AIとエネルギーの「共存共栄」 OpenAIアルトマン氏：AI開発のカギを握るエネルギー躍進

　最近、ChatGPTが再び話題となっている。 OpenAIのChatGPTは1日に50万キロワット時以上の電力を消費すると言われているが、米国の平均的な家庭は1日に29kWhしか使わないので、ChatGPTは平均的な家庭の約1万7000倍のエネルギーを使っていることになる。2027年までに、AI産業全体が世界の電力の半分に相当する85〜134TWh（1TWh＝10億KWh）の電力を消費することになると予測する分析もある。

生成AI（ジェネレーティブAI）:エネルギー消費・モンスター

　OpenAIは、AIトレーニング用の電力需要が2012年以降、3～4カ月ごとに倍増しているというレポートを発表した。グーグルのトレーニングに使用される大規模言語モデルであるPaLMを2022年にリリースすると、3,436MWhの電力を消費することになり、これは米国の一般家庭118,000軒の1日の電力消費量に相当することになるという。さらに、AI演算装置の冷却が必要なため、AIは途方もない量の水も消費する。調査によると、ChatGPTはユーザーと25～50の質問を行うたびに500mlの水を消費する。研究者たちは、2027年までに世界規模でAIの需要が66億立方メートルの水を消費する可能性があり、これはワシントンの年間取水量にほぼ等しいものと予測している。

　電気と水を消費するだけでなく、AIは炭素排出量も多い。スタンフォード大学の報告書によると、OpenAIのGPT-3モデルはトレーニング期間中に502トンの炭素を排出した。これはGopherモデルの1.4倍、BLOOMモデルの2.1倍であり、平均的な石油自動車約8台分の一生分の炭素排出量に等しい。

2022年のAI炭素排出統計、出典：スタンフォード大「AI Index」レポート2023年版

　では、なぜこれほどまでにAIはパワーを必要としているのだろうか？AIモデル、特にGPTのような大規模言語モデルは、トレーニングのためだけでなく、日々の正常な動作を保証するためにも、大量の計算リソースに依存している。これらの演算資源には、高性能なハードウェア設備だけでなく、安定した電力供給も含まれる。 高性能のレーシングカーが大量の燃料を必要とするように、AIの "レーシングカー "が走り続けるためには "パワー燃料 "が必要なのだ。AIはサーバーとチップで最もエネルギーを消費することが分かっている。汎用サーバーは800Wのサーバー用電源を2つしか必要としないが、AIサーバーは1800Wのハイパワー電源を4つも必要とする。大規模言語モデルが拡大し、より多くの人々が使用するようになれば、エネルギー需要は増加し続けるだろう。まるで終わりの見えない競争のようだ。AI技術の発展とエネルギー供給の成長は、手を携えて進まなければボトルネックになる。

OpenAIアルトマン氏：AI開発のカギを握るエネルギー躍進

　OpenAIは1日あたり50万kWh以上の電力を消費している。この数字はAI技術の大きな可能性を反映するだけでなく、エネルギーへの大きな依存を露呈するものである。AI技術の進歩とともに、エネルギーはAI競争に影響を与える重要な要素になるだろう。そこで、OpenAI CEOのサム・アルトマン氏もインタビューで次のように語っている：人工知能の時代において、世界は今後2つの重要な "通貨"、すなわち演算とエネルギーを持つことになり、AI技術の発展はエネルギーの躍進に依存することになる。アルトマンが言ったように、AIの発展は確かにエネルギーのサポートと切っても切れない関係にある。AI産業の発展とエネルギー消費は、AIが高度になればなるほど、演算能力とデータ処理の需要が高くなり、それに比例し、エネルギー消費の問題は当然大きくなる。

共に解決策を探る

　エネルギー危機を"提唱"したアルトマンは、転ばぬ先の杖となるかもしれない。彼は2023年のインタビューで、「核融合の可能性は驚くほど大きい。豊富で安価、安全でクリーンなエネルギーという夢を本当に実現できれば、すべての人の生活の質は驚くほど向上するだろう」と語った。実際に、アルトマンはHelionとOkloという2つの核融合エネルギー企業に投資した。テクノロジーが進化すればするほど、多くのことが繰り返しの中で自ずと答えを見出していくだろうし、AIが環境やエネルギー消費にもたらす悪影響を今から過剰に恐れる必要はないのかもしれない。

Helionの核融合装置

AIとエネルギーの「共存共栄」

　AIとエネルギーの関係は、むしろ「共存共栄」に近い。 AIの発展にはエネルギーの支援が必要であり、また、AIはエネルギー業界に大きな変革のチャンスももたらす。

　AI技術は、エネルギー産業の知能化を推進している。 AI技術を通じて、エネルギー企業はエネルギー需要をより正確に予測し、エネルギー計画を最適化し、エネルギー効率を向上させることができる。例えば、前回の記事「AIによる核融合の支配、人類のエネルギー源を革新」（詳細はリンクをクリック）では、筆者はAIが制御された核融合におけるプラズマの不安定性を予測することで、反応過程でのエネルギー損失を回避する方法を詳述した。スマートグリッドは、AI技術を通じて、リアルタイムで送電網の運用状況を監視し、電力負荷を予測し、電力スケジューリングを最適化し、エネルギーの無駄を削減することができる。さらに、AIをエネルギー機器の故障予測やメンテナンスに応用することで、機器の運転効率や信頼性を向上させ、エネルギー損失をさらに削減することができる。また、最近日本で懸念されている電線の盗難問題の解決にも、多くの企業がAIを導入して対応している。

　次に、AI技術はエネルギー産業にも新たなビジネスモデルと機会を提供する。AI技術によって、エネルギー企業は利用者の個々のニーズに合った新しい製品やサービスを開発することができる。例えば、AIを活用したスマートエネルギー管理システムは、ユーザーのエネルギー使用の自主制御と最適化を実現し、エネルギー使用の快適性と利便性を向上させることができる。さらに、AIをエネルギー取引や市場に応用することで、エネルギー企業がデータ分析や予測を通じてより正しい意思決定を行い、市場競争力を向上させられる。

　一言で言えば、AIとエネルギーの「共存共栄」は、挑戦であると同時にチャンスでもある。この波の中でどのような火花を散らすのか、その答えは今後時間が経つにつれ明らかになるだろう。

https://energy-biz.org/

（文・編集　河井　遥）