طلوع توسعه سیستم های سازگار با محیط زیست

نرم افزار شما مسئول چه مقدار کربن است؟ آگاهی از مصرف برق و مسئولیت پذیری در قبال آن اولین گام در چرخه توسعه سبز است.

در دسامبر ۲۰۲۳، نمایندگانی از تقریباً ۲۰۰ کشور در دوبی برای کنفرانس تغییرات آب و هوایی سازمان ملل متحد، COP28، ملاقات کردند تا در مورد نیاز مبرم به کاهش انتشار گازهای گلخانه ای بحث کنند، همانطور که توسط IEEE در این مقاله گزارش شده است.

طبق ابزار امتیازدهی پایداری وب‌سایت Ecograder، و همانطور که نویسندگان به سرعت اشاره کردند، وب‌سایت COP28 تولید می‌کند ۳.۶۹ گرم CO2 در هر بارگذاری صفحه. این بازدیدهای صفحه وب اضافه می شوند. اگر سایت به مدت یک سال ۱۰۰۰۰ بازدید ماهانه داشته باشد، انتشار گازهای گلخانه ای آن کمی بیشتر از یک پرواز یک طرفه از سانفرانسیسکو به تورنتو خواهد بود.

این هم چیز دیگری است (این یک نسخه گیک خبر بد است): ساخت وسایل نقلیه الکتریکی (EV) کثیف‌تر است، اما در نهایت برای رانندگی تمیزتر است. شخصی که صاحب یک ماشین برقی گران قیمت است، به دلیل ردپای کربن برای ساخت و ساز، کربن بیشتری برای ۳۰۰۰۰ تا ۶۰۰۰۰ مایل اول تولید می کند. به یاد داشته باشید، نیروگاه‌های زغال‌سوز هنوز هم اکثر شارژرهای برقی برقی را تامین می‌کنند. بنابراین، این یک مشکل است.

نرم افزار چقدر سبز است؟

اگرچه نرم افزار به خودی خود آلاینده ها را منتشر نمی کند، اما روی سخت افزار مرکز داده اجرا می شود که این کار را انجام می دهد. فناوری اطلاعات و ارتباطات، همچنین با استفاده از نرم افزار در مراکز داده، مسئول ۲٪ تخمینی است. به ۴٪ از انتشار گازهای گلخانه ای در جهان. این مقاله همچنین اشاره می کند که تا سال ۲۰۴۰، این تعداد می تواند به ۱۴٪ برسد. این مقدار کربن تقریباً به اندازه حمل و نقل هوایی، زمینی و دریایی است.

در اینجا چند مرحله وجود دارد که می توانیم انجام دهیم:

اول، اگرچه ما در نوشتن نرم‌افزار خوب هستیم، اما برای ایجاد نرم‌افزاری که از منابع سخت‌افزاری به‌طور بهینه استفاده می‌کند، تلاش می‌کنیم. این امر منجر به ناکارآمدی در مصرف برق می شود. در عصر رایانش ابری، ما منابع سخت افزاری را به عنوان یک استخر عظیم از محاسبات محاسباتی می بینیم که به راحتی برای گرفتن در دسترس است. نیازی نیست به کارایی یا بهینه سازی فکر کنید.

دوم، هیچ پاسخگویی برای مصرف برق وجود ندارد. توسعه‌دهندگان و مهندسان توسعه‌دهنده به معیارهایی که نشان‌دهنده تأثیر نرم‌افزار ضعیف مهندسی شده بر مصرف برق سخت‌افزاری است، دسترسی ندارند. در ابر، این عدم بینش معمولا بدتر است. هزینه‌های ناکارآمدی سخت‌افزار پنهان است، زیرا سخت‌افزار نیازی به خرید فیزیکی ندارد – بر حسب تقاضا است. Cloud finops ممکن است این وضعیت را تغییر دهد، اما هنوز اینطور نشده است.

در نهایت، ما توسعه دهندگان را برای نوشتن کد کارآمد آموزش نمی دهیم. یک برنامه غیربهینه در مقابل یک برنامه بسیار بهینه شده می تواند ۵۰۰٪ در معیارهای مصرف انرژی کارآمدتر باشد. من شاهد بدتر شدن این وضعیت در طول زمان بوده ام. ما مجبور بودیم کدهای کارآمد را در همان روز بنویسیم زیرا هزینه و در دسترس بودن پردازنده ها، فضای ذخیره سازی و حافظه بسیار زیاد و محدود بود. امروزه، آن چیزها به راحتی در دسترس و ارزان هستند.

هوش مصنوعی تشنه قدرت اوضاع را بدتر خواهد کرد

هوش مصنوعی به یکی از مهم ترین پیشرفت های تکنولوژیکی در زمان ما تبدیل شده است. ما اکنون راه حل هایی داریم که زمانی غیرممکن به نظر می رسید. با این وجود، با همه پیشرفت ها و پیشرفت ها، یک مسئله اساسی باید مورد توجه قرار گیرد. ما باید نیازهای سخت افزاری و مصرف انرژی سیستم های هوش مصنوعی را در نظر بگیریم.

به خاطر داشته باشید که پردازنده‌های گرافیکی به قدرت بیشتری نسبت به پردازنده‌ها نیاز دارند، و یک رونق جدید دات‌کام و افزایش ارزش شرکت GPU وجود دارد. بهینه سازی GPU در آن عرصه همچنان یک فکر بعدی باقی می ماند و اگر سیستم های هوش مصنوعی می سازید، GPU ها به عنوان یک شر ضروری فروخته می شوند.

از آنجایی که شرکت‌ها برای کاهش ردپای کربن مدل‌های هوش مصنوعی خود تلاش می‌کنند، گفتگوی جدیدی در مورد شیوه‌های هوش مصنوعی پایدار ایجاد شده است. تعادل بین ترویج نوآوری و اطمینان از مسئولیت زیست محیطی کجاست؟ بسیاری از شرکت‌ها و ارائه‌دهندگان فناوری به این موضوع کمک می‌کنند، اما من بهینه‌سازی سخت‌افزاری زیادی در مورد هوش مصنوعی نمی‌بینم. هنوز.

پایداری نتیجه می دهد

این زمان خوبی برای بحث در مورد مصرف انرژی است، قبل از اینکه با استفاده از هوش مصنوعی آن را بدتر کنیم. به یاد داشته باشید، این فقط در مورد محیط زیست نیست؛ پیامدهای مالی نیز وجود دارد. هر چیزی که به قدرت بیشتری نیاز دارد گران تر است.

تغییر به سمت شیوه‌های نرم‌افزاری پایدار به کسب‌وکار و پایداری در لگن می‌پیوندد. من شک دارم که اگر مزایای تجاری قانع کننده ای وجود نداشت، این گفتگوها را انجام می دادیم. اشکالی ندارد ترکیبی از اصول اخلاقی و ملاحظات اقتصادی اهمیت پایداری را به عنوان یک کاتالیزور کلیدی برجسته می‌کند.

توسعه وب‌سایت‌ها و برنامه‌های سازگار با محیط زیست نیازمند تغییر در اخلاق کاری توسعه‌دهندگان است. توسعه باید شامل ارزیابی مجدد ضرورت ویژگی، کارایی الگوریتمی و بهینه‌سازی کد برای کاهش مصرف انرژی باشد.

ما باید اصول پایداری را در تار و پود فرآیند توسعه نرم افزار القا کنیم. این بدان معناست که ما بازی کارآمدی نرم‌افزار خود را با فرآیندهای توسعه‌یافته و زنجیره‌های ابزار بهبود یافته به سطح بالاتری می‌بریم. توسعه دهندگان باید معمار نرم افزارهایی باشند که کارآمدتر باشد و انرژی کمتری مصرف کند.

اتخاذ الگوریتم‌های سبزتر یک حرکت تاکتیکی است که با استراتژی گسترده‌تر کاهش مصرف انرژی همسو می‌شود. تحقیقات کنونی تأکید می‌کند که الگوریتم‌های کارآمد مصرف انرژی را در طول توسعه و بهره‌برداری با تأثیرات ناچیز بر عملکرد کاهش می‌دهند.

به شبح هوش مصنوعی. برای اطمینان از پایداری هوش مصنوعی، ما باید رویکردی وظیفه شناسانه برای داده های آموزشی داشته باشیم. “این داده ها است، احمقانه” به پرقدرت ترین جنبه هوش مصنوعی می رسد. بهینه سازی استفاده از داده ها و پالایش فرآیندهای الگوریتمی می تواند مصرف انرژی را کاهش دهد. ما دهه هاست که می دانیم.

این بر نیاز ما به آموزش توسعه‌دهندگان، مهندسان هوش مصنوعی و دانشمندان داده برای ساختن سیستم‌های هوش مصنوعی خلاقانه است که کمترین کربن را تولید می‌کنند. سازمان ها باید بر روی شیوه های پایداری بهتر پافشاری کنند. به طور معمول، این می تواند تاثیری بر زمان یا هزینه تحویل نداشته باشد.

بله، آموزش و ابزارها هزینه های اضافی مورد نیاز برای توسعه کارآمدتر هوش مصنوعی هستند. شما نمی توانید آن را به هر دو صورت داشته باشید. تلاش برای شیوه‌های نرم‌افزاری پایدار، ابزارهایی را می‌طلبد که قادر به اندازه‌گیری ردپای کربن راه‌حل نرم‌افزاری در طول چرخه عمر آن هستند. این معیارها بینش‌های ارزشمندی را ارائه می‌دهند و توسعه‌دهندگان را به سمت شیوه‌هایی راهنمایی می‌کنند که اثرات زیست‌محیطی را کاهش می‌دهند و در عین حال پیشرفت مداوم فناوری‌های دیجیتال را تضمین می‌کنند.

روند رو به رشدی به سمت مهندسی نرم افزار سبز وجود دارد که توسط ابتکارات آموزشی و برنامه های صدور گواهینامه که بر پایداری در صنعت نرم افزار تأکید دارند، هدایت می شود. اگرچه ما در شناسایی مشکلات و ابداع راه حل ها بسیار خوب هستیم، اما در اجرای آن راه حل ها خیلی خوب نیستیم.

من در حال حاضر شاهد افزایش تعداد مشاغل افسر پایداری هستم. مرا بدبین خطاب کنید، اما تجربه به من می گوید که تاکید بر نمرات محیطی، اجتماعی، و حاکمیتی (ESG) و روابط عمومی خواهد بود تا عملکرد واقعی. ما باید به جای تمرکز بر پنل های خورشیدی یا شارژرهای برقی در دفتر، ایجاد سیستم های نرم افزاری کارآمد را در اولویت قرار دهیم.

امیدواریم به زودی بتوانیم با تلاش‌های پایداری به چیزی معنادار دست یابیم.