الاندماج النووي: حلاً للطاقة الذكاء الاصطناعي

تحديات الطاقة للذكاء الاصطناعي

تستهلك الذكاء الاصطناعي طاقة كبيرة، ومع سعي الشركات لجعله أكبر وأذكى وأكثر تعقيدًا، سيرتفع عطشه للكهرباء أكثر فأكثر. هذا يطرح مشكلة معقدة لصناعة تعرض نفسها كأداة قوية لإنقاذ الكوكب: بصمة كربونية ضخمة.

الاندماج النووي كحل محتمل

لكن وفقاً لسام ألتمان، رئيس شركة OpenAI المبتكرة لـ ChatGPT، هناك حل واضح لهذه المعضلة الصعبة: الاندماج النووي.

استثمارات سام ألتمان في الاندماج النووي

ألتمان نفسه استثمر مئات الملايين في الاندماج النووي، وفي مقابلات حديثة اقترح أن هذه التكنولوجيا الحديثة، المعتبرة عادة كأمل نظيف للطاقة، ستوفر في النهاية الكميات الهائلة من الطاقة التي تتطلبها الذكاء الاصطناعي الجيل القادم.

"لا يمكن الوصول إلى هناك بدون اختراق، نحن بحاجة إلى الاندماج النووي،" إلى جانب توسيع مصادر الطاقة المتجددة الأخرى، قال ألتمان في مقابلة في يناير. ثم في مارس، عندما سأله المذيع وعالم الكمبيوتر ليكس فريدمان عن كيفية حل "أحجية الطاقة" للذكاء الصُنعي، أشار ألتمان مرة أخرى إلى الاندماج النووي.

تحديات تحقيق الاندماج النووي

الاندماج النووي - العملية التي تغذي الشمس والنجوم الأخرى - من المحتمل أن يكون لا يزال عقودًا بعيداً عن إتقانه وتجاريزته على الأرض. بالنسبة لبعض الخبراء، تركيز ألتمان على اختراق الطاقة في المستقبل يُظهر فشلاً عامًا في صناعة الذكاء الاصطناعي للإجابة عن كيفية إشباع احتياجات الذكاء الاصطناعي المتزايدة للطاقة في الأمد القريب.

التفكير الأملي في الحلول المناخية

يتوافق هذا مع الاتجاه العام نحو "التفكير الأملي" عندما يتعلق الأمر بالعمل المناخي، قال أليكس دي فريس، عالم البيانات والباحث في جامعة فريجه أونيفرسيتيت أمستردام. "سيكون من الأكثر منطقية التركيز على ما لدينا في الوقت الحالي، وما يمكننا القيام به الآن، بدلاً من الأمل في شيء قد يحدث،" قال لشبكة CNN.

ردًا على أسئلة محددة أرسلتها CNN، لم يرد المتحدث باسم OpenAI سوى بالإشارة إلى تعليقات ألتمان في يناير وعلى بودكاست فريدمان.

البدائل الحالية للطاقة

جاذبية الاندماج النووي لصناعة الذكاء الاصطناعي واضحة. الاندماج يتضمن دمج ذرتين أو أكثر معًا لتشكيل واحدة أكثر كثافة، في عملية تطلق كميات هائلة من الطاقة.

إنه لا يضخ تلوث الكربون في الغلاف الجوي ولا يترك إرثاً من النفايات النووية طويلة الأمد، مما يقدم رؤية جذابة لمصدر طاقة نظيف وآمن ووفير.

لكن "إعادة خلق ظروف مركز الشمس على الأرض تحدي هائل" ومن غير المحتمل أن تكون التكنولوجيا جاهزة حتى النصف الثاني من القرن، قالت أنيقة خان، زميلة البحث في الاندماج النووي في جامعة مانشستر في المملكة المتحدة.

أهمية الطاقة المتجددة

"الاندماج النووي متأخر جدًا للتعامل مع أزمة المناخ،" قالت خان لـ CNN، مضيفة، "في الأمد القريب نحن بحاجة إلى استخدام التكنولوجيات منخفضة الكربون الموجودة مثل الانشطار والطاقات المتجددة."

الانشطار هو العملية المستخدمة على نطاق واسع لتوليد الطاقة النووية اليوم.

تحديات الطاقة المتجددة للذكاء الاصطناعي

المشكلة هي إيجاد ما يكفي من الطاقة المتجددة لتلبية الاحتياجات المتزايدة للذكاء الصناعي في الأمد القريب، بدلاً من اللجوء إلى الوقود الأحفوري الذي يسخن الكوكب. إنها تحدي خاص مع الدفع العالمي لتحويل كل شيء، من السيارات إلى أنظمة التدفئة، نحو الطاقة النظيفة.

الطلب المتزايد على الطاقة

توقع تحليل حديث من الوكالة الدولية للطاقة أن استهلاك الكهرباء من مراكز البيانات، والعملات المشفرة، والذكاء الاصطناعي يمكن أن يتضاعف خلال العامين القادمين. كان القطاع مسؤولًا عن حوالي 2% من الطلب العالمي على الكهرباء في عام 2022، وفقًا للوكالة.

يتوقع التحليل أن ينمو الطلب من الذكاء الاصطناعي بشكل كبير، متزايدًا على الأقل 10 مرات بين عامي 2023 و 2026.

زيادة استهلاك الطاقة في مراكز البيانات

بالإضافة إلى الطاقة المطلوبة لصنع الرقائق والأجهزة الأخرى، يتطلب الذكاء الاصطناعي كميات كبيرة من القوة الحاسوبية لـ"تدريب" النماذج - تغذيتها بمجموعات بيانات ضخمة - ومن ثم مرة أخرى لاستخدام تدريبها لتوليد استجابة لاستعلام المستخدم...

تتجه الشركات نحو نماذج ضخمة تستهلك قدراً كبيراً من الطاقة لدمج التكنولوجيا في التطبيقات والبحث عبر الإنترنت، ما يزيد من متطلبات القوة الحاسوبية. قد يتطلب بحثًا عبر الإنترنت باستخدام الذكاء الاصطناعي على الأقل 10 مرات المزيد من الطاقة مقارنة ببحث قياسي، حسب ما حسبه دي فريس في تقرير حديث عن بصمة الطاقة للذكاء الاصطناعي.

الوضع واضح بشكل خاص في الولايات المتحدة، حيث يتزايد الطلب على الطاقة للمرة الأولى منذ حوالي 15 عامًا، قال مايكل خو، مدير برنامج تضليل المناخ في أصدقاء الأرض والمؤلف المشارك لتقرير عن الذكاء الاصطناعي والمناخ. "نحن كبلد ننفد من الطاقة،" قال لـ CNN.

جزئيًا، الطلب يتزايد بسبب زيادة مراكز البيانات. من المتوقع أن يتضاعف استهلاك الكهرباء في مراكز البيانات ثلاث مرات بحلول عام 2030، ما يعادل الكمية اللازمة لتشغيل حوالي 40 مليون منزل في الولايات المتحدة، وفقًا لتحليل من مجموعة بوسطن الاستشارية.

"سنضطر إلى اتخاذ قرارات صعبة" بخصوص من يحصل على الطاقة، قال خو، سواء كان ذلك آلاف المنازل، أو مركز بيانات يشغل الجيل القادم من الذكاء الاصطناعي. "لا يمكن أن يكون ببساطة الأشخاص الأغنياء هم من يحصل على الطاقة أولاً،" أضاف.

مخاوف شركات الذكاء الاصطناعي

لكثير من شركات الذكاء الاصطناعي، المخاوف بشأن استخدامهم للطاقة تتجاهل نقطتين مهمتين: الأولى هي أن الذكاء الاصطناعي نفسه يمكن أن يساعد في معالجة أزمة المناخ.

دور الذكاء الاصطناعي في الاستدامة

"الذكاء الصنعي سيكون أداة قوية لتقدم حلول الاستدامة،" قال متحدث باسم مايكروسوفت، التي لديها ش partnership مع OpenAI.

تم استخدام التكنولوجيا بالفعل للتنبؤ بالطقس، تتبع التلوث، رسم خرائط لإزالة الغابات ومراقبة ذوبان الجليد. تدعي تقرير نشرته مؤخرًا مجموعة بوسطن الاستشارية، بتكليف من جوجل، أن الذكاء الصنعي يمكن أن يساعد في التخفيف من ما يصل إلى 10% من التلوث الحراري للكوكب.

قد يكون للذكاء الصنعي دور أيضًا في تقدم الاندماج النووي. في فبراير، أعلن علماء في برينستون أنهم وجدوا طريقة لاستخدام التكنولوجيا للتنبؤ بعدم الاستقرار المحتمل في ردود فعل الاندماج النووي - خطوة إلى الأمام في الطريق الطويل نحو التجاريزة.

زيادة كفاءة الذكاء الاصطناعي

تقول شركات الذكاء الاصطناعي أيضًا إنها تعمل بجد على زيادة الكفاءة. تقول جوجل إن مراكز بياناتها أكثر كفاءة بمرة ونصف من مركز بيانات المؤسسة النموذجي.

قال متحدث باسم مايكروسوفت إن الشركة "تستثمر في البحث لقياس استخدام الطاقة وتأثير الكربون للذكاء الاصطناعي مع العمل على طرق لجعل الأنظمة الكبيرة أكثر كفاءة، سواء في التدريب أو التطبيق."

تحسين كفاءة الطاقة في مراكز البيانات

كان هناك زيادة "هائلة" في كفاءة الذكاء الاصطناعي، قال دي فريس. لكن، تحذيره، هذا لا يعني بالضرورة أن الطلب على الكهرباء من الذكاء الاصطناعي سينخفض.

في الواقع، تاريخ التكنولوجيا والأتمتة يوحي قد يكون العكس هو الصحيح، أضاف دي فريس. أشار إلى العملة المشفرة. "مكاسب الكفاءة لم تقلل أبدًا من استهلاك الطاقة لتعدين العملة المشفرة،" قال. "عندما نجعل بعض السلع والخدمات أكثر كفاءة، نرى زيادات في الطلب."

الختام： مستقبل الطاقة والذكاء الاصطناعي

في الولايات المتحدة، هناك بعض الدفع الستحمل تقنيات الذكاء الصناعي نهماً كبيراً للطاقة، ومع سعي الشركات إلى جعلها أكبر وأذكى وأكثر تعقيداً، فإن استهلاكها للكهرباء سيزيد أكثر فأكثر. هذا يثير معضلة صعبة لصناعة تقدم نفسها كأداة قوية لإنقاذ الكوكب: بصمة كربونية هائلة.

لكن حسب ما طرح سام ألتمان، رئيس شركة OpenAI المطورة لـ ChatGPT، فإن هناك حلاً واضحاً لهذه المشكلة العويصة: الاندماج النووي.

ألتمان نفسه استثمر مئات الملايين في تكنولوجيا الاندماج النووي، وقد أشار في مقابلات حديثة إلى أن هذه التكنولوجيا، التي تعتبر بمثابة الكأس المقدسة للطاقة النظيفة، ستوفر في نهاية المطاف الكميات الهائلة من الطاقة التي تطلبها تقنيات الذكاء الصناعي المستقبلية.

"لا سبيل لتحقيق ذلك بدون اختراق تكنولوجي، نحن بحاجة إلى الاندماج النووي"، إلى جانب زيادة مصادر الطاقة المتجددة الأخرى، كما قال ألتمان في مقابلة في يناير. ثم في مارس، عندما سأله المذيع وعالم الكمبيوتر ليكس فريدمان عن كيفية حل "لغز الطاقة" للذكاء الصناعي، أشار ألتمان مرة أخرى إلى الاندماج النووي.

يعتبر الاندماج النووي - العملية التي تغذي الشمس والنجوم الأخرى - على الأرجح لا يزال عقوداً بعيداً عن أن يتقن ويُستغل تجارياً على الأرض. بالنسبة لبعض الخبراء، يُظهر تركيز ألتمان على اختراق طاقي مستقبلي فشلاً عاماً في صناعة الذكاء الصناعي للإجابة على سؤال كيف سيوفي باحتياجات الذكاء الصناعي الهائلة من الطاقة على المدى القريب.

يتوافق ذلك مع ميل عام نحو "التفكير الأمني" عندما يتعلق الأمر بالعمل المناخي، كما قال أليكس دي فريس، عالم بيانات وباحث في جامعة Vrije Universiteit Amsterdam. "من الأكثر منطقية التركيز على ما لدينا في الوقت الحالي، وما يمكننا القيام به الآن، بدلاً من الأمل في شيء قد يحدث"، كما أخبر CNN.

لم يستجب المتحدث باسم OpenAI لأسئلة محددة أرسلتها CNN، مشيراً فقط إلى تعليقات ألتمان في يناير وفي بودكاست فريدمان.

تنطوي عملية الاندماج النووي على دمج ذرتين أو أكثر لتشكيل واحدة أكثر كثافة، في عملية تطلق كميات هائلة من الطاقة.

لا تُطلق هذه الطاقة تلوثاً كربونياً في الغلاف الجوي ولا تترك وراءها نفايات نووية طويلة الأمد، مما يقدم رؤية جذابة لمصدر طاقة نظيف وآمن ووفير.

لكن "إعادة خلق ظروف مركز الشمس على الأرض تمثل تحدياً هائلاً" ومن غير المرجح أن تكون التكنولوجيا جاهزة حتى النصف الثاني من القرن، كما قالت أنيقة خان، زميلة بحث في الاندماج النووي بجامعة مانشستر في المملكة المتحدة.

"الاندماج النووي تأخر كثيراً لمواجهة أزمة المناخ"، أضافت خان لـ CNN، مشيرةً، "في الأمد القصير نحتاج إلى استخدام التقنيات الخفيضة الكربون الموجودة حالياً مثل الانشطار النووي والطاقة المتجددة".

الانشطار النووي هو العملية المستخدمة على نطاق واسع لتوليد الطاقة النووية اليوم.

المشكلة هي إيجاد كميات كافية من الطاقة المتجددة لتلبية احتياجات الذكاء الصناعي المتزايدة في الأمد القريب، بدلاً من اللجوء إلى الوقود الأحفوري الذي يسخن الكوكب. وهو تحدٍ خاص في وقت يزداد فيه الطلب على الطاقة النظيفة مع الدفع العالمي لتحويل كل شيء من السيارات إلى أنظمة التدفئة إلى العمل بالكهرباء.

توقع تحليل حديث من وكالة الطاقة الدولية أن استهلاك الكهرباء من مراكز البيانات، والعملات المشفرة، والذكاء الصناعي قد يتضاعف خلال العامين القادمين. كان القطاع مسؤولاً عن حوالي 2% من الطلب العالمي على الكهرباء في عام 2022، وفقًا لوكالة الطاقة الدولية.

توقع التحليل أن الطلب من الذكاء الصناعي سينمو بشكل متسارع، متزايداً على الأقل 10 أضعاف بين 2023 و 2026.

بالإضافة إلى الطاقة المطلوبة لصنع الشرائح والأجهزة الأخرى، يتطلب الذكاء الصناعي كميات كبيرة من القوة الحوسبية لـ "تدريب" النماذج - تغذيتها بمجموعات بيانات ضخمة - ومن ثم مرة أخرى لاستخدام تدريبها لتوليد استجابة لاستفسار المستخدم.

مع تطور التكنولوجيا، تسارعت الشركات لدمجها في التطبيقات والبحث عبر الإنترنت، مما يزيد من متطلبات القوة الحوسبية. قد تتطلب عملية بحث عبر الإنترنت باستخدام الذكاء الصناعي على الأقل 10 أضعاف الطاقة أكثر من عملية البحث القياسية، كما حسب دي فريس في تقرير حديث حول بصمة الذكاء الصناعي الطاقية.

الديناميكية هي إحدى "الأفضل دائماً عندما يتعلق الأمر بالذكاء الصناعي"، دفعت الشركات نحو نماذج ضخمة تستهلك طاقة هائلة. "هذه هي المشكلة الرئيسية مع الذكاء الصناعي، لأن الأفضل دائماً فقط غير متوافق مع الاستدامة بشكل جوهري"، أضاف.

استهلاك الكهرباء في مراكز توقعات البيانات أن يتضاعف بحلول 2030، ما يعادل الكمية اللازمة لتشغيل حوالي 40 مليون منزل في الولايات المتحدة، وفقًا لتحليل من مجموعة بوسطن الاستشارية.

"سنضطر إلى اتخاذ قرارات صعبة" فيما يتعلق بمن يحصل على الطاقة، سواء كان ذلك آلاف المنازل، أو مركز بيانات يشغل الذكاء الصناعي الجيل القادم. "لا يمكن ببساطة أن يكون الأثرياء هم من يحصلون على الطاقة أولاً"، أضاف.

بالنسبة للعديد من شركات الذكاء الصناعي، فإن الاهتمامات بشأن استخدامها للطاقة تتجاهل نقطتين هامتين: أولاً هو أن الذكاء الصناعي نفسه يمكن أن يساعد في معالجة أزمة المناخ.

"سيكون الذكاء الصناعي أداة قوية لتقدم حلول الاستدامة"، حسب تصريح ناطق باسم شركة مايكروسوفت، التي لديها شراكة مع OpenAI.

يستخدم التقنية بالفعل لتوقع الطقس، تتبع التلوث، رسم خرائط لإزالة الغابات ومراقبة ذوبان الجليد. أفاد تقرير حديث نُشر بواسطة مجموعة Boston Consulting Group، بتكليف من Google، أن الذكاء الصناعي يمكن أن يساعد في التخفيف من ما يصل إلى 10% من التلوث الحراري للكوكب.

قد يكون للذكاء الصناعي دور أيضاً في تقدم التكنولوجيا النووية. في فبراير، أعلن علماء من جامعة برينستون أنهم وجدوا طريقة لاستخدام التكنولوجيا للتنبؤ بعدم الاستقرارات المحتملة في ردود فعل الاندماج النووي - خطوة إلى الأمام في الطريق الطويل نحو التجارة.