Yapay Zekanın Halk Sağlığı Üzerindeki Etkisi Hakkında Konuşmamız Gerekiyor
Çoğu insan, güç tüketimi yüksek sunucularla dolu genişleyen veri merkezlerinden kaynaklanan, günümüz yapay zekâ patlamasının çevresel etkilerini duymuştur. Sadece Amerika Birleşik Devletleri'nde, yapay zekâ talebinin, 2028 yılına kadar veri merkezlerinin elektrik tüketimini ulusun toplamının %6,7 ila %12,0'ına çıkarması öngörülüyor. Aynı tarihe kadar, bu veri merkezi tesislerinin soğutulması için su tüketiminin, 2023 seviyesine göre ikiye veya hatta dörde katlanması tahmin ediliyor.
Ancak birçok insan, veri merkezleri ile halk sağlığı arasındaki bağlantıyı kurmamıştır. Veri merkezlerinin çalışır durumda kalması için gereken enerji santralleri ve yedek jeneratörler, ince partikül madde ve azot oksitler (NOx) gibi zararlı hava kirleticileri üretir. Bu kirleticiler, astım semptomlarını, kalp krizlerini ve hatta bilişsel gerilemeyi tetikleyerek insan sağlığını doğrudan etkiler.
Ancak yapay zekânın hava kirliliğine ve halk sağlığı yüküne katkısı, sorumlu yapay zekâ tasarımı hakkındaki konuşmalarda genellikle eksiktir. Neden?
Çünkü ortam hava kirliliği "sessiz bir katildir". Kanser oranlarındaki artışlarla olası bağlantıları da dahil olmak üzere veri merkezlerinin halk sağlığı üzerindeki etkileriyle ilgili endişeler ortaya çıkmaya başlasa da, çoğu yapay zekâ modeli geliştiricisi, uygulayıcısı ve kullanıcısı, modern yapay zekâ sistemlerini çalıştıran enerji ve altyapıyla bağlantılı ciddi sağlık risklerinin farkında değildir.
Ortam Hava Kirliliğinin Tehlikesi
Ortam hava kirliliği, her yıl dünya çapında yaklaşık 4 milyon erken ölüme neden olmaktadır. En büyük suçlu, solunum yoluna ve akciğerlere derinlemesine girebilen, çapı 2,5 mikrometreden küçük parçacıklardır (PM 2,5 olarak adlandırılır). Yüksek tansiyon, sigara içme ve yüksek kan şekeriyle birlikte hava kirliliği, önde gelen sağlık risk faktörlerinden biridir. Dünya Bankası, hava kirliliğinin küresel maliyetini, küresel gayri safi yurt içi hasılanın %6,1'ine eşdeğer 8,1 trilyon ABD doları olarak tahmin ediyor.
Yaygın inanışın aksine, hava kirleticileri emisyon kaynaklarının yakınında kalmaz: Yüzlerce kilometre yol kat edebilirler. Dahası, PM 2,5, hiçbir güvenli maruz kalma seviyesi olmadığı anlamına gelen "eşik altı" bir kirletici olarak kabul edilir.
Bu kirliliğin tehlikesi iyi bilindiğinden, soru şu hale gelir: Yapay zekâ ne kadar sorumludur? Caltech ve California Üniversitesi, Riverside'daki profesörler olarak yaptığımız araştırmada, bu soruyu cevaplamak için yola çıktık.
Yapay Zekânın Halk Sağlığı Maliyetinin Nicel Belirlenmesi
Yapay zekâ hizmetlerinin şebeke kesintileri sırasında bile kullanılabilir olmasını sağlamak için, veri merkezleri genellikle dizel yakıt yakan büyük yedek jeneratör setlerine güvenir. Yedek jeneratörlerin toplam çalışma süresi sınırlı olup yerel çevre kuruluşları tarafından düzenlense de, emisyon oranları yüksektir. Tipik bir dizel jeneratör, aynı miktarda elektrik üreten bir doğalgaz santralinden 200 ila 600 kat daha fazla NOx salabilir.
Virginia eyaleti tarafından yayınlanan yakın tarihli bir raporda, Virginia'daki veri merkezlerindeki yedek jeneratörlerin 2023 yılında izin verilen miktarın yaklaşık %7'sini saldığı ortaya konmuştur. Yerel, eyalet ve federal düzeyde hava kirliliğinin insan sağlığını nasıl etkilediğini haritalayan ABD Çevre Koruma Ajansı'nın COBRA modelleme aracına göre, Virginia'daki bu emisyonların halk sağlığı maliyeti, Florida'ya kadar uzaktaki toplulukları etkileyerek 150 milyon dolar olarak tahmin ediliyor. Veri merkezlerinin izin verilen emisyonlarını maksimuma çıkarmaları durumunda etkiyi bir düşünün.
Halk sağlığı riskini daha da artıran bir durum, bir bölgedeki çok sayıda veri merkezi jeneratörünün, şebeke kesintileri veya şebeke yetersizlikleri sırasında talep yanıt programlarının bir parçası olarak aynı anda çalışarak, özellikle akciğer problemi olan kişiler için son derece zararlı olan PM2,5 ve NOx emisyonlarında kısa süreli artışlara neden olabilmesidir.
Sonra, yedek jeneratörlerin ötesinde, şebekeden gelen enerji tedarikine bakalım. Yapay zekâ veri merkezlerini çalıştıran elektriğin büyük çoğunluğu, PM 2,5 ve NOx dahil olmak üzere zararlı hava kirleticileri salan fosil yakıtları yakan santrallerden geliyor. Yıllarca süren ilerlemeye rağmen, enerji santralleri Amerika Birleşik Devletleri'nde önde gelen hava kirliliği kaynaklarından biri olmaya devam ediyor.
Tek bir büyük üretici yapay zekâ modelinin, örneğin Meta'nın Llama 3.1'inin Amerika Birleşik Devletleri'nde eğitilmesinin, Los Angeles ile New York City arasında 10.000'den fazla araç gidiş-gelişine eşdeğer kadar PM 2,5 üretebileceğini hesapladık.
Araştırmamıza göre, 2023 yılında ABD veri merkezlerine atfedilen hava kirliliği, yaklaşık 6 milyar dolarlık halk sağlığı zararına neden oldu. Mevcut yapay zekâ büyüme eğilimi devam ederse, bu rakamın 2030 yılına kadar yılda 10 milyar ila 20 milyar dolara ulaşması ve California'daki 30 milyon aracın emisyonlarının etkisine rakip olması öngörülüyor.
Karbon ve Enerji Verimliliği Tüm Hikaye Değildir
Bugüne kadar, yapay zekânın çevresel ayak izini azaltma çabaları çoğunlukla karbon emisyonlarına ve enerji verimliliğine odaklanmıştır. Bu çabalar önemlidir, ancak emisyonların nerede meydana geldiğine büyük ölçüde bağlı olan sağlık etkilerini hafifletmeyebilir.
Her yerdeki karbon, her yerde karbondur. Karbondioksitin iklim etkisi, nerede yayılırsa yayılsın büyük ölçüde aynıdır. Ancak hava kirliliğinin sağlık etkisi, yerel enerji kaynakları, rüzgar modelleri, hava durumu ve nüfus yoğunluğu gibi bölgesel faktörlere büyük ölçüde bağlıdır.
Karbon emisyonları ve sağlığı bozan hava kirleticilerinin bazı ortak kaynakları olmasına rağmen, karbondaki kesintilere özel bir odaklanma, halk sağlığı risklerini azaltmayabilir ve hatta artırabilir. Örneğin, en son (ve yayınlanmamış) araştırmamız, Meta'nın 2023'teki enerji yüklerini ABD veri merkezlerinde yeniden dağıtarak karbon azaltmalarını önceliklendirmesinin, toplam karbon emisyonlarını %7,2 oranında azaltabileceğini, ancak halk sağlığı maliyetlerini %2,8 oranında artırabileceğini göstermiştir.
Benzer şekilde, yalnızca enerji verimliliğine odaklanmak hava kirletici emisyonlarını azaltabilir, ancak sağlık etkilerinde bir azalma garanti etmez. Bunun nedeni, aynı miktarda enerji kullanarak aynı yapay zekâ modelinin eğitilmesinin, konuma bağlı olarak çok farklı sağlık sonuçları doğurabilmesidir. Meta'nın ABD veri merkezlerinde, aynı modelin eğitilmesinin halk sağlığı maliyetinin 10 kattan fazla değişebileceğini gördük.
Sağlık Bilinçli Yapay Zekâya İhtiyacımız Var
Yedek jeneratörler için alternatif yakıtların kullanılması ve temiz yakıtlardan elektrik sağlanması gibi arz tarafı çözümleri, yapay zekânın halk sağlığı üzerindeki etkisini azaltabilir, ancak önemli zorluklarla karşılaşırlar.
Dizel kadar güvenilirlik seviyesi sunan temiz yedek jeneratörler hala sınırlıdır. Ve yenilenebilir enerjideki ilerlemelere rağmen, fosil yakıtlar enerji yakıt karışımında derinlemesine yerleşmiştir. ABD Enerji Bilgi İdaresi, alternatif elektrik senaryosunda, enerji santrallerinin 2024 Nisan'ından önceki kurallar altında çalışmaya devam ettiği bir senaryoda, 2050 yılında kömür bazlı elektrik üretiminin 2024 seviyesinin yaklaşık %30'unda kalacağını tahmin ediyor. Küresel olarak, elektrik üretiminde kömür ve diğer fosil yakıtların payı son kırk yıldır neredeyse sabit kaldı ve veri merkezlerini çalıştıran enerji arzını tamamen değiştirmenin zorluğunu vurguluyor.
Sağlık etkilerindeki mekansal ve zamansal varyasyonları dikkate alan talep tarafı stratejilerinin, hemen etkili ve uygulanabilir çözümler sağlayabileceğine inanıyoruz. Bu stratejiler, önemli operasyonel esnekliğe sahip yapay zekâ veri merkezleri için özellikle uygundur. Örneğin, yapay zekâ eğitimi genellikle mevcut herhangi bir veri merkezinde çalıştırılabilir ve genellikle kesin tarihlerle karşılaşmaz, bu nedenle bu işler halk sağlığını daha az etkileyen konumlara yönlendirilebilir veya ertelenebilir. Benzer şekilde, çıkarım işleri - bir modelin çıktı oluşturmak için yaptığı iş - kullanıcı deneyimini etkilemeden birden fazla veri merkezi arasında yönlendirilebilir.
Halk sağlığı etkisini önemli bir performans ölçütü olarak dahil ederek, bu esneklikler yapay zekânın büyüyen sağlık yükünü azaltmak için kullanılabilir. Kritik olarak, yapay zekâya yönelik bu sağlık bilinçli yaklaşımı, mevcut sistemlerde minimum değişiklik gerektirir. Şirketlerin karar verirken yalnızca halk sağlığı maliyetlerini dikkate almaları gerekir.
Yapay zekânın halk sağlığı maliyeti hızla artarken, yapay zekâ aynı zamanda halk sağlığının ilerlemesi için muazzam bir potansiyel taşımaktadır. Örneğin, enerji sektöründe yapay zekâ, gerçek zamanlı enerji santrali sevkıyatının karmaşık karar alanında yol haritası çıkarabilir. Şebeke istikrarını halk sağlığı hedefleriyle uyumlu hale getirerek, yapay zekâ güvenilir bir güç kaynağı sağlarken sağlık maliyetlerini en aza indirmeye yardımcı olabilir.
Yapay zekâ hızla kamusal bir hizmet haline geliyor ve toplumu derinden değiştirmeye devam edecektir. Bu nedenle, yapay zekâyı, halk sağlığı etkisi kritik bir husus olarak, kamusal bir mercekten incelemeliyiz. Bunu göz ardı etmeye devam edersek, yapay zekânın halk sağlığı maliyeti yalnızca artacaktır. Sağlık bilinçli yapay zekâ, daha temiz hava ve daha sağlıklı toplulukları teşvik ederken yapay zekânın ilerlemesi için açık bir yol sunmaktadır.