人工智慧（AI）科技的興起是否會對水資源造成衝擊？雖然目前尚未有充分的研究數據可供參考，但已有跡象表明發展人工智慧將耗費大量水資源，就算僅是向AI聊天機器人程式「ChatGPT」提問也須耗水。
根據《美聯社》（Associated Press）報導，由跨國科技公司微軟（Microsoft）支持的美國人工智慧研究實驗室「OpenAI」旗下人工智慧技術，在運行時需要使用大量的淡水來冷卻其內部功能強大的超級電腦（Supercomputer），如此才能維持ChatGPT等人工智慧模型的正常運作。
美國新聞網站《商業內幕》（Business Insider）解釋，無論是何種人工智慧模型的運作，在訓練過程中皆會消耗大量能量並產生可觀的熱能，此時水便能有效降低相關設施的溫度。另外僅採用淡水而不選擇海水的主因在於，海水中的鹽分將導致人工智慧設備的腐蝕、細菌增長以及內部水管的堵塞。
《美聯社》另指出，微軟在發展人工智慧時所使用的水源多從美國愛荷華州（State of Iowa）中部地區的浣熊河（Raccoon river）及狄蒙河（Des Moines River）流域獲取，然而鮮少人知道OpenAI公司開發的生成型預訓練變換模型4（以下簡稱GPT-4）誕生在愛荷華州，畢竟微軟對於人工智慧數據中心運作的具體細節長期以來透露甚少，直到近日有微軟高層在演講中表示，該數據中心位處「愛荷華州首府狄蒙以西的玉米田旁邊」，大眾才得以知曉支持ChatGPT運行的微軟數據中心所在地。
科技巨擘究竟消耗多少水資源？
微軟在其最新公布的《2022年環境永續發展報告》（2022 Environmental Sustainability Report）中透露，其2021年自2022年的全球總用水量增幅達34％，等同消耗約17億加侖（Gallons）的用水，這相當於2500多座奧運規模游泳池所需的水量。
致力於研究ChatGPT等生成式人工智慧（Generative AI）如何衝擊自然環境的加州大學河濱分校（UCR）研究員任紹磊（Shaolei Ren）認為，微軟等科技公司用水量大增可歸因於人工智慧的發展，其中包含對生成式人工智慧的大量投資以及與OpenAI的合作關係。
任紹磊的研究團隊估計，每當ChatGPT的使用者向該聊天機器人程式提出5個至50個問題，ChatGPT就須消耗500毫升的水量。研究團隊也透露，其所推估的用水量會因季節以及伺服器機房所在位置的不同而有所變動，該估算的數值亦涵蓋這些科技公司不會計算到的間接用水量，例如向數據中心供電的發電廠所耗費的冷卻用水。
「大多數人對於ChatGPT底層的資源運用狀況並沒有概念，但如果人們不了解資源的使用情形，就無法有效地節省資源。」任紹磊如此說道。
《商業內幕》轉述相關研究人員的說法表示，雖然500毫升的用水看似不算多，但若考量到恐有數億的用戶使用ChatGPT，就能推估該人工智慧對於水的需求有多麼可觀。部分科學家甚至相信，微軟在訓練生成型預訓練變換模型3（GPT-3）時，可能就已耗費70萬公升的水量，且隨著更複雜的模型誕生，未來恐會消耗更多的水資源。
Google亦於2023年7月發布的環境報告中提及，該公司最新的年度用水量較同期增長20％，任紹磊認為此情形同樣與人工智慧的興起有關。《美聯社》另披露，Google用水量的驟增存在區域落差，例如在民眾當前普遍擔憂水情的奧勒岡州（State of Oregon），Google於該州使用的水量就保持在穩定的範圍內，然而在拉斯維加斯（Las Vegas）以外地區的用水量則翻倍成長，愛荷華州則是耗水最多的地區。
微軟等科技公司是否針對此狀況做出回應？
微軟近日向《美聯社》表示，其公司內部正在增加研究力度來衡量如何減少AI的耗能與碳足跡，同時亦會盡力提升人工智慧大型運作系統的訓練及應用效能。
「微軟將繼續監管自身的碳排放及資源利用情形，並將使用及購置更多的再生能源（Renewable energy），進而實現2030年負碳排（Carbon Negative）、水資源正效益（Water Positive）以及零廢棄（Zero Waste）的永續發展目標。」微軟在聲明中如此寫道。
OpenAI則於2023年9月8日發出聲明強調，公司將「通盤考量」如何最有效率運用人工智慧的計算能力。OpenAI稱：「我們已體認到訓練人工智慧大型模型恐耗費大量的水資源及其他能源，因此公司內部正在努力提高使用資源的效率。」
為微軟超級電腦供水的愛荷華州西狄蒙（West Des Moines）水廠另揭露，微軟在2022年7月、即OpenAI宣布完成GPT-4訓練的前一個月，便向自家位在愛荷華州的人工智慧數據中心注入約1150萬加侖的水量，該數值約佔愛荷華州總用水量的6％。
雖然耗水量極大，但西狄蒙水廠仍表示微軟是友好的合作夥伴，其長期與地方政府合作，在滿足發展人工智慧需求的同時也努力減少水足跡（Water footprint），微軟公司對此也強調會強化與水廠的合作來減少水源的消耗。
《歐洲新聞台》（Euronews）指出，全球淡水需求將於2030年超過永續供應量的40％，在水資源如此短缺的情形下所有企業皆須負起社會責任，並以身作則的改變當前浪費水資源的情形。此外，大型科技公司亦須提高相關數據的透明度，讓外界能更好的審視、評估人工智慧對環境造成的衝擊。
微軟為何會選擇愛荷華州作為ChatGPT運行的所在地？
《美聯社》指出，愛荷華州一年當中絕大多數的時間氣候都涼爽宜人，微軟可藉此讓超級電腦在適宜的溫度下運行，並能有效地將熱能從機房中排出。微軟甚至強調，該公司僅有在氣溫超過29.3°C時才會對設備進行取水冷卻，不過外界對此表示此設定仍會耗費大量水源，尤其在夏季時的用水量更為可觀。
曾擔任愛荷華州西狄蒙市長的蓋爾（Steve Gaer）則認為，微軟當初是被西狄蒙市政府針對完善公共建設的承諾所吸引，該科技公司隨後也為西狄蒙市投入巨額的建設資金。「然而你們也清楚，微軟對自己在這裡所做的事情非常保密。」蓋爾在接受《美聯社》訪談時如此說道。
該通訊社亦披露，微軟曾於2020年表示要為OpenAI開發全球最強大的超級電腦，但當時微軟拒絕向外界公開其運作的具體位置，僅將其描述為「單一的運作系統」，直到2023年5月下旬，微軟總裁史密斯（Brad Smith）才透露該公司是在愛荷華州建立專門訓練GPT-4的人工智慧數據中心。
《美聯社》亦表示，微軟選擇西狄蒙市作為人工智慧運作落腳地的主因也與「效能」有關，與微軟位於亞利桑那州（Arizona）的資料中心相比，西狄蒙市是訓練人工智慧系統相對高效的地方，因為後者能使用更多的水資源來滿足運算需求。
※ 本文經授權轉載自《關鍵評論網》，原文標題〈跟AI聊天也會浪費水資源！ChatGPT每回答5至50題，須消耗500毫升冷卻水〉。不適用CC共創授權條款。
參考資料
- 美聯社（2023年9月10日），Artificial intelligence technology behind ChatGPT was built in Iowa — with a lot of water
- 美聯社（2021年10月26日），Big tech data centers spark worry over scarce Western water
- Business Insider（2023年4月15日），ChatGPT needs to 'drink' a water bottle's worth of fresh water for every 20 to 50 questions you ask, researchers say
- Microsoft，2022 Environmental Sustainability Report
- Google（2023年7月），2023 Environmental Report
- Euronews（2023年4月20日），ChatGPT ‘drinks’ a bottle of fresh water for every 20 to 50 questions we ask, study warns
