Дата-центры в Германии потребили в 2022 году 18 миллиардов киловатт-часов энергии, что больше, чем энергопотребление всего Берлина. И только 3% мировых серверов расположены в этой стране. Итак, кажется очевидным: растущая важность информационных технологий во всех сферах жизни и во всех отраслях промышленности не оказывает хорошего влияния на выбросы CO2 и глобальное потепление. Но если присмотреться, то все не так просто. В конце концов, многие центры обработки данных по всему миру были построены именно там, где доступна возобновляемая энергия, потому что Всемирная паутина может иметь свои узлы где угодно. Кроме того, как производители ИТ-оборудования, так и операторы дата-центров работают над снижением энергопотребления – и успешно. За последние годы производительность немецких дата-центров выросла на 90 %, а их энергопотребление — на 63 %. Поэтому они стали более эффективными.
Темпы цифровизации: еще многое предстоит сделать
Может ли быть больше? Несомненно. Возможно даже, что слово «квантовый скачок», обозначающее эпохальное технологическое усовершенствование, скоро станет применимым в самом прямом смысле этого слова.
Доказательство находится в Зигенском университете. Там, в Институте экспериментальной квантовой оптики, уже построен и введен в эксплуатацию в 2010 году первый в Германии квантовый компьютер. Он работает во много раз быстрее, чем самый быстрый обычный «суперкомпьютер». Это происходит потому, что в то время как каждый «обычный» компьютер работает в двоичном формате, т.е. обрабатывает последовательные нули и единицы, квантовые компьютеры могут накладывать нули и единицы, т.е. обрабатывать их параллельно. Тогда говорят о кубитах, а не о битах. Из 56 кубитов достигается вычислительная мощность самого мощного на данный момент обычного суперкомпьютера. С каждым кубитом производительность удваивается, и целевые размеры могут превышать 1000 кубитов. Таким образом, производительность возрастает в геометрической прогрессии, и можно решать задачи, о которых сегодня даже не смеешь думать, - с энергопотреблением, которое на квантовый скачок (точнее: на 99,9%) ниже.
Мартин Хилл — доктор и профессор экономики Зигенского университета, а также инициатор и промоутер различных стартап-компаний, а также член консультативного совета ifm Solutions GmbH. В интервью ifm SUCCESS DAYS 2023 он сравнил квантовые компьютеры и обычные высокопроизводительные компьютеры: «Крупнейший высокопроизводительный кластер в мире занимает площадь около 20 теннисных кортов с серверными стойками и имеет энергопотребление примерно город со 100 000 жителей. Наш компьютер, имеющий такую же производительность, потребляет энергию как частный дом. Вот где вы можете увидеть отношения и огромный потенциал экономии».
Но преимущества еще не исчерпаны. Во многих промышленных процессах именно современные системы управления обеспечивают энергосберегающую и ресурсосберегающую работу заводов и фабрик, например. Они контролируют транспортные потоки, объемы сточных вод или даже производство стали таким образом, что оптимум достигается при минимальном использовании энергии и ресурсов. И именно здесь квантовые компьютеры снова позволят совершить квантовый скачок и, таким образом, станут основным фактором успешной защиты климата.
Когда компьютеры улучшают защиту климата
«Квантовые компьютеры выполняют вычисления, которые мы сегодня даже не можем рассчитать, например, очень сложные версии задачи «коммивояжера». Это включает в себя оптимизацию логистических маршрутов путем добавления большого количества данных. Обычные компьютеры не могут рассчитать эти полные перечисления, но квантовые компьютеры могут То же самое относится и к совершенно другому примеру: моделированию рецептур в фармацевтической промышленности, которое используется для расчета воздействия лекарств, их эффективности и взаимодействия. Это типичные оптимизационные расчеты, для которых мы в будущем будем использовать квантовые компьютеры — и, конечно же, для оценки данных о погоде и выбросах для улучшения защиты климата», — говорит профессор доктор Мартин Хилл.
Квантовый (компьютерный) скачок произойдет
Итак: грядёт квантовый скачок. Во многих промышленных процессах современные системы управления и программные модули уже сейчас обеспечивают энерго- и ресурсосберегающую работу машин, установок и целых заводов.
Цифровизация уже позволила сэкономить многие гигаватт-часы энергопотребления и сократить выбросы многих тонн CO2, хотя она сама потребляет энергию. Общий баланс - собственное потребление против сбережений еще никто не подсчитал (и, кстати, точный расчет этой величины вряд ли был бы возможен без цифровизации). Но само собой разумеется, что экономия энергии, вызванная современными системами управления и компьютерами, значительно превышает их энергопотребление.
Проклятие или благословение, угроза или возможность?
Поэтому нет никаких причин выступать против цифровизации и рассматривать искусственный интеллект как угрозу. Как и в случае с каждой новой технологией, существуют возможности и риски для окружающей среды и общества. Однако для профессора доктора Мартина Хилла преимущества перевешивают риски: «Я рассматриваю цифровизацию как огромную возможность для немецкой промышленности. Прежде всего, вы не можете сопротивляться этой тенденции: цифровизация будет развиваться во многих сферах жизни и работы. "Мы не находимся в поул-позиции ни в Европе, ни во всем мире. Нам предстоит еще многое наверстать. Если мы не осознаем этого и, наконец, не начнем должным образом, мы потеряем конкурентоспособность в Германии, и не только промышленность, но и наше общество отстают. Итак, цифровизация: да! Намного, намного быстрее, чем раньше! Нам нужно гораздо больше скорости. Здесь огромные возможности и преимущества».
ИИ нуждается в ограждении
А ИИ? Нет ли опасности, что ситуация выйдет из-под контроля? Мартин Хилл: «Прежде всего, здесь мы тоже должны увидеть преимущества. Всего один пример: в Германии врачи тратят около 60 процентов своего времени на документацию и только 40 процентов на пациентов. Если они используют ИИ, такой как ChatGPT в будущем это, конечно, принесет большой прирост эффективности - и принесет пользу пациенту. Но здесь нам нужен кодекс поведения, чтобы использование ИИ не вышло из-под контроля морально и социально. Например, в Дании Право на социальное обеспечение рассчитывается с помощью ИИ: именно этого мы хотим? Вопрос оправдан. Вот почему нам нужны защитные ограждения для некоторых областей цифровизации, особенно для ИИ».