L’IA et les vastes volumes de données nécessaires à son fonctionnement génèrent une consommation d’énergie massive qui ne fera qu’augmenter en raison de la croissance exponentielle de son développement et de son déploiement. La préoccupation s’accroît : l’IA et le stockage de quintillions d’octets de données générées quotidiennement pourraient exacerber la crise climatique.
L’IA doit donc évoluer vers une forme plus respectueuse de l’environnement, une « IA verte », dont les émissions sont gérées de manière à atteindre un niveau de neutralité carbone, évitant ainsi que cette technologie ne devienne un fardeau pour notre environnement. En effet, l’IA a le potentiel de devenir un puissant outil de lutte contre le changement climatique.
L’Impact climatique des TIC, IA et Big Data
Les estimations de 2021 concernant la contribution des TIC aux émissions mondiales de gaz à effet de serre (1,8 à 2,8 %) sont probablement sous-évaluées. Les technologies émergentes d’aujourd’hui, telles que la blockchain, l’IA et l’informatique quantique, consomment toutes plus d’énergie que toutes les innovations précédentes, rendues possibles par l’exploitation des Big Data.
Engie estime que la consommation d’énergie des centres de données correspond à environ 4% de la consommation mondiale d’électricité et est responsable de 1 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre. Le taux de croissance annuel du secteur du stockage de données est de 50% et le marché mondial de l’IA devrait croître de 40 % chaque année.
Les émissions qui en résultent pourraient rapidement devenir incontrôlables et les experts avertissent que la consommation d’énergie de l’IA doit être prise en compte de manière urgente. Une étude publiée en 2021 souligne que l’implémentation de ChatGPT à cette date consommait autant d’électricité qu’une centaine de foyers en un an.
Une autre étude, citée par Deloitte, estime que l’électricité utilisée pour l’implémentation d’un algorithme d’apprentissage profond émettait 284 tonnes de CO2, soit cinq fois les émissions d’une voiture américaine moyenne.
Le déploiement de l’IA dans des applications en temps réel consomme encore plus d’énergie que l’implémentation de modèles d’IA. Une fois déployés, ces modèles doivent être constamment alimentés en données pour s’améliorer, créant ainsi un cycle de traitement de données énergivore.
Réduire l’empreinte carbone : L’engagement de l’IA verte
Le passage à l’informatique verte et à l’IA verte est une nécessité. La première étape pour assurer la durabilité des nouvelles technologies est de les développer en tenant compte de l’objectif de neutralité carbone et de faire preuve de transparence quant à la consommation d’énergie des outils développés. Des calculateurs d’émissions pour l’apprentissage automatique qui tiennent compte des fournisseurs de services cloud, des régions géographiques et du matériel sont disponibles sur Github pour les ingénieurs.
Les entreprises technologiques, les utilisateurs d’IA et les entreprises gourmandes en données ont la responsabilité d’évaluer les émissions tout au long de leurs chaînes de valeur et de promouvoir les centres de données écoénergétiques et les fournisseurs qui les utilisent, afin de réduire leur empreinte carbone.
Des outils FinOps, développés pour gérer la facturation cloud, peuvent aider les entreprises à limiter leur consommation de ressources. Des logiciels tels que Net Zero Cloud de Salesforce et Microsoft Cloud for Sustainability peuvent offrir des visualisations des réseaux et des processus qui révèlent les points à améliorer.
Engie recommande de « sortir du schéma classique » des centres de données connectés aux réseaux nationaux et aux réseaux d’eau, et de se tourner vers des micro-réseaux autonomes où l’énergie des centres de données verts provient de sources d’énergie renouvelables locales. À Montréal, au Canada, des centres de données fonctionnant entièrement à l’hydroélectricité existent déjà.
Lors du choix d’un produit d’IA, les chaînes d’approvisionnement technologiques doivent être examinées : où et comment un produit d’IA a-t-il été développé ? Où le développeur traite-t-il et stocke-t-il les données ? Opte-t-il pour des centres de données verts et gère-t-il ses émissions de carbone ?
Les entreprises, fournisseurs et utilisateurs finaux doivent également se concentrer sur la réduction du stockage de données redondantes et évaluer la fréquence à laquelle les données doivent réellement être transmises. Les processus de gestion des données devraient être conçus pour utiliser le minimum de données nécessaires et évaluer leur pertinence, en archivant ou en purgant les informations non pertinentes ou obsolètes.
Faire des choix plus écologiques et déployer des processus plus respectueux de l’environnement à tous les niveaux fait partie de l’éthique de l’IA et du concept de sobriété numérique que les organisations doivent intégrer dans leur parcours vers la durabilité.
Gestion éco-responsable des données avec l’IA verte
L’IA verte peut-elle atteindre la neutralité carbone ? L’IA verte, avec des coûts de calcul et des émissions réduits, pourrait jouer un rôle majeur dans la création de la durabilité. Une bonne gestion des données est essentielle pour que l’IA puisse contribuer efficacement à la lutte contre le changement climatique.
Imaginez une usine qui cherche à réduire ses déchets et ses émissions. En intégrant des dispositifs IoT et des capteurs dans ses processus, elle peut utiliser l’IA et le machine learning pour suivre et optimiser l’utilisation des ressources tout au long du cycle de vie d’un produit, réduisant ainsi la consommation d’énergie et les émissions de carbone. Ce type d’usage de l’IA et de la technologie intelligente pourrait réduire la consommation d’énergie annuelle de 20 %.
L’IA peut également être utilisée à un niveau microéconomique dans les maisons, les usines et les bâtiments pour créer des chaînes d’approvisionnement efficaces et durables et améliorer les processus agricoles.
À l’échelle mondiale, l’IA peut fournir des données précieuses sur la déforestation et cartographier les changements dans les océans, renforçant ainsi les décisions climatiques des gouvernements. L’IA peut collecter des données provenant de sources d’énergie renouvelables, de données de consommation, et effectuer des prévisions basées sur les archives météorologiques pour optimiser les réseaux électriques en un temps record.
Le projet DeepMind de Google UK utilise déjà l’IA pour optimiser ses parcs éoliens, et estime que cette technologie a augmenté d’un cinquième la valeur de l’énergie produite. De son côté, Orange a mis au point une solution logicielle, MCO2, qui aide les entreprises à évaluer l’impact environnemental de leurs activités, depuis leur utilisation des télécommunications jusqu’à l’ensemble de leur cycle de vie de produit.
Dans l’industrie du transport maritime, un logiciel d’optimisation de processus alimenté par l’IA pourrait éviter l’expédition d’environ 60 millions de conteneurs vides chaque année, en permettant une meilleure utilisation des espaces inutilisés.
De même, la société Bowery Farming, qui se consacre à la culture en intérieur, utilise leur système BoweryOS pour collecter des milliards de points de données à partir de capteurs et de caméras. Ce système peut identifier une plante en mauvaise santé et alerter les agriculteurs quand il est temps de récolter. Les algorithmes d’apprentissage automatique sont constamment à l’œuvre pour identifier la « recette » de culture idéale. Ce type de technologie pourrait éventuellement nourrir de manière durable la population mondiale en pleine croissance.
En somme, l’IA verte n’est pas seulement un concept souhaitable, mais une nécessité pour atténuer l’impact environnemental de l’ère numérique tout en maximisant ses avantages.
Au niveau global, le Programme des Nations Unies pour l’Environnement (PNUE) a mis en place une plateforme numérique propulsée par l’intelligence artificielle : la Salle de Situation Environnementale Mondiale (WESR pour World Environment Situation Room en anglais). Cette plateforme utilise des données d’observation de la Terre et des informations provenant de divers capteurs pour analyser et prévoir de manière précise la concentration de CO2 dans l’atmosphère, les variations dans les glaciers, ainsi que les changements du niveau de la mer. Selon le PNUE, l’ambition de la WESR est d’agir comme « le centre de commandement pour la mission planétaire Terre ».
L’opportunité de l’IA verte
L’Accord de Paris de 2015 établit des objectifs climatiques visant à stopper l’augmentation des températures mondiales et à atteindre une situation d’équilibre avec zéro émission nette de gaz à effet de serre d’ici 2050. D’ores et déjà, selon Gartner, près de 50% des dirigeants d’entreprise indiquent que l’atténuation des effets du changement climatique a un impact significatif sur leurs opérations.
Choisir l’option verte est désormais une nécessité et non plus une option, mais c’est une nécessité qui offre une vaste opportunité. Les entreprises non technologiques peuvent tirer profit du fait d’être des pionniers dans le domaine de la durabilité.
Les entreprises d’IA verte peuvent permettre la durabilité et atteindre les objectifs de zéro émission nette tout en développant des applications très rentables. Les estimations de PwC indiquent que l’utilisation de l’IA pour des solutions environnementales pourrait apporter 5,2 billions de dollars USD à l’économie mondiale en 2030 tout en réduisant les émissions de gaz à effet de serre de 4%.
L’IA améliore l’analyse des données et les prévisions de plusieurs ordres de grandeur. L’IA verte produit des informations qui identifient où l’énergie est consommée, d’où proviennent les émissions, et où des améliorations d’efficacité peuvent être réalisées.
Aujourd’hui et à l’avenir, l’IA peut optimiser de manière autonome des processus complexes, éliminant ainsi les déchets et réduisant les émissions mondiales. Cependant, ce potentiel ne peut être réalisé que si les solutions d’IA, les fournisseurs et leurs silos de données sont construits et exploités de manière durable dès le départ.
L’adoption de l’IA verte est donc indispensable pour les développeurs de produits et les utilisateurs de technologie de toutes tailles. Si vous cherchez à analyser la durabilité de vos chaînes d’approvisionnement technologiques ou à choisir des produits plus verts pour obtenir un avantage grâce à la transformation numérique, Ivy Partners peut vous aider.
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