نقش دوگانه هوش مصنوعی در مصرف انرژی

افزایش مصرف انرژی طی سال‌های اخیر باعث شده است راهکارهای متعددی در این زمینه مطرح شود و این‌بار نوبت هوش مصنوعی است که در جایگاه ابزاری نوین، راهکارهایی برای بهینه‌سازی مصرف انرژی ارائه دهد. در همین راستا، ستار هاشمی، وزیر ارتباطات، روز یکشنبه هفته جاری از تدوین طرحی در وزارت ارتباطات برای رفع ناترازی‌های حوزه انرژی با استفاده از هوش مصنوعی خبر داد؛ مساله‌ای که سوالات و ابهاماتی را با خود به همراه آورد. حالا کارشناسان و مردم می‌خواهند بدانند که آیا در ایران زیرساخت‌های لازم برای پیاده‌سازی چنین طرحی وجود دارد یا پیشنهاد وزیر ارتباطات تنها در قالب یک ایده باقی خواهد ماند.

راهکاری برای یک معضل

بحران انرژی طی سال‌های گذشته باعث شده است در سراسر جهان نوآوران و دولتمردان توجه بیشتری به بهینه‌سازی مصرف کنند. در این بین هوش مصنوعی در جایگاه ابزاری نوپا که ظرفیت‌های بسیاری دارد، یکی از نخستین انتخاب‌ها برای کمک به بهینه‌سازی مصرف انرژی است؛ مساله‌ای که حالا به نظر می‌رسد راه خود را به ایران نیز باز کرده است. در این راستا، به‌تازگی ستار هاشمی، وزیر ارتباطات دولت چهاردهم، از تدوین طرحی در وزارت ارتباطات برای ارائه به هیات دولت برای رفع ناترازی‌های حوزه انرژی با استفاده از هوش مصنوعی خبر داده است. وزیر ارتباطات همچنین در صحبت‌های روز دوشنبه خود در حاشیه همایش پولی و بانکی نیز بار دیگر به ظرفیت‌های هوش مصنوعی اشاره کرده و گفته است: «هوش مصنوعی به لحاظ قدرت از اتم هم قدرتمندتر است، زیرا وقتی از اتم صحبت می‌کنیم، قدرت تخریب بالایی دارد و با استفاده از هوش مصنوعی هم می‌شود زیرساخت‌های حیاتی را از کار انداخت و زمانی که زیرساخت‌های حیاتی از کار بیفتند، آن کشور از نظر نظم دچار مشکل خواهد شد.»

سعید میرترابی، کارشناس انرژی، درباره کاربرد هوش مصنوعی برای بهینه‌سازی مصرف به «دنیای اقتصاد» می‌گوید: «اکنون در دنیا ایده‌ای مطرح شده است مبنی بر اینکه از پتانسیل‌های هوش مصنوعی بتوان در بخش‌های مختلف اقتصادی استفاده کرد. هوش مصنوعی اغلب در کشورهای پیشرفته گسترش بیشتری داشته است و اکثر این کشورها نیز با معضلات محدودیت انرژی روبه‌رو هستند؛ بنابراین یکی از کاربردهای هوش مصنوعی این است که چگونه می‌توان از این فناوری در بهینه‌سازی مصرف‌ انرژی استفاده کرد و روندها و رویه‌هایی ساخت که در توزیع، مبادله و تولید انرژی موثر باشد؛ به‌گونه‌ای که در نهایت به‌صرفه‌تر انجام شود. امروزه بررسی‌هایی روی این موارد در حال شکل‌گیری هستند.»

او همچنین ادامه می‌دهد: «در حال حاضر مصرف انرژی در ایران بالا است و بهینه‌سازی آن به یکی از معضلات کشور تبدیل شده است، اما برای کاربرد هوش مصنوعی در این عرصه باید مطالعه بیشتری صورت بگیرد. اکنون پدیده‌ای وجود دارد به نام هوش مصنوعی مولد که از پایگاه داده‌ای گسترده‌تری استفاده می‌کند و حتی توانایی آن را دارد تا تصمیماتی بگیرد و راهکارهایی را پیشنهاد دهد تا نقاط ضعف شناسایی شود. شرط استفاده از هوش مصنوعی در بهینه‌سازی مصرف انرژی این است که پایگاه داده کارآمد و دقیقی در اختیار داشته باشیم؛ مساله‌ای که به عنوان یکی از مشکلات در اداره امور با آن مواجه هستیم. پایگاه داده‌ها در ایران به‌روز و دقیق نیستند. اگر چنین امکاناتی وجود داشته باشد هوش مصنوعی در مدیریت نقل‌وانتقال در شبکه، تولید و توزیع می‌تواند مفید واقع شود.»

اهمیت زیرساخت‌های داده‌ای

به نظر می‌رسد که مساله اصلی برای استفاده از هوش مصنوعی جهت بهینه‌سازی مصرف انرژی دارا بودن زیرساخت‌هایی است که بتواند از این فناوری پشتیبانی کند. علی عبداللهی، کارشناس اقتصاد دیجیتال، درباره زیرساخت‌‌های فعلی کشور برای استفاده از هوش مصنوعی در زمینه مصرف انرژی به «دنیای اقتصاد» توضیح می‌دهد: «در صحبت‌های وزیر ارتباطات ذکر شده بود می‌توان تا ۲۵ درصد مدیریت مصرف را با استفاده از مکانیسم‌های هوشمندسازی کاهش داد. از آنجا که هنوز ابعاد این طرح مشخص نیست، به‌طور دقیق نمی‌توان از آن صحبت کرد. ایران اکنون جزو ۹ کشور اول در مصرف انرژی است. بخشی از دلایل این امر به مسائل فرهنگی بازمی‌گردد. همچنین یکی از اصلی‌ترین عواملی که در مصرف انرژی در ایران تاثیر گذاشته است، ابزارها و تجهیزاتی است که در مصرف انرژی به کار می‌رود که بهره‌وری لازم را ندارد و اتلاف انرژی بسیاری را به همراه می‌آورد.»

عبداللهی همچنین ریشه‌یابی بالا بودن مصرف انرژی در کشور را یکی از اصلی‌ترین موارد برای استفاده از هوش مصنوعی می‌داند و توضیح می‌دهد: «در این بین باید بررسی شود که آیا ابزاری مانند هوش مصنوعی می‌تواند بر چالش‌های موجود غلبه کند. همچنین این مساله نیز هنوز شفاف‌سازی نشده است که آیا منظور از بهینه‌سازی مصرف انرژی در حوزه خانگی است یا بخش صنعتی. همچنین باید بررسی کرد که آیا زیرساخت‌های مناسبی برای این اقدام در ایران وجود دارد. یکی از مهم‌ترین زیرساخت‌ها در این زمینه زیرساخت‌های داده‌ای است. به نظر می‌رسد اکنون داده‌های خوبی برای انرژی مانند برق یا گاز وجود دارد که حتی با تجمیع این داده‌ها می‌توان به هر خانوار یک برچسب مصرف انرژی داده شود. پس از این نیز می‌توان در آینده با استفاده از این داده‌ها که هوش مصنوعی در استخراج آن می‌تواند کمک‌کننده باشد، راهکارهایی هوشمندانه تدارک دید تا مصرف خانوارها بهینه‌سازی شود. اما زیرساخت بیشتری وجود ندارد. باید طرح مورد نظر وزیر ارتباطات منتشر شود تا ببینیم نگاه اکوسیستمی در آن وجود دارد و همچنین برای زیرساخت‌های داده‌ای و فنی مانند اینترنت اشیا و نیروی انسانی، فرهنگ سازمانی و امنیتی چقدر هزینه در نظر گرفته شده است و امکان فراهم آوردن بودجه برای آن وجود دارد یا خیر.»

پیشگامی کشورهای مصرف‌گرا

در واقع این روزها افزایش میزان استفاده از انرژی در سراسر جهان به دغدغه‌ای جدی تبدیل شده است؛ مساله‌ای که با توسعه هوش مصنوعی، رواج رمزارزها و افزایش نیاز به دیتاسنترها هر روز تشدید می‌شود، اما برخی از کشورها بیش از بقیه با این مشکل دست‌وپنجه نرم می‌کنند. توسعه فناوری‌هایی مانند هوش مصنوعی با وجود مزایای فراوان و تسهیل روند کار نیروی انسانی، چالش‌های بزرگی را نیز به همراه دارد. یکی از اصلی‌ترین مثال‌ها در این زمینه ایالات‌متحده آمریکا است که طی بررسی‌های اخیر بیش از هر نقطه دیگری در دنیا با افزایش مصرف انرژی ناشی از پیشرفت فناوری دست‌وپنجه نرم می‌کند. بر اساس گزارشی که خبرگزاری مهر در این باره منتشر کرده است، در دو دهه گذشته با افزایش کارآمدی تولید انرژی، تقاضای انرژی در آمریکا به‌طور نسبی متعادل شده بود. با این حال، توسعه سریع فناوری‌های جدید به ویژه هوش مصنوعی، این تعادل را بر هم زده است. بر اساس پیش‌بینی‌های شرکت‌های مشاوره‌ای معتبر مک‌کینزی و گروه مشاوره بوستون، تقاضای برق آمریکا تا پایان دهه جاری به میزان ۱۳ تا ۱۵ درصد در سال افزایش خواهد یافت. این میزان رشد در مقایسه با دهه‌های گذشته بسیار چشمگیر و فراتر از ظرفیت تولید فعلی برق در ایالات‌متحده است.

یکی از عوامل اصلی پشت این افزایش چشمگیر تقاضا برای برق، توسعه فناوری هوش مصنوعی است. مراکز داده که برای پردازش و ذخیره‌سازی کلان داده‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند، به‌طور مداوم به انرژی نیاز دارند. هر بار که یک دستور در چت جی‌پی‌تی یا سایر چت‌بات‌های هوش مصنوعی تایپ می‌شود، درخواستی در یک مرکز داده پردازش می‌شود که نیازمند انرژی زیادی است. علاوه بر این، آموزش مدل‌های زبانی هوش مصنوعی نیز مستلزم مصرف حجم عظیمی از انرژی است. این فرآیندها شامل پردازش حجم عظیم داده‌ها و استفاده مداوم از واحدهای پردازش گرافیکی است که انرژی زیادی مصرف می‌کنند.

البته همان‌قدر که هوش مصنوعی مصرف انرژی را در جهان افزایش داده است، برخی کشورها نیز در پی این هستند تا با استفاده از این فناوری راهکارهایی را طرح‌ریزی کنند تا به بهینه‌سازی مصرف انرژی ختم شود؛ در این بین ایالات‌متحده آمریکا پیشگام است و همان‌قدر که با افزایش مصرف انرژی با تاثیر از پیشرفت هوش مصنوعی مواجه است، از راهکارهای همین فناوری برای بهینه‌سازی مصرف انرژی کمک گرفته است. آمریکا در جایگاه یکی از بزرگ‌ترین مصرف‌کننده‌های انرژی در جهان همواره به دنبال راه‌هایی است که به وسیله آن بتواند به بهینه‌سازی و کاهش مصرف انرژی دست پیدا کند. در این بین هوش مصنوعی با توانایی تحلیلی حجم عظیمی از داده‌ها و یادگیری الگوها یکی از ابزارهای سودمند در این زمینه شناخته می‌شود.

در واقع ایالات‌متحده آمریکا چند استفاده کلیدی از هوش مصنوعی در این زمینه داشته است و از ساختمان‌های هوشمند به عنوان یکی از ابتدایی‌ترین این راهکارها می‌توان نام برد. این ساختمان‌ها با استفاده از سنسورها و الگوهای هوشمند می‌توانند مصرف انرژی در ساختمان‌های مسکونی را کنترل کنند. همچنین هوش مصنوعی می‌تواند در حوزه صنعت با تحلیل داده‌های تولید و معرفی نقاط ضعف فرآیندها، الگوهایی برای کاهش مصرف انرژی معرفی کند. در این بین این فناوری نوین به‌طور بالقوه توانایی آن را دارد تا با تحلیل داده‌های تولید برق شبکه را مدیریت و از بروز خاموشی جلوگیری کند.

 بنابراین به نظر می‌رسد هوش مصنوعی و فناوری‌های نوین همان‌قدر که به افزایش مصرف انرژی دامن زده‌اند، می‌توانند راهکارهایی نیز برای بهینه‌سازی مصرف انرژی داشته باشند؛ اما پیاده‌سازی این راهکارها مستلزم وجود زیرساخت‌هایی است که در مراحل ابتدایی وجود آنها ضروری است. اکنون نیز باید دید طرح وزارت ارتباطات در عمل با وجود زیرساخت‌های فعلی کشور تا چه اندازه با پیاده‌سازی و بهره‌وری فاصله دارد.