AIが気候変動対策にどう役立つか

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With the effects of climate change becoming more visible each year, here's how AI could help.Image: Unsplash/Marcus Kauffman
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  • 人工知能は、気候変動との闘いに役立つ可能性がある。

  • AIの応用により、より省エネルギーな建物の設計、電力貯蔵の改善、太陽光および風力発電の電力網への必要に応じた供給による再生可能エネルギーの導入最適化が可能になるかもしれない。

  • この技術は、2030年までに世界の温室効果ガス排出量を4%削減するのに役立つ可能性があるという。最近の研究(会計事務所PricewaterhouseCoopersがMicrosoftのために実施)による。

  • しかし、AI、アルゴリズム、大量データの処理には、エネルギー消費に関する懸念がある。

気候変動により、暴風雨、山火事、干ばつによる被害が深刻化する中、人工知能(AI)やデジタルツールは、その影響を予測し抑制する手段として注目を集めている。

政府、テック企業、投資家は、アルゴリズムを用いてデータセットのパターンを識別し、現実または仮想の環境において予測、推奨、または意思決定を行う機械学習システムへの関心を高めている。

6月には、プライベート・エクイティ企業TPGのインパクト投資部門であるRise Fundが、投資を行い、ケンタッキー州を拠点とするスタートアップClimavisionが開発した、データとAIを活用した「ナウキャスティング」システムに1億ドルを投じ、気象パターンを細かな精度で予測しようとしている。

また、AIが地球温暖化との闘いで果たす役割に関する政府間ロードマップが、11月にスコットランドで開催されるCOP26気候変動サミットで発表される予定である。

しかし批判者らは、AIはエネルギー集約的で環境に害を及ぼす可能性もあり、より効果的な気候変動対策から注意をそらす高コストな要因になりかねないと警告している。

AIはどのように気候変動対策に貢献できるのか?

この技術は、すでに活用されている。日本では自然災害の警報配信に、アマゾンでは森林破壊の監視に、中国ではより環境に配慮したスマートシティの設計に利用されている。

AIの応用は、より省エネルギーな建物の設計、電力貯蔵の改善、太陽光および風力発電の電力網への必要に応じた供給による再生可能エネルギーの導入最適化にも役立つ可能性がある。

より小規模では、使用されていない照明の自動消灯や、予想される需要に応えるための電気自動車から電力網への送電など、家庭のエネルギー使用の最小化に役立つ可能性がある。

この技術は、2030年までに世界の温室効果ガス排出量を4%削減するのに役立つ可能性があるという。最近の研究(会計事務所PricewaterhouseCoopersがMicrosoftのために実施)によるもので、同社は気候変動市場向けの機械学習製品を開発している。

英国を拠点とするシンクタンク、AI・気候センター(CAIC)の共同創設者であるピーター・クラットン=ブロック氏は、この技術は気候モデリングの「境界を押し広げている」と述べた。

AIは、写真、グラフ、地図といった構造化されていない膨大なデータを処理でき、「海面上昇と氷床の動態を理解するための大きな可能性」を開くと、同氏はトムソン・ロイター財団に語った。

衛星画像に写っているグリーンランドのヌーク・フィヨルド。Image: @DEFIS_EU/Handout via REUTERS

誰がこれを利用できるのか?

AIの計算資源の高コストにより、研究は主に民間部門に移行しており、その市場は「極めて活発」であると、Climavisionの最高経営責任者クリス・グッド氏は述べている。

Climavisionのシステムは、高解像度のレーダーネットワークに加え、衛星と高高度気象観測気球のデータを用い、既存の気象予報ネットワークにおける「数百の空白」を埋めるものだと同社は述べている。

エネルギーおよび運輸業界、農家、さらには米軍までもが、「大気のリアルタイムの状況、つまりまさに今起きていること」にアクセスできるようになる。「毎秒ごとに更新されるため」とグッド氏は述べた。

TPGの対外業務担当ディレクターであるアリ・コーエン氏は、同社が先週発表した新たな54億ドルのRise Climateファンドについて、「世界中の気候変動ソリューション」に投資するものだと述べ、各国や企業が低炭素エネルギーへと移行する中で、AI市場は成長する可能性が高いと語った。

電力網からスマート家電に至るまで、「データとAIを活用したソフトウェアは、市場の動向を予測し、リアルタイムで運用のバランスを取り、エネルギー収量を最大化する上で不可欠となるだろう」と、同氏は電子メールによるコメントで述べた。

近隣の山火事による煙に覆われたカナダ・カムループスのトンプソン川で、泳いで涼む人々。Image: REUTERS/Jennifer Gauthier

欠点は何か?

大規模なアルゴリズムを十分に訓練するために必要なデータの保存と処理には膨大なエネルギーを消費し得る。マサチューセッツ工科大学(MIT)の研究によると、その排出量は二酸化炭素換算で626,000ポンド(284,000キログラム)にも及ぶことがある。研究による。

これは、米国の自動車のライフサイクル排出量のほぼ5倍に相当すると研究者らは述べている。

メールの送信や動画のストリーミングなど、オンライン活動のデータを処理・保存するデータセンターは、国際エネルギー機関によると、すでに世界の電力使用量の約1%を占めている。

また、一部の推計では、コンピューティングが2030年までに世界の総電力需要の最大8%を占めるとされており、懸念が高まっている。これが化石燃料のさらなる燃焼につながる可能性があるためだ。

「AIは気候変動対策の推進役であると同時に、潜在的にはその破壊者にもなり得る」と、スウェーデンのウメオ大学で社会・倫理的AIを専門とするヴァージニア・ディグナム教授は述べている。

ハードウェアの製造に必要なレアアース金属は破壊的な影響を及ぼすと同教授は述べ、さらにAI自体も「魔法の杖ではなく、誤りも避けられない」と付け加えた。

人々のエネルギー使用量を記録する可能性は、CAICのクラットン=ブロック氏が「データを個人にまで遡って追跡する能力」と呼ぶものを通じて、プライバシーへの懸念を生んでいる。

データ入力で用いられる前提条件によっては、予測結果に偏りが生じる可能性もある。

気候変動対策は「主として、排出の大部分に責任を負う人々が、自らのライフスタイルを大きく変えること」に焦点を当てるべきだと、英国、スウェーデン、ノルウェーの大学でエネルギーと気候変動の教授を務めるケビン・アンダーソン氏は述べている。

「将来の問題解決を技術に頼り、そうすることで短中期的に自らの良心をごまかすことは、到底十分とは言えない」と、5つの大学によるパートナーシップであるタンダル気候変動研究センターにも関わるアンダーソン氏は付け加えた。

カリフォルニア州ヨーバリンダで燃え広がるブルーリッジ火災を見守る住民たちのシルエット。Image: REUTERS/Ringo Chiu

では、解決策は何か?

最終的に、AIを気候変動対策に活用できるかどうかは、国境を越えてどのように規制されるかにかかっている可能性がある。

プライバシーの問題は、「現在我々が使用している技術の種類に非常に特有のもの」であると、昨年、欧州委員会の人工知能に関するハイレベル専門家グループに参加したディグナム氏は述べている。

「個人データへの依存度が低い他の種類のアルゴリズムを取り入れれば、エネルギー消費とプライバシーとのバランスは、それほどジレンマではなくなる」と同氏は述べた。

そうしたアルゴリズムは、まもなく現在使用されているものと「同程度に効率的」になるだろうと、同氏は付け加えた。

ニューヨーク大学の研究センターであるAI Now Instituteは、テック企業の炭素、エネルギー、環境への影響について完全な透明性を求めるとともに、テックと気候規制の統合を義務付けるグリーンAI原則を提案している。

欧州連合も、これらの問題を検討していることを示している。

ただし現時点では、気候変動がもたらす脅威により、AIを用いた解決策を見出す取り組みは続くだろうと、クラットン=ブロック氏は述べている。

「機会はリスクよりも大きい」と同氏は述べた。

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