O Preço Energético da Inteligência Artificial: Uma reflexão pessoal

28 de setembro de 202428 de setembro de 2024Carlos Moisés Deixe um comentário

Hoje, enquanto assistia ao nascer do sol da minha varanda e refletia sobre a quantidade absurda de energia que nossa estrela – o Sol – nos entrega a todo instante, não pude deixar de pensar o quanto nossa civilização – totalmente dependente da tecnologia – ainda luta para suprir uma demanda cada vez mais crescente por energia.

Pela Escala de Kardashev, criada pelo astrofísico russo Nikolai Kardashev em 1964, que classifica as civilizações em 3 tipos, com base na quantidade de energia que elas são capazes de coletar e utilizar, a Terra sequer atingiu o status de Tipo I (civilização planetária). Ou seja, ainda não conseguimos utilizar toda a energia disponível no nosso próprio planeta, incluindo a energia solar, geotérmica, eólica, entre outras. Uma civilização do Tipo II (civilização estelar) conseguiria aproveitar toda a energia emitida por sua estrela principal (no nosso caso, o Sol). E uma civilização do Tipo III (civilização galáctica) conseguiria obter energia além de sua própria estrela principal (no nosso caso, outras estrelas ou fontes de energia da Via Láctea).

Em tempos de expansão e crescimento do uso da Inteligência Artificial (IA), o consumo cada vez maior de energia torna-se um desafio para as big techs, com grande impacto no aquecimento global.

Sim, o consumo de energia elétrica está crescendo no mundo todo. A previsão de crescimento para 2024 é de 3,3% – em 2023 o crescimento foi de 2% – segundo relatório do Mercado de Eletricidade da IEA (Agência Internacional de Energia). Mesmo com um crescimento líquido de aproximadamente 84% do uso de fontes renováveis – como hidrelétrica, solar, eólica e biomassa – em 2023, essas fontes representavam apenas cerca de 14% da matriz energética mundial. Você já parou para pensar no quanto a IA consome de energia?

A IA utiliza complexos algoritmos de aprendizado de máquina, especialmente aqueles de aprendizado profundo (deep learning), que exigem uma quantidade significativa de poder computacional. Para treinar modelos de aprendizado de máquina, é necessário processar grandes volumes de dados, envolvendo operações matemáticas complexas e repetitivas que demandam muito poder de processamento e, consequentemente, muita energia, por longos períodos. O treinamento de modelos complexos pode levar dias ou até semanas, durante os quais os recursos computacionais são utilizados continuamente.

A demanda por poder computacional é crescente e, por vezes, somente as CPUs das máquinas, por mais potentes que sejam, não são suficientes, exigindo a coparticipação das GPUs (unidades de processamento gráfico), que são mais eficientes para esse tipo de tarefa do que as CPUs tradicionais, porém consomem muita energia. E não se trata apenas do alto consumo de energia pelos computadores. A infraestrutura de data centers que hospedam os recursos computacionais precisa de sistemas de resfriamento e manutenção que contribuem para o consumo de energia associado ao uso da IA.

O alto consumo de energia pelo treinamento e uso de IA contribui para as emissões de carbono, especialmente se a energia utilizada provém de fontes não renováveis. Isso agrava o problema do aquecimento global, tornando-se um desafio prioritário para as big techs a busca por eficiência energética e a transição para fontes renováveis de energia.

Então, como as big techs estão enfrentando esse problema?

Além de utilizar-se de parques eólicos e usinas solares, um acordo anunciado entre o proprietário da usina nuclear de Three Mile Island e a Microsoft permitirá a reabertura da usina para geração de energia que será comprada integralmente pela Microsoft pelos próximos 20 anos. O acordo da Microsoft para ajudar a reativar a usina nuclear de Three Mile Island está diretamente relacionado à necessidade crescente de energia para seus data centers, especialmente devido à expansão da IA. A Microsoft tem um compromisso de se tornar carbono-negativa até 2030. Utilizar energia nuclear, que é uma fonte de energia livre de carbono, ajuda a empresa a atingir esse objetivo.

Um dos reatores dessa usina, a Unidade 2, sofreu uma fusão parcial em 1979, no que ainda é o acidente nuclear mais significativo da história dos Estados Unidos. Desde então, permaneceu fechada.

A OpenAI (criadora do ChatGPT) utiliza a infraestrutura da Microsoft para suas operações, uma vez que a Microsoft é um dos principais investidores da OpenAI e fornece suporte através de sua plataforma Azure, que tem compromisso de usar 100% de energia renovável em seus data centers até 2025, além da própria OpenAI estar trabalhando para tornar seus algoritmos mais eficientes em termos de energia, o que ajuda a reduzir o consumo de energia e as emissões de carbono.

Por sua vez, o Google tem investido significativamente em energia renovável, tendo anunciado em 2020 a compra de energia renovável suficiente para cobrir 100% de seu consumo anual de eletricidade. Curiosamente, também tem usado a própria IA para otimizar o consumo de energia em seus data centers. Os algoritmos de IA ajudam a prever e gerenciar a demanda de energia, melhorando a eficiência operacional. Apesar dos esforços, no entanto, a demanda crescente por IA tem levado a um aumento significativo no consumo de energia e, consequentemente, nas emissões de carbono.

As emissões de carbono do Google aumentaram quase 50% entre 2019 e 2023 devido ao aumento da demanda de energia para a IA.

A Amazon está adotando várias estratégias para suprir a crescente demanda de energia para suas operações de IA, prevendo investir quase 150 bilhões de dólares nos próximos 15 anos para expandir seus data centers, visando atender à explosão de demanda por aplicações de IA e outros serviços digitais. A AWS (Amazon Web Services) está comprometida em alcançar zero emissão líquida de carbono até 2040 e, para isso, está em fase de transição de sua infraestrutura para usar 100% energia renovável. Mesmo usando a própria IA para otimizar o consumo de energia em seus data centers, a demanda crescente por IA continua a representar desafios significativos com o aumento crescente de energia elétrica e, consequentemente, com o impacto ambiental.

Embora a Amazon tenha investido significativamente em projetos de energia renovável, a produção atual ainda não cobre completamente o consumo total de energia da empresa.

Apesar dos investimentos em energia renovável e das iniciativas para otimizar o consumo, a demanda crescente por IA e serviços em nuvem continua a pressionar as empresas de tecnologia a buscar soluções mais sustentáveis. A questão é: até que ponto as empresas conseguem acompanhar esse ritmo acelerado de crescimento, sem comprometer seus objetivos de sustentabilidade?

Você sabia?

Um artigo da Carnegie Mellon University – ainda a ser revisado por pares – baseado em estudos recentes, mostra que a geração de uma única imagem por IA pode consumir uma quantidade significativa de energia. Em média, gerar 1.000 imagens por IA consome cerca de 2,907 kWh, o que equivale a aproximadamente 0,0029 kWh por imagem. Isso é comparável a carregar a bateria de um smartphone até cerca de 24% de sua capacidade!

E nós, como usuários finais, qual o nosso papel nessa equação?

Como usuários, podemos contribuir informando-nos sobre o impacto ambiental das tecnologias que utilizamos e compartilhando esse conhecimento com outros. A conscientização é o primeiro passo para a mudança.

Ao escolhermos produtos e serviços que priorizam a sustentabilidade, estamos incentivando as empresas a investirem em soluções mais limpas e eficientes. Ao mesmo tempo, é fundamental que as grandes empresas de tecnologia assumam um papel de liderança, investindo em pesquisa e desenvolvimento de tecnologias que minimizem o impacto ambiental da IA.

A energia nuclear, embora seja uma fonte de energia livre de carbono, apresenta desafios em termos de segurança e gestão de resíduos. É preciso buscar soluções inovadoras que combinem a eficiência da energia nuclear com a segurança e a sustentabilidade das fontes renováveis.

Voltando à minha reflexão inicial, acredito que o ideal seria que, em um futuro próximo, atingíssemos a classificação de Tipo I na Escala de Kardashev. Embora isso possa parecer utópico no momento, será um marco evolutivo significativo para nossa civilização quando ocorrer.

Save the Bees – Por que devemos apoiar o Vettel?

25 de setembro de 202327 de setembro de 2023Carlos Moisés Deixe um comentário

Como fã da Fórmula 1, Vettel (V5) foi o meu piloto favorito e por quem torci durante toda a sua carreira na F1, depois da era Senna. Era fã do Vettel como piloto; continuo fã como ativista ambiental.

Sebastian Vettel é um automobilista alemão que competiu na Fórmula 1 entre 2007 e 2022. Ele conquistou quatro títulos mundiais consecutivos nas temporadas 2010, 2011, 2012 e 2013, além de ter sido vice-campeão por três vezes.

Sebastian Vettel, ídolo da Fórmula 1 e suas casinhas para as abelhas.

E do que trata a iniciativa Save the Bees, do Vettel?

Save the Bees é um projeto que tem como objetivo promover a conscientização sobre a importância da biodiversidade e dos insetos nas nossas vidas. O projeto visa destacar a importância dos insetos e da biodiversidade em geral, além de incentivar a proteção do meio ambiente e a preservação de espécies. Através desse projeto, Vettel busca promover a conscientização sobre a importância da biodiversidade e a necessidade de proteger a natureza e suas diversas formas de vida.

Em uma iniciativa coordenada por Vettel, foram instalados hotéis de insetos no interior da curva 2 do circuito de Suzuka, no Japão, durante o GP do Japão realizado em 24/09/2023. Cada equipe ajudou a personalizar seus próprios hotéis, pintando-os com as cores preto e amarelo.

Todos os pilotos da Fórmula 1 ajudaram o Vettel na instalação de casinhas para as abelhas – ao fundo na imagem – no circuito de Suzuka, durante o GP do Japão de 2023.

As abelhas são polinizadoras essenciais para a biodiversidade e para a produção de alimentos. No planeta existem mais de 20 mil espécies. Elas têm um papel significativo nos ecossistemas e na preservação ambiental, pois são responsáveis por ajudar na reprodução das plantas e aumentar a produtividade das lavouras.

Você sabia que as abelhas promovem o seu maior impacto na biodiversidade e na produção dos alimentos? Isso mesmo: 35% das lavouras e 94% das plantas silvestres dependem das abelhas.

No entanto, as abelhas estão enfrentando diversos riscos, como a agricultura intensiva, defensivos agrícolas, poluição, introdução de espécies invasoras e as alterações climáticas. Na hipótese de extinção das abelhas o mundo seria levado a um colapso de seus ecossistemas, com a agricultura e a cadeia alimentar sendo inviabilizadas.

E como podemos ajudar, por menor que seja a iniciativa? Com conscientização sobre a importância das abelhas e ajudando a preservar a espécie.

Vettel com crianças de escolas japonesas na construção e preparação das casinhas para as abelhas.

Aqui na minha humilde página, a partir de hoje, um link para o projeto do Vettel estará sempre disponível na área lateral com outras iniciativas que eu apoio. 👍

Conheça mais sobre o projeto “Save the Bees”, do Vettel, clicando aqui.

A realidade por trás da ação de Mad Max: hoje somos as rãs na água fervente

17 de maio de 201528 de setembro de 2023Carlos Moisés Deixe um comentário

Não há como deixar de se impressionar com o cenário mostrado no filme Mad Max: Estrada da Fúria (2015). E aqui não me refiro às constantes cenas de ação que o filme proporciona do início ao fim, mas a outro aspecto que se mostra cada vez mais presente, de forma perigosamente lenta, a nos enganar até nos pegar totalmente sem condições de reverter a situação.

Refiro-me ao dramático cenário pós-apocalíptico retratado no filme com a falta d’água no planeta, levando ao caos a sociedade da forma como a conhecemos hoje. Quem viu o filme pode sentir a luta de um grupo de sobreviventes pela água, diante um mundo seco, sem vegetação, sem agricultura. Como consequência, a aridez da terra e o surgimento de grupos rivais que lutam, a todo custo, pelos limitados recursos, cometendo todo o tipo de barbárie. A humanidade não está tão distante de um cenário assim, infelizmente.

Foto 1. Charlize Theron – a Furiosa de Mad Max – entra em desespero quando descobre que o sonhado “mundo verde” não mais existe.

É impressionante como o cenário de falta d’água tem crescido no Brasil em tão pouco tempo. Você tem reparado nisso? Acompanha os noticiários a respeito? Se preocupa com isso? Pelo menos pense a respeito.

Se antes o Nordeste era a expressão da seca e falta d’água, hoje o Sudeste – região mais populosa do país – sofre com a escassez de água. Não que no Nordeste o cenário tenha mudado pra melhor, muito pelo contrário.

Chega a ser desesperador ver os enormes mananciais que há pouco tempo abastecia milhões de pessoas com água atingirem níveis críticos e – em alguns casos – irreversíveis, segundo relatos de pessoas que estudam e acompanham a crise, como o Greenpeace, por exemplo.

Figura 2. Cantareira, em São Paulo, no momento mais crítico (final de 2014 e início de 2015).

Hoje somos as rãs da história da rã na água fervente!

Enquanto as atenções se voltam para grandes eventos – como foi o caso da Copa 2014 e como serão as Olimpíadas Rio 2016 – e também a corrupção generalizada no Brasil, além do eterno ciclo de 2 anos com eleições em níveis municipal e estadual e federal, a natureza vai dando seu recado aos poucos, ou seja, vai aumentando a temperatura da água na panela, enquanto ficamos acomodados.

Há exatos 10 anos estive na cidade de Pau dos Ferros, Rio Grande do Norte, mais precisamente na barragem que abastecia a cidade e outras cidades próximas e o cenário era outro completamente diferente do que se vê hoje. (veja figuras 3 e 4)

Figura 3. Barragem de Pau dos Ferros em 2005.

Figura 4. Barragem de Pau dos Feros em 2015.

A natureza cobra caro pelo desprezo com que a espécie racional do planeta – será? – tem tratado seus recursos naturais, em especial, a água.

É impressionante como não sabemos usar os recursos naturais de forma racional, conscientes de que não são ilimitados. Estamos poluindo nossos rios e mares por que é fácil jogar os dejetos sem tratamento e “a correnteza vai levá-los para outro lugar mesmo”.

Vejamos o absurdo que é – e assim está há anos sem nenhuma autoridade política, intelectual e/ou jurídica se manifestar – a poluição do rio Mossoró. (veja figura 5)

Figura 5. Rio Mossoró (rio?) completamente poluído e tomado por aguapés em pleno centro da cidade.

Na cidade conhecida como a Capital do Semiárido do Nordestino, com 300 mil habitantes, ter um rio cortando-a no meio, deveria ser motivo de orgulho da população. Orgulho em tratá-lo bem e mostrá-lo como algo belo e agradável para a própria população e visitantes. Em vez disso maltratamos e poluímos num descaso que beira a irracionalidade. E as autoridades políticas? Nada. Vangloriam-se quando, a cada governo, “atualizam” os planos diretores que nunca saem do papel. Permitem construções irregulares nas margens do rio, talvez para ajudar a esconder a poluição do mesmo, retrato da incapacidade de gestão pública e intelectual do nosso povo em resolver o problema.

Já estamos pagando a conta, só que não percebemos. E é aí onde mora o perigo! E as próximas faturas virão com juros cada vez mais altos.

Segundo a ONU – Organização das Nações Unidas – a comunidade internacional precisa se preparar para a nova era da “hidro-diplomacia”, à medida em que a ameaça de escassez de água ameaça mergulhar o mundo em um período de tensão geopolítica.

Segundo a opinião é vice-secretário-geral da ONU, Jan Eliasson, “a água é uma das maiores prioridades para o desenvolvimento e para uma vida digna, assim como um fator para manter a paz e a segurança”. E continua: “existe a necessidade de uma ‘hidro-diplomacia’ – fazendo da escassez de água uma razão para cooperação ao invés de uma razão para conflito.”

A difícil situação da água que o mundo enfrenta foi recentemente exemplificada pelo Relatório das Nações Unidas sobre o Desenvolvimento de Água 2015: “Água para um mundo sustentável”, divulgado pela Organização das Nações Unidas para a Educação, a Ciência e a Cultura (Unesco).

De acordo com o relatório, o planeta vai sofrer um déficit de 40% no abastecimento de água até 2030 se a comunidade internacional não melhorar radicalmente seu gerenciamento. Espera-se um aumento por volta de 55% até 2050 – e 20% das fontes mundiais de água subterrânea já estão sendo superexploradas.

Figura 6. Até o ano de 2050 o planeta vai estar com um déficit de 55% no abastecimento de água.

Não podemos viver como as rãs, temos que tomar consciência da realidade que nos aguarda e às futuras gerações.

Comecemos nas nossas casas, economizando água, fechando as torneiras, evitando os vazamentos, diminuindo o tempo no chuveiro, etc. mas precisamos – de alguma forma – ir além, para que as próximas gerações tenham futuro de paz no planeta.

Figura 7. As futuras gerações dependem das ações que forem tomadas agora.

Para saber mais acesse – e colabore – com organizações não governamentais como o Greenpeace (veja a seção de links neste site).

Quase esqueci!!!

A história da rã, para quem não conhece, refere-se a um experimento onde se pegarmos uma panela com água, levá-la ao fogo, e quando a água ferver colocarmos uma rã dentro a rã, que vai sentir o calor na pele, vai se mandar rapidinho, num salto só! Agora… se pegarmos uma panela com água fria, colocar a rã dentro a mesma vai gostar e vai se acomodar, pensando que está vivendo no melhor dos mundos. Mas, se acendermos o fogo e controlar o aumento da temperatura, aos poucos a água vai esquentando e a rã em vez de pular fora, vai se acomodando ao calor da água e dalí não sai até morrer fervida! Percebeu o perigo?

Liga das Florestas

11 de maio de 201228 de setembro de 2023Carlos Moisés Deixe um comentário

Como membro colaborador do Greenpeace gostaria de convidá-lo a participar da campanha contra o desmatamento de nossas florestas. Seja um membro da Liga das Florestas, assinando uma petição pelo projeto de lei de iniciativa popular pelo FIM DO DESMATAMENTO NO BRASIL.

Vamos participar, como cidadão brasileiro, exigindo do nosso Congresso Nacional a resposabilidade por evitar que nossas florestas sejam desmatadas mais ainda do que tem ocorrido ao longo dos últimos anos.

Eu já assinei a petição. Mais de 1 milhão e 400 mil pessoas já assinaram a petição. Faça isso você também! Clique no banner do Greenpeace ao lado e participe.

A Hora da Terra acontecerá no próximo dia 28 de março. Participe!!!

15 de março de 200928 de setembro de 2023Carlos Moisés Deixe um comentário

2009 foi eleito o Ano Internacional da Astronomia: comemora-se, neste ano, os quatro séculos das primeiras observações telescópicas feitas por Galileu Galilei.

Uma grande celebração, em nível global, buscará o envolvimento do público em geral e, em especial, aos jovens e crianças, para o engajamento na ciência.

A astronomia é uma das ciências mais antigas e, através dela, deu surgimento a campos da Física e Matemática.

Inúmeras contribuições ao progresso da humanidade foram dadas pela Astronomia: forneceu as ferramentas conceituais para a astronáutica, para a análise espectral da luz, para a fusão nuclear, para a procura de partículas elementares e na organização do tempo e espaço.

Desde criança que sou fascinado pela Astronomia e sempre me considerei um “astrônomo amador” – daí a minha formação em Ciências e Matemática.

Sempre buscando informações nos livros escassos na época – lembro-me dos cálculos que tive que efetuar, pela escassez de material de pesquisa na época, para localizar sozinho o cometa Halley em sua última passagem pela órbita da Terra –, hoje posso contar com a Internet para manter-me atualizado sobre o tema e também utilizar programas especiais que permitem “explorar virtualmente” o céu de qualquer localidade do planeta.

Logicamente, a exploração mais fascinante ainda é a óptica, ou seja, através da observação noturna do céu, numa noite sem interferências atmosféricas e longe das luzes da cidade. Equipamentos auxiliares como binóculos, lunetas ou telescópios engrandecem a experiência.

No próximo dia 28 de março ocorrerá o evento global “A Hora do Planeta” (Earth Hour). Organizado no Brasil pela ONG WWF Brasil, este é um evento simbólico para mostrar a preocupação da população e de entidades com as mudanças climáticas e o temido aquecimento global.

Portanto, caro leitor, no próximo dia 28 de março, sábado, entre 20h30 e 21h30, os participantes deste movimento devem apagar as luzes de sua residência/empresa e aproveitar o momento para observar o céu e refletir a respeito. Para participar efetue seu cadastro clicando aqui. Eu participarei.

Uma outra experiência interessante está sendo proposta pelo site Globe at Night para saber de que forma a poluição luminosa está afetando o céu, e você também pode participar!

Para isto, basta encontrar no céu a constelação de Órion entre os dias 16 e 28 de março no período das 19 às 22h, e informar quais são as estrelas desta constelação que são observadas (magnitude aparente). No site podem ser encontradas as instruções para a observação e até mesmo cartas e imagens que podem ajudar na observação e na classificação do céu.

Vale lembrar que nos anos anteriores do Globe at Night, o Brasil não teve uma participação efetiva do evento, ao contrário de outros países da América do Sul, como Argentina, Chile, Colômbia e Uruguai.