La creciente visibilidad de los desastres climáticos en todo el mundo, como las inundaciones y los incendios forestales, han hecho imposible ignorar el impacto que tienen en nuestro planeta lujos cotidianos como los residuos plásticos. Sin embargo, a pesar de los avances en la lucha contra los culpables más conspicuos del cambio climático, otra fuente importante podría estar pronto al acecho ante nuestras narices, o en nuestras manos.

Tanto si guardamos fotos familiares como si buscamos en Google imágenes de sarpullidos sospechosos en WebMD, nuestros dispositivos consumen energía para llegar a "la nube" y sacar de ella nuestros más pequeños caprichos. Según un informe de 2022 de la Agencia Internacional de la Energía, el coste de mantener el cerebro de los centros de datos que hay detrás de todo este conocimiento -como evitar que los ordenadores se sobrecalienten, además de simplemente alimentarlos- supone la friolera del 1% del consumo mundial de electricidad, que genera el 0,3% de las emisiones globales.

Otras fuentes invisibles, como las monedas digitales, entre ellas Bitcoin, han saltado a los titulares por consumir grandes cantidades de energía, pero un artículo publicado por investigadores del MIT a finales del año pasado sugiere que para 2050 podría surgir una nueva fuente de emisiones digitales que rivalizaría con las emisiones de los centros de datos: los vehículos autónomos (AV).

Soumya Sudhaka es la primera autora del artículo y estudiante de doctorado en sistemas autónomos en el MIT. Sudhakar cuenta a Popular Mechanics en un correo electrónico que en un principio se sintió atraída por este tema como una forma de mirar hacia el futuro y predecir cómo nuestros hábitos informáticos actuales podrían convertirse en algo aún más grave.

"Queríamos plantearnos la siguiente pregunta: en un escenario futuro en el que nuestras actividades informáticas diarias impliquen conducir un [AV], ¿cómo modelamos esta nueva fuente de emisiones derivadas del funcionamiento de los ordenadores a bordo de los [AV]? afirma Sudhakar.

En su artículo, Sudhakar y sus colegas tienen en cuenta una serie de factores que pueden contribuir a las emisiones de los vehículos eléctricos, como el número de vehículos en circulación, el tiempo que pasan conduciendo y la potencia informática que transportan. En concreto, los investigadores creen que los sensores inteligentes integrados en los vehículos podrían contribuir seriamente a las emisiones.

Parte de lo que hace que los futuros vehículos audiovisuales sean potencialmente más seguros en carretera que los coches conducidos por humanos es que, mientras los conductores humanos sólo tienen dos ojos para vigilar la carretera, un vehículo audiovisual podría tener 10 cámaras situadas a 360 grados alrededor del coche. Cada una de estas cámaras está compuesta por una red neuronal que analiza constantemente la información visual para garantizar la seguridad del vehículo. Como señalan los investigadores en su artículo, esto significa que un solo vehículo durante una hora podría realizar 21,6 millones de inferencias al día y que una flota de mil millones de vehículos podría realizar 21,6 cuatrillones de inferencias al día.

En comparación, "Facebook ejecuta billones de inferencias DNN al día en sus centros de datos", escriben los autores. Esto convierte a los futuros AV en "centros de datos sobre ruedas".

Hay que hacer algunas advertencias sobre esta predicción, por ejemplo, el modelo de Sudhakar y sus colegas se basa en los AV de nivel cuatro y cinco, que pueden conducir sin supervisión humana. Por ahora, este tipo de vehículos avanzados no existen. Tampoco tiene en cuenta el impacto de las energías renovables en este problema, que, según Sudhakar, tendría una repercusión positiva.

Según Sudhakar, la principal forma de abordar este problema ahora mismo es centrarse en el desarrollo tanto de hardware como de software que ayuden a los AV a hacer estas inferencias de forma más eficiente.

Por ejemplo, el modelo de Sudhakar y sus colegas se basa en vehículos avanzados de nivel cuatro y cinco, capaces de conducir sin supervisión humana. Por ahora, este tipo de vehículos avanzados no existen. Tampoco tiene en cuenta el impacto de las energías renovables en este problema, que, según Sudhakar, tendría una repercusión positiva.

Según Sudhakar, la principal forma de abordar este problema ahora mismo es centrarse en el desarrollo tanto de hardware como de software que ayuden a los AV a hacer estas inferencias de forma más eficiente.

Asaf Cidon, catedrático adjunto de Ingeniería Eléctrica e Informática de la Universidad de Columbia, y Srabanti Chowdhury, catedrática asociada de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Stanford, están trabajando en esta dirección.

Uno de los problemas a los que se enfrenta el hardware, explica Chowdhury a Popular Mechanics, es que los materiales de silicio utilizados tradicionalmente para crear tecnología de sensores, como los chips informáticos, han alcanzado sus límites.

"La tecnología está tan hambrienta de energía porque el mundo se está volviendo extremadamente conectado digitalmente, y es una tendencia que todo lo que usamos tiene que ser inteligente o incluso emocional", dice Chowdury. "Lo que eso significa en electrónica es más capacidad de cálculo y detección y más demanda de energía".

Para mejorar la cantidad de energía que puede manejar un solo chip, Chowdury dice que hay que seguir aplicando nuevos enfoques a la computación, como los chips de silicio de materiales mixtos y la computación basada en la luz. En su laboratorio, Chowdury estudia los diamantes como forma de mejorar el rendimiento del silicio. Otra vía es el desarrollo continuado de chips informáticos en 3D, que tienen el potencial de manejar una mayor cantidad de datos de forma más eficiente que sus homólogos en 2D.

Con los problemas de eficiencia a los que se enfrentan los chips tradicionales, Chowdury dice que es "plausible" que las predicciones de Sudhakar y sus colegas se hagan realidad si no se toman medidas.

Por su parte, Cidon no está tan convencido. Para empezar, los coches nuevos ya están llenos de sensores inteligentes. "La detección del ángulo muerto, el sistema de frenado automático y la detección de carril... utilizan básicamente IA", afirma Cidon. "No sé si me trago la idea de que la computación en el coche vaya a ser un gran problema".

Dicho esto, Cidon sí está de acuerdo en que los sensores inteligentes en general generan una gran huella de carbono. Y aunque la creación de soluciones de hardware más eficientes ha sido un área activa de investigación durante muchos años, afirma que hasta hace poco se había prestado mucha menos atención a la mejora de la eficiencia del software. En muchos casos, los desarrolladores no tienen una forma clara de saber, por ejemplo, cuánta energía consume una aplicación web.

Algunas formas en que el software podría ayudar a resolver el problema de las emisiones son reducir la cantidad de carbono utilizado durante el proceso de entrenamiento de las IA, así como buscar cálculos "inflados" que consuman energía sin aportar grandes beneficios al cálculo global. Otro planteamiento es el llamado "pooling de memoria", que permitiría a los dispositivos compartir el espacio no utilizado de la CPU de un ordenador.

El tiempo dirá si estas innovaciones realmente inclinarán la balanza para cambiar las sombrías predicciones sobre futuras emisiones de AV, pero los investigadores tienen la esperanza de que contribuyan a un panorama informático más eficiente y eficaz.

Vía: Popular Mechanics