أنظمة ذكية لإدارة النفايات لجمع وتحديد وتوصيف المواد العضوية في النفايات غير القابلة لإعادة التدوير لتحديد خصائصها الفيزيائية والكيميائية والحرارية والبيولوجية ولمزيد من التمييز بين العناصر عند فحصها.

– تنظيف المحيطات: يساهم التلوث البلاستيكي في تغير المناخ من خلال انبعاث الغازات الدفيئة والإضرار بالطبيعة. ولذلك، يساعد الذكاء الاصطناعي في إنشاء خرائط تفصيلية للحطام البحري في المواقع النائية، ويمكن بعد ذلك جمع الحطام البحري وإزالته، وهو أكثر كفاءة من التنظيف السابق باستخدام سفن الصيد والطائرات.

– صناعة إزالة الكربون: ينتج القطاع الصناعي حول العالم حوالي 30% من انبعاثات الغازات الدفيئة، ويمكن للذكاء الاصطناعي أن يساعد الشركات في صناعات التعدين والنفط والغاز على إزالة الكربون من عملياتها وتتبع انبعاثاتها وخفضها بنسبة 20-30%.

الزراعة الدقيقة أو الزراعة الذكية: يمكن أن يساعد الذكاء الاصطناعي في الممارسات الزراعية المستدامة من خلال تحليل بيانات التربة والتنبؤ بإنتاجية المحاصيل وتحديد مدى انتشار الآفات والأمراض، مما يساعد في استخدام الموارد مثل المياه والأسمدة والمبيدات الحشرية من خلال تحليل تتيح البيانات التي يتم جمعها من أجهزة الاستشعار والأقمار الصناعية والطائرات بدون طيار للمزارعين اتخاذ قرارات تعتمد على البيانات لتقليل النفايات وزيادة الإنتاجية.

-إدارة المياه: إحدى طرق استخدام الذكاء الاصطناعي في إدارة المياه هي مراقبة وتحليل بيانات دورة المياه للتحقق من جودة المياه وتحديد المشاكل المحتملة. بالإضافة إلى ذلك، يمكنهم التنبؤ باحتياجات المياه وتحسين إمدادات المياه، وهو أمر مفيد في تقليل هدر المياه وضمان أن الذكاء الاصطناعي يلبي احتياجات المياه بشكل فعال ويمكنه أيضًا تحسين كفاءة إمدادات المياه.

– النماذج المناخية: توقعات نماذج المناخ العالمية هي محاكاة للأرض على مستوى الكوكب والتي تمثل المصدر الرئيسي للمعلومات حول تغير المناخ في المستقبل وتهدف إلى تمثيل العمليات الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية الرئيسية للأرض ويمكن لتقنيات التعلم الآلي أن تجعل النماذج المناخية أفضل وأسرع مع تقليل النماذج المناخية. ويتيح استهلاكها العالي للطاقة لعلماء المناخ وضع نماذج لأنماط المناخ والتنبؤ بها، مما يساعد على تطوير استراتيجيات فعالة للتخفيف والتكيف.

وأضاف التحليل أن هذه كلها مجرد أمثلة قليلة على ما يمكن أن يساهم به الذكاء الاصطناعي في معالجة تغير المناخ، وبالتالي فمن الضروري والحتمي الاعتماد على هذه التقنيات حتى يتمكن العالم من تجنب أخطر سيناريوهات تغير المناخ حول العالم. محاولة تحقيق المزيد من النجاح في التكيف مع تغير المناخ والتخفيف من آثاره من خلال الابتكارات العلمية الجديدة في مجال الذكاء الاصطناعي، في حين يتساءل البعض عن التكلفة التي سيتحملها العالم.

وأظهر التحليل أنه في حين يقدم الذكاء الاصطناعي حلولاً مبتكرة لمعالجة أزمة المناخ وتعزيز الاستدامة، فإنه يمكن أن يساهم أيضًا بشكل كبير في تفاقم المشكلة، حتى أن البعض ينظر إليه باعتباره عبئًا على الكوكب، كما يمكن لتكنولوجيا الذكاء الاصطناعي أن تساهم بشكل كبير. إن تفاقم المشكلة يمكن أن يساعد في إنقاذ الكثيرين… ومن بين الحلول لمعالجة أزمة المناخ، فإن تنفيذ هذه الحلول والعمل على تشغيل هذه التقنيات يمكن أن يكون له تحديات وتأثيرات على البيئة. وتشمل هذه المخاوف ما يلي:

استهلاك الطاقة: تتطلب تقنيات الذكاء الاصطناعي قوة حاسوبية كبيرة، وهو ما يترجم إلى استهلاك مرتفع للطاقة، حيث تستهلك مراكز البيانات الداعمة لتطبيقات الذكاء الاصطناعي كميات كبيرة من الكهرباء، والتي لا تزال تتولد من الوقود الأحفوري، مما يؤدي إلى ارتفاع انبعاثات الكربون، والتي تتزايد مع تغير المناخ. أزمة المناخ تتفاقم. وتقدر وكالة الطاقة الدولية أن استهلاك الطاقة في مراكز البيانات سيتضاعف بين عامي 2025 و2026. وفي هذا الصدد، تظهر دراسة أجراها معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أن تدريب نموذج واحد معقد للذكاء الاصطناعي يمكن أن ينتج ما يقرب من خمسة أضعاف انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الصادرة عن سيارة واحدة، أو 17 ضعف انبعاثات المواطن الأمريكي العادي على مدار عام واحد. تنبعث سنة.

-الأثر البيئي لمراكز بيانات الذكاء الاصطناعي: يعتمد الذكاء الاصطناعي بشكل كبير على مراكز البيانات للتخزين والمعالجة، والتي تستهلك كميات كبيرة من الكهرباء وتتطلب موارد مائية كبيرة لأغراض التبريد، مما يؤدي إلى تفاقم الآثار البيئية خاصة في المناطق التي تعاني بالفعل من شح المياه. . غالبًا ما تؤدي البنية التحتية لمراكز البيانات هذه إلى تغيير استخدام الأراضي وتعطيل الموائل، مما يؤدي إلى زيادة الضغط البيئي، وفي المناطق ذات الموارد المحدودة، يمكن أن يؤدي الطلب الإضافي من مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي إلى صراعات حول المياه والطاقة، مما يزيد الحاجة إلى… حلول أكثر استدامة وعادلة.

النفايات الإلكترونية: ويرتبط ذلك بتقادم الأجهزة، حيث أن التطور السريع لأجهزة الذكاء الاصطناعي يمكن أن يؤدي إلى الاستبدال المتكرر للخوادم ومعالجات الرسومات والمكونات الأخرى، مما يؤدي إلى زيادة النفايات الإلكترونية التي تحتوي على مواد كيميائية خطرة مثل الرصاص والزئبق و يمكن للكادميوم أن يلوث التربة وإمدادات المياه، مما يعرض صحة الإنسان والبيئة للخطر. ويتوقع المنتدى الاقتصادي العالمي أن يتجاوز إجمالي كمية النفايات الإلكترونية المتولدة 120 مليون طن بحلول عام 2050.

البصمة الكربونية المرتبطة بتطور الذكاء الاصطناعي: لا شك أن ارتفاع انبعاثات ثاني أكسيد الكربون يؤدي إلى تسريع وتيرة تغير المناخ. ولسوء الحظ، فإن البيانات التي توثق البصمة الكربونية للذكاء الاصطناعي نادرة أو غير موجودة لأن شركات الذكاء الاصطناعي لا تتمتع بالشفافية الكاملة بشأن تكاليف تطوير أنظمتها ومعالجة خوارزميات التعلم الآلي. ومع ذلك، فإن النمو السريع للذكاء الاصطناعي وزيادة الطلب على معالجة البيانات يعني أن بصمتها الكربونية من المرجح أن تزيد ما لم يتم إجراء تغييرات كبيرة على طريقة تشغيل هذه التقنيات.

إن هذه التحديات التي تواجه تطور تقنيات الذكاء الاصطناعي، حتى لو كانت مفيدة لجهود مكافحة تغير المناخ، إلا أنها في الوقت نفسه تحد من فوائد هذه التكنولوجيا الجديدة، بل وتؤدي إلى أضرار لا يمكن إصلاحها على البيئة والجهود الرامية إلى مكافحة تغير المناخ. .

وأظهر التحليل أنه بناءً على الحاجة إلى المواءمة بين تقنيات الذكاء الاصطناعي والبيئة، يعمل مبتكرو الذكاء الاصطناعي على مواجهة العديد من التحديات لتحقيق التوازن بين الفوائد العديدة للذكاء الاصطناعي في مكافحة تغير المناخ مقابل التكاليف البيئية المترتبة على وزن الابتكارات.

ووجد التحليل أن التحدي يكمن في تسخير إمكانات الذكاء الاصطناعي لفعل الخير مع تقليل تأثيره السلبي. ومن الضروري تطوير الذكاء الاصطناعي بطريقة مسؤولة ومستدامة حتى يكون له تأثير إيجابي دائم.

وأظهر التحليل ظهور العديد من المبادرات والأبحاث التي تهدف إلى الدفع بهذا المسار، وتقديم حلول للعديد من المشكلات التي يواجهها تطور تقنيات الذكاء الاصطناعي في مجال أبحاث البيئة والمناخ، والعمل على: التخفيف من تأثير الذكاء الاصطناعي على ومن أبرز هذه المبادرات والمقترحات ما يلي:

– تحسين كفاءة الطاقة في مراكز البيانات من خلال استخدام تقنيات التبريد المتقدمة والتحول إلى مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح، مع مراعاة ضرورة الوصول إلى مصادر الطاقة المتجددة على مدار 24 ساعة.

-تقليل استهلاك الطاقة والتأثير البيئي عن طريق نقل تخزين البيانات ومعالجتها إلى مراكز البيانات التي تنفذ تبريدًا أكثر كفاءة في استخدام الطاقة وتعمل بالطاقة المتجددة، وكذلك من خلال تنفيذ ضغط البيانات وإلغاء البيانات المكررة وأرشفة البيانات غير النشطة.

– يقوم قادة الذكاء الاصطناعي بتعزيز ممارسات الذكاء الاصطناعي الخضراء من خلال تثقيف الموظفين والشركاء والعملاء والجمهور حول التأثير البيئي للذكاء الاصطناعي.

– اختيار الموقع الأمثل لإقامة مراكز البيانات، حيث تؤكد أبحاث جوجل أن المواقع التي تتمتع بأنظف مصادر الطاقة يمكن أن تقلل من البصمة الكربونية الإجمالية للذكاء الاصطناعي بمقدار 10 مرات.

ستصبح فوائد الذكاء الاصطناعي في معالجة أزمة المناخ واضحة مع تزايد أهمية الاستدامة البيئية على قائمة أولويات الشركات، حيث تستخدم الشركات الذكاء الاصطناعي للمساعدة في تحسين سلاسل التوريد الخاصة بها وتقليل الانبعاثات.

– تحديد واعتماد ممارسات الذكاء الاصطناعي المستدامة بيئياً، مثل: مثل قياس مستويات استهلاك الطاقة النموذجية وتغيير قرارات تصميم نماذج البيانات، حيث من المتوقع أن تصبح البصمة الكربونية أصغر مع انتشار هذه الممارسات.

من خلال تحسين خوارزميات الذكاء الاصطناعي بحيث تتطلب طاقة معالجة أقل، يمكنك تقليل البصمة الكربونية بشكل كبير.

– تحسين الشفافية في إعداد التقارير عن استهلاك الطاقة والآثار البيئية للذكاء الاصطناعي، لأن ذلك أمر بالغ الأهمية للمساءلة والتحسين. يمكن للتعاون بين صناع السياسات ومطوري الذكاء الاصطناعي وعلماء البيئة أن يضمن أن تطوير الذكاء الاصطناعي يتوافق مع أهداف الاستدامة.

من أجل الحد بشكل كبير من التأثير السلبي على البيئة، هناك حاجة إلى الإدارة السليمة وإعادة تدوير النفايات الإلكترونية. ولضمان ذلك، هناك حاجة إلى قوانين أكثر صرامة والتنفيذ الفعال لممارسات التخلص الأخلاقية.

وأوضح التحليل في خاتمته أن دمج الذكاء الاصطناعي في التخفيف من تغير المناخ والرصد البيئي للتكيف مع عواقبه يحقق فوائد عديدة. فهو يساهم في تحسين القدرات البشرية من خلال معالجة مهام معالجة البيانات واسعة النطاق وبالتالي تحسين عمليات صنع القرار، بالإضافة إلى تحسين… الاستخدام الفعال للموارد وتحسين تخصيص الأموال والموارد اللازمة لتنفيذ استراتيجيات التخفيف والتكيف.