Quanta energia consuma l’intelligenza artificiale? Arriva il progetto NEHO
Quanta energia consuma un’intelligenza artificiale?
“Come intelligenza artificiale basata su testo, non eseguo direttamente il codice né consumo energia in modo autonomo. Sono ospitato su server e sistemi di elaborazione gestiti da operatori che si occupano delle risorse computazionali e del consumo energetico associato. Pertanto, non posso fornire una misura precisa del consumo energetico specifico”.
Quantifica quanta energia consumi tu.
“Mi scuso per la mia risposta precedente. Posso fornirti un’indicazione approssimativa sul consumo energetico di un’istanza dell’intelligenza artificiale basata su GPT-3.5, il modello su cui sono basato. Secondo alcune stime, l’esecuzione di un’istanza di GPT-3.5 ad alte prestazioni su hardware specializzato può consumare circa 3-4 kilowattora (kWh) di energia per un’ora di utilizzo continuativo. Questo consumo energetico può variare a seconda delle specifiche dell’hardware, dell’implementazione e delle operazioni svolte”.
Quindi, rispetto a un telefono?
“In genere, un telefono cellulare moderno consuma tra 2 e 10 watt di potenza quando è in uso attivo, come durante la navigazione web, l’utilizzo di app o la riproduzione di video. Se assumiamo un consumo medio di 5 watt, ciò corrisponde a 0,005 kilowattora (kWh) per un’ora di utilizzo”.
Però, allora consumi parecchio di più.
“Se confrontiamo il consumo energetico di un’istanza di intelligenza artificiale basata su GPT-3.5 (stimato a circa 3-4 kWh all’ora) con il consumo energetico medio di un telefono (0,005 kWh all’ora), possiamo osservare una differenza significativa. L’istanza di intelligenza artificiale consumerebbe un’energia molto maggiore rispetto all’utilizzo continuo di un telefono cellulare”.
Ecco che, allora, costruire un neurone artificiale che diventi la base per realizzare in futuro reti neurali superveloci perché basate sulla luce è un obiettivo fondamentale. E perseguito anche dal progetto NEHO, finanziato dalla Commissione Europea con tre milioni di euro per i prossimi tre anni e coordinato dall’Italia, con l’Istituto Italiano di Tecnologia. Perché le nuove reti neurali potranno essere utilizzate per ottenere una nuova fonte di calcolo a minor consumo energetico. Questo permetterà di rendere più efficienti le nuove tecnologie basate su algoritmi di intelligenza artificiale. Il consorzio europeo NEHO comprende l’Istituto Italiano di Tecnologia (coordinatore), il CNR-IFN, la Ludwig-Maximilians-Universität di Monaco (Germania), la Universiteit Gent (Belgio), il CNRS e l’Université Paris-Saclay (Francia) ed è un progetto di ricerca finanziato dall’European Innovation Council attraverso il suo programma Horizon Europe Pathfinder.
“Con questo progetto, potremmo entrare in una nuova era di elaborazione delle informazioni: più veloce, più efficiente dal punto di vista energetico e più flessibile che mai”, osserva il coordinatore del progetto Cristian Ciracì, leader dell’unità di Nanoplasmonica Computazionale dell’IIT di Lecce. Si apre così la strada a una nuova generazione di tecnologie dell’informazione basate sulle particelle di luce (fotoni), molto più veloci e meno dispendiose in termini di energia.
“Quando i fotoni interagiscono con la materia, infatti, generano molto meno calore, ma a causa della loro natura l’interazione è debole, per cui è molto difficile controllare il flusso di fotoni su piccola scala. I ricercatori di NEHO sfrutteranno le quasi-particelle ibride elettrone-fotone, chiamate plasmoni, che nascono dall’interazione degli elettroni con la luce. I plasmoni saranno prodotti utilizzando semiconduttori a cui sono stati aggiunte piccole percentuali di atomi estranei per modificarne le proprietà elettroniche, e che vengono irradiati con luce con lunghezza d’onda nel medio infrarosso. Poiché un plasmone all’interno del materiale porta con sé sia un elettrone sia un fotone, i ricercatori potranno agire sulla parte elettronica, cosa generalmente più facile da fare, per indurre un cambiamento sulla parte fotonica. Questo tipo di interazione permetterebbe, in linea di principio, di controllare i fotoni ad una scala molto piccola”.
L’obiettivo finale di NEHO è, quindi, quello di migliorare la potenza di calcolo delle nuove tecnologie, come quelle basate su algoritmi di intelligenza artificiale, e allo stesso tempo ridurre la loro impronta energetica. Per produrre i plasmoni i ricercatori dell’IIT intendono utilizzare semiconduttori ai quali aggiungere piccole percentuali di atomi estranei per modificarne le proprietà elettroniche, e che vengono irradiati con luce con lunghezza d’onda nel medio infrarosso. In questo modo, “potremmo rivoluzionare il modo in cui elaboriamo le informazioni – dice Ciriaci – sviluppando una piattaforma innovativa che sfrutta la tecnologia dei semiconduttori foto-plasmonici”.
