Cómo Google está recurriendo a la IA para ayudar a abordar la crisis climática

Sep 24, 2023

Magia practica

La empresa está lidiando con el equilibrio entre la creación de servicios de inteligencia artificial para ayudar con la sostenibilidad y las grandes cantidades de energía y agua que necesitan.

Por Heather Clancy

28 de julio de 2023

Google comenzó a desarrollar un sistema de recomendación basado en inteligencia artificial para mejorar la eficiencia energética de sus centros de datos altamente optimizados hace 7 años. Fuente: Alfabeto

El último informe medioambiental anual de Google publicado el 24 de julio destaca cómo está creando una formidable cartera de herramientas de acción climática que utilizan la IA para todo, desde predecir inundaciones e incendios forestales hasta calcular las emisiones asociadas con las rutas de transporte y detectar cambios en la biodiversidad.

"Estamos aplicando la IA a problemas que pueden ayudar a las personas a vivir de manera más sostenible y adaptarse al cambio climático... La IA es una herramienta poderosa para la optimización, y la estamos usando para optimizar nuestras propias operaciones, y estamos trabajando para reducir el uso de energía y emisiones de la computación de IA en nuestros centros de datos", escribieron los principales ejecutivos de sustentabilidad de la compañía, Ben Gomes, vicepresidente senior de aprendizaje y sustentabilidad, y Kate Brandt, directora de sustentabilidad, en una publicación de blog sobre el informe.

Sin embargo, la empresa también señala en su informe: "También debemos seguir encontrando formas de reducir la huella medioambiental de los modelos de IA".

Durante al menos media docena de años, Google ha atribuido a la inteligencia artificial el mérito de haber permitido algunos de sus logros de sostenibilidad más difíciles, particularmente al reducir la forma en que utiliza la energía en su vasta red de centros de datos y cambiar a más recursos eléctricos renovables.

Jeff Dean, científico jefe de Google DeepMind y Google Research, señala que las cargas de trabajo de la IA están creciendo rápidamente, pero también puede ser parte de la solución. Los investigadores de Google ya han reducido la energía necesaria para entrenar un modelo de IA hasta 100 veces y las emisiones hasta 1.000 veces, escribió en el informe. "Planeamos continuar aplicando estas prácticas de prueba y seguir desarrollando nuevas formas de hacer que la computación con IA sea más eficiente".

El informe no explora mucho más el tema, pero Google tiene motivos para estar preocupado, y no es sólo la electricidad el problema. El consumo de agua de Google está aumentando dramáticamente a la par de la incorporación de más centros de datos por parte de la compañía para respaldar sus tecnologías de inteligencia artificial. El agua es importante para mantener frescos los centros de datos y, en 2022, Google consumió 5.600 millones de galones en todo el mundo, en comparación con 3.400 millones de galones en 2019.

Google se comprometió en septiembre de 2021 a reponer el 120 por ciento del agua dulce que consume en centros de datos y oficinas para 2030. Sin embargo, hasta 2022, ha logrado reponer solo el 6 por ciento de su consumo, o 271 millones de galones de agua. Un desafío es la escasez de proyectos de reabastecimiento de agua, informó la compañía.

Un ejemplo de las muchas aplicaciones de Google Earth Engine. Captura de pantalla de un vídeo de Google.

En una nota más positiva, Google está dedicando una cantidad apreciable de su creciente capacidad de IA a servicios que abordan muchas dimensiones de la crisis climática, entre ellas:

¿Estás usando un termostato Nest? Estos dispositivos utilizan el aprendizaje automático para ajustar la configuración en función de datos como predicciones meteorológicas, horarios de ocupación y combinaciones de energía de la red. El servicio Nest Renew, por ejemplo, permite a los propietarios priorizar el uso de energía limpia cuando sea posible. Google informa que los termostatos Nest han permitido reducciones acumuladas de 113 mil millones de kilovatios-hora de energía desde 2011, el doble del consumo anual de energía de Portugal.

Un servicio que se ofrece a los clientes de Google Cloud es Active Assist, que utiliza algoritmos de aprendizaje automático para identificar cargas de trabajo dentro de la infraestructura de tecnología de la información de una empresa que pueden ser "zombis" que utilizan energía innecesariamente. La función ayuda a los usuarios a desactivar esos recursos, lo que potencialmente reduce las emisiones de carbono.

Active Assist es parte de Carbon Sense Suite, que también incluye un recurso que ayuda a las empresas a calcular datos de emisiones mensuales relacionados con su tecnología.

Google ha creado múltiples recursos que brindan información sobre los ecosistemas relacionada con el clima. Muchas de estas herramientas extraen datos de Google Earth Engine, introducido en 2010 y que ahora alberga 1.000 conjuntos de datos de observación relacionados con el clima y la naturaleza. (Si ha visto vídeos del retroceso de los glaciares, es probable que Google Earth esté detrás de ellos).

Un primer plano de los Grandes Lagos de EE. UU. en el Explorador de ecosistemas de agua dulce de Google. Fuente: Google

El Explorador de Ecosistemas de Agua Dulce, desarrollado en asociación con el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente y el Centro Conjunto de Investigación de la Comisión Europea, debería ser de interés para los equipos de sostenibilidad que desarrollan activamente estrategias de gestión sostenible del agua. Entre otras cosas, visualiza estimaciones de cómo se transfiere el agua desde la tierra a la atmósfera.

Parte del Environmental Insights Explorer gratuito, destinado a planificadores cívicos y regionales, es un módulo llamado Tree Canopy Insights. La herramienta utiliza una combinación de aprendizaje automático y fotografía aérea para evaluar la cobertura de árboles en ciertos vecindarios y modelar escenarios de reforestación que podrían reducir las islas de calor urbanas. En marzo, cubre 350 ciudades en cuatro continentes.

Probablemente ya sepa que Google Maps ofrece una opción de ruta ecológica para los conductores. Además de calcular el tiempo que llevará un determinado camino, le indica qué opción utiliza la menor cantidad de combustible o energía de la batería, utilizando recursos como la Calculadora de equivalencias de gases de efecto invernadero de la Agencia de Protección Ambiental. Los conductores pueden optar por esta función actualizando la configuración de su teléfono móvil para incluir información como el tipo de motor del vehículo que están usando, junto con cuántas ruedas lo impulsan.

Un ejemplo de opciones de rutas ecológicas en Google Maps. Fuente: Google

Google también está poniendo a prueba un proyecto que forma parte de Environmental Insights Explorer llamado Green Light, que se utiliza para medir datos en intersecciones concurridas y hacer recomendaciones de IA para optimizar el cambio de semáforos con miras a disminuir las emisiones. Los primeros resultados han mostrado una reducción de alrededor del 10 por ciento, según el informe de progreso medioambiental de Google.

Google comenzó a utilizar IA para predecir inundaciones en India y luego en Bangladesh. A partir de mayo, su plataforma Flood Hub, que puede proporcionar pronósticos con hasta siete días de anticipación, cubre áreas de alto riesgo de inundaciones en 80 países de África, Asia-Pacífico, Europa y América del Sur y Central. Hace apenas un año, las predicciones estaban disponibles con sólo dos días de antelación.

Cuando se trata de incendios forestales, Google ha adaptado sus servicios de búsqueda y mapas utilizando imágenes satelitales y análisis de inteligencia artificial de Google Earth Engine para proporcionar datos sobre puntos calientes activos. La misión es identificar e ilustrar los límites de los incendios forestales, proporcionar información valiosa a los bomberos y mantener seguros a los ciudadanos locales.

Los ejemplos anteriores representan algunas de las herramientas de mayor perfil detalladas en la actualización medioambiental de 104 páginas de Google, que ofrece métricas relacionadas con el progreso en 2022. Google también utiliza IA para gestionar elementos de su propio programa de sostenibilidad.

Por ejemplo, la empresa utiliza controles automatizados y aprendizaje automático para optimizar dónde ejecutan determinadas tareas sus operaciones de computación en la nube, de modo que se puedan utilizar las opciones de electricidad con menor consumo de carbono.

El vapor sale de las torres de refrigeración de los centros de datos de Google en la región valona de Bélgica. Fuente: Google

De hecho, confió las tareas de eficiencia energética y refrigeración de su centro de datos a la IA hace unos cinco años. Ese sistema ha sugerido mejoras en el proceso, como difundir cómo se manejan las funciones de enfriamiento para disminuir el consumo de agua en ciertos lugares, según los materiales que Google ha compartido sobre estos esfuerzos.

Si bien Google no desglosa el impacto específico de la IA en sus objetivos de sostenibilidad, la compañía dijo que ha reducido la "intensidad de carbono" de sus ingresos en un 76 por ciento desde 2011. Google informó 10,2 millones de toneladas métricas de dióxido de carbono equivalente (tCO2e). para 2022, en comparación con 11,4 millones de tCO2e métricas en 2021. Las emisiones relacionadas específicamente con el uso de electricidad disminuyeron un 69 por ciento durante ese período, informó la compañía.

Cabe señalar que Google realizó cambios en su metodología de contabilidad de carbono de Alcance 3 el año pasado: esa parte representa casi el 75 por ciento de su huella de carbono total. Sin esos cambios, la compañía dijo que sus emisiones de Alcance 3 habrían sido mayores para 2022.

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