AI का पर्यावरणीय प्रभाव और शमन

• 26 Feb 2025

प्रिलिम्स के लिये:

UNEP, कृत्रिम बुद्धिमत्ता (AI), लार्ज लैंग्वेज मॉडल (LLM), दुर्लभ मृदा तत्त्व, ई-अपशिष्ट, ग्रीनहाउस गैस (GHG), कृत्रिम बुद्धिमत्ता की नैतिकता पर सिफारिश, UNESCO, कार्बन क्रेडिट    

मेन्स के लिये:

पर्यावरण पर कृत्रिम बुद्धिमत्ता (AI) जीवन चक्र का प्रभाव और इसके शमन की विधियाँ

स्रोत: द हिंदू 

चर्चा में क्यों?

कृत्रिम बुद्धिमत्ता (AI) के बढ़ते वैश्विक उपयोग के बीच, अनेक विशेषज्ञों ने AI जीवन चक्र के पर्यावरणीय प्रभावों को लेकर चिंता व्यक्त की और इनका शमन करने के उपायों का सुझाव दिया।

कृत्रिम बुद्धिमत्ता (AI) क्या है?

• परिचय: AI मशीनों में मानव बुद्धि के अनुकरण को संदर्भित करता है, जो उन्हें ऐसे कार्य करने में सक्षम बनाता है जिनके लिये सामान्यतः मानव संज्ञान की आवश्यकता होती है, जैसे अधिगम, तर्कणा, समस्या-समाधान, अवबोधन और निर्णयन।
• AI बाज़ार: वैश्विक AI बाज़ार का मूल्य 200 बिलियन अमरीकी डॉलर है और वर्ष 2030 तक अर्थव्यवस्था में इसका 15.7 ट्रिलियन अमरीकी डॉलर का योगदान हो सकता है।
• भारत की पहल: भारत डीपसीक और ChatGPT के साथ प्रतिस्पर्द्धा करने के लिये अपना स्वयं का लार्ज लैंग्वेज मॉडल (LLM) विकसित करने की योजना बना रहा है।
  • भारत ने "AI फॉर इंडिया 2030 पहल" की शुरुआत की, जिसके अंतर्गत भारत को AI नवाचार में अग्रणी देश के रूप में स्थापित करने हेतु नीतिपरक, समावेशी और नैतिक रूप से उत्तरदायी AI के अंगीकरण पर बल दिया जाता है।
• AI जीवन चक्र: इसका तात्त्पर्य सार्थक परिणाम प्राप्त करने के उद्देश्य से AI मॉडल का विकास करने, इसका नियोजन करने और अनुरक्षण करने की संरचित प्रक्रिया से है।

AI डेटा सेंटर

• परिचय: AI डेटा सेंटर एक विशिष्ट सुविधा है जो AI मॉडल प्रसंस्करण और प्रशिक्षण के लिये आवश्यक कंप्यूटिंग शक्ति, भंडारण और नेटवर्किंग प्रदान करता है।
• प्रमुख विशेषताऐं:
  • हाई-परफॉरमेंस कंप्यूटिंग (HPC): GPU और एक्सेलरेटर का उपयोग हाई-परफॉरमेंस कंप्यूटिंग (HPC) में जटिल गणनाओं और मॉडल प्रशिक्षण को शीघ्रता से करने के लिये किया जाता है।
  • विशाल भंडारण: बड़े प्रशिक्षण डेटा और AI आउटपुट जैसे क्लाउड स्टोरेज को संग्रहीत करता है।
  • कुशल नेटवर्किंग: उच्च गति का अंतर्संबंध वास्तविक समय डेटा स्थानांतरण सुनिश्चित करता है।
  • ऊर्जा दक्षता: उच्च विद्युत खपत को प्रबंधित करने के लिये तरल/वायु शीतलन और नवीकरणीय ऊर्जा का उपयोग करता है।

AI के पर्यावरणीय प्रभाव क्या हैं? 

• GHG उत्सर्जन: AI- संचालित डेटा केंद्रों को भारी मात्रा में विद्युत् की आवश्यकता होती है, जो अधिकांशतः जीवाश्म ईंधन से प्राप्त होती है। 
  • AI हार्डवेयर और डेटा सेंटर वर्तमान में वैश्विक ग्रीनहाउस गैस (GHG) उत्सर्जन में 1% का योगदान करते हैं, तथा वर्ष 2026 तक इसके दोगुना होने की उम्मीद है।
  • उदाहरण के लिये एक LLM प्रशिक्षण से 3,00,000 किलोग्राम CO₂ उत्सर्जित होता है, (जो पाँच कारों के जीवनकाल उत्सर्जन के बराबर है)।
• कंप्यूटिंग क्षमता में वृद्धि: ChatGPT  जैसे जनरेटिव AI मॉडल पहले के संस्करणों की तुलना में 10-100 गुना अधिक शक्ति का उपयोग करते हैं, जिससे ग्राफिक प्रोसेसिंग यूनिट (GPU) की मांग बढ़ जाती है जिससे पर्यावरणीय प्रभाव प्रभावित होता है। 
  • उदाहरण के लिये एक एकल LLM क्वेरी के लिये 2.9 वाट-घंटे बिजली की आवश्यकता होती है, जबकि नियमित इंटरनेट सर्च के लिये 0.3 वाट-घंटे की आवश्यकता होती है।
• ई-अपशिष्ट उत्पादन: विश्व भर में ई-अपशिष्ट संकट डेटा केंद्रों द्वारा उत्पन्न ई-अपशिष्ट के कारण और भी गंभीर हो गया है, जिसमें सीसा और पारा जैसे खतरनाक पदार्थ शामिल हैं।
  • वर्ष 2030 तक जनरेटिव एआई 5 मिलियन मीट्रिक टन ई-अपशिष्ट के लिये ज़िम्मेदार है।
• AI उद्योग से संबंधित अन्य इनपुट का प्रभाव: AI डेटा केंद्रों को विशाल मात्रा में कच्चे माल की आवश्यकता होती है, AI चिप्स हानिकारक खनन से प्राप्त REE पर निर्भर होते हैं।
  • इसके अतिरिक्त, डेटा सेंटरों में शीतलन के रूप में बहुत अधिक जल का उपयोग किया जाता हैं।

AI के पर्यावरणीय प्रभावों को रोकने के लिये क्या पहल की गई हैं?

• UNFCCC के COP 29: अंतर्राष्ट्रीय दूरसंचार संघ द्वारा बाकू, अज़रबैजान में आयोजित UNFCCC 2024 COP 29 में पर्यावरण के अनुकूल AI प्रथाओं की अधिक आवश्यकता पर बल दिया गया।
• विधायी कार्यवाहियाँ: AI के कार्बन फुटप्रिंट को कम करने और सतत् प्रथाओं को बढ़ावा देने के लिये यूरोपीय संघ (यूरोपीय संघ AI अधिनियम, 2024) और अमेरिका (कृत्रिम बुद्धिमत्ता पर्यावरण प्रभाव अधिनियम, 2024) दोनों ने कानून पारित किये।
• वैश्विक नैतिक दिशा-निर्देश: 190 से अधिक देशों ने UNESCO की ‘कृत्रिम बुद्धिमत्ता की नैतिकता पर अनुशंसा’ (Recommendation on the Ethics of Artificial Intelligence) में गैर-बाध्यकारी नैतिक AI दिशा-निर्देशों को अपनाया, जो कार्बन फुटप्रिंट और ऊर्जा खपत को कम कर स्थिरता को बढ़ावा देते हैं।
• AI एक्शन समिट 2025: संयुक्त राष्ट्र महासचिव ने देशों से आग्रह किया कि वे ऐसे AI एल्गोरिदम और अवसंरचना डिजाइन करें जो कम ऊर्जा की खपत करें तथा ऊर्जा उपयोग को अनुकूलित करने के लिये AI को स्मार्ट ग्रिड में एकीकृत करें।
• UNEP की सिफारिशें: UNEP ने AI के पर्यावरणीय प्रभाव को कम करने के लिये पाँच प्रमुख रणनीतियाँ प्रस्तावित की हैं:

आगे की राह

• नवीकरणीय ऊर्जा: कंपनियों को डेटा केंद्रों के लिये नवीकरणीय ऊर्जा का उपयोग करना चाहिये और जीवाश्म ईंधन उत्सर्जन को कम करने के लिये उन्हें नवीकरणीय ऊर्जा समृद्ध क्षेत्रों में स्थापित करना चाहिये।
  • कार्बन क्रेडिट खरीदने से उत्सर्जन को कम करने में मदद मिल सकती है।
  • AI स्वयं ही स्वच्छ ऊर्जा संक्रमण को सुगम बनाने के लिये  नवीकरणीय ऊर्जा ग्रिड की दक्षता को बढ़ाने में मदद कर सकता है। उदाहरण के लिये, पवन ऊर्जा पूर्वानुमान को बेहतर बनाने के लिये गूगल के डीपमाइंड का उपयोग।
• ऊर्जा-कुशल मॉडल: छोटे, डोमेन-विशिष्ट AI मॉडल, अनुकूलित एल्गोरिदम, विशेष हार्डवेयर और ऊर्जा-कुशल क्लाउड डेटा केंद्र कार्बन फुटप्रिंट को 100 से 1,000 गुना तक कम कर सकते हैं।
  • व्यवसायों को ऊर्जा और गणना को बचाने के लिये शुरुआत से प्रशिक्षण देने के बजाय पूर्व-प्रशिक्षित AI मॉडल का उपयोग करना चाहिये।
• पारदर्शिता और जवाबदेही: जवाबदेही सुनिश्चित करने और पर्यावरणीय प्रभाव को कम करने के लिये संगठनों को AI उत्सर्जन पर नज़र रखने और स्पष्ट स्थिरता रिपोर्टिंग के लिये मानकीकृत ढाँचे की आवश्यकता है।

दृष्टि मेन्स प्रश्न:

प्रश्न: कृत्रिम बुद्धिमत्ता (AI) जीवन चक्र से जुड़ी पर्यावरणीय लागतों पर चर्चा कीजिये। संधारणीय AI प्रथाएँ इन प्रभावों को कैसे कम कर सकती हैं?

  UPSC सिविल सेवा परीक्षा, विगत वर्ष के प्रश्न  

प्रश्न 1. विकास की वर्तमान स्थिति में कृत्रिम बुद्धिमत्ता (Artificial Intelligence), निम्नलिखित में से किस कार्य को प्रभावी रूप से कर सकती है? (2020)

औद्योगिक इकाइयों में विद्युत की खपत कम करना 

 सार्थक लघु कहानियों और गीतों की रचना 

 रोगों का निदान 

 टेक्स्ट-से-स्पीच (Text-to-Speech) में परिवर्तन 

 विद्युत ऊर्जा का बेतार संचरण

नीचे दिये गए कूट का प्रयोग कर सही उत्तर चुनिये:

(a) केवल 1, 2, 3 और 5
(b) केवल 1, 3 और 4
(c) केवल 2, 4 और 5
(d) 1, 2, 3, 4 और 5

उत्तर: (b)

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मेन्स

प्रश्न. भारत के प्रमुख शहरों में आई.टी. उद्योगों के विकास से उत्पन्न होने वाले मुख्य सामाजिक-आर्थिक प्रभाव क्या हैं? (2021)

प्रश्न. “चौथी औद्योगिक क्रांति (डिजिटल क्रांति) के प्रादुर्भाव ने ई-गवर्नेंस को सरकार का अविभाज्य अंग बनाने में पहल की है”। विवेचन कीजिये। (2020)