Zatímco vygenerování jedné odpovědi může stát jen pár kapek vody a několik haléřů, při miliardách uživatelských dotazů denně je zátěž pro životní prostředí a finance technologických společností výrazně nepříjemnější. I tak ale AI není tak děsivá, jak ji některé populární mýty líčí. Alespoň prozatím.
Kolik vody, elektřiny, splodin a peněz stojí chod nejznámějších AI modelů současnosti?
Voda
Jelikož výpočetní čipy při tréninku a provozování AI modelů generují obrovské množství tepla, je potřeba je chladit. K tomu se používá voda, ta ovšem musí být čistá, aby nedocházelo k usazování minerálů a korozi zařízení.
A to je největší problém – v mnoha oblastech se proto musí používat buď upravená, či přímo pitná voda. Právě její spotřeba tak bývá jedním z nejčastějších argumentů proti umělé inteligenci. Jak velká ale opravdu je?
U prvních modelů stálo podle zjištění The Washington Post vygenerování jednoho e-mailu na sto slov na 519 mililitrů vody, tedy více než dvě sklenice vody. Výpočet zahrnoval jak vodu na chlazení, tak vodu spotřebovanou v elektrárnách při vyrábění elektřiny. Podle další studie z roku 2023 pak měl stejný počet vystačit na minimálně deset odpovědí modelu GPT-3.
Tyto náklady se postupně daří snižovat a podle studie společnosti Google, která se loni v létě podívala na spotřebu svého modelu, dnes vyjde mediánová odpověď Gemini na 0,26 mililitru, tedy zhruba pět kapek vody.
Podle Sama Altmana, šéfa společnosti OpenAI, využívá ChatGPT na jeden dotaz zhruba 0,32 mililitrů vody, což je 1622krát méně než u prvního zmíněného údaje. Délka průměrné odpovědi je přitom dnes zhruba kolem dvou stovek slov.
Údaje poskytované společnostmi sice pravděpodobně odpovídají spotřebě vody, ke které při kalkulacích dochází, opomínají však spotřebu vody při celém procesu, trénování modelů i podstatně náročnějším generování obrázků či videí.
Web The Conversation proto do svých výpočtů z minulého září zahrnul třeba i ty litry vody, které se ztrácí v rámci výroby elektřiny potřebné k provozu AI.
Jedná se jak o vodu, kterou spotřebovávají uhelné, plynové a jaderné elektrárny, tak vodu, která se odpařuje z nádrží vodních elektráren. Kapalinu mohou spotřebovávat také solární elektrárny, pokud využívají mokré chlazení.
Web proto odhaduje, že potřebné litry vody jsou u novějších modelů podstatně vyšší, než ukazují omezené studie společností. U GPT-4o má podle něj jedna středně dlouhá odpověď vycházet na 3,5 mililitru a u pokročilého GPT-5 dokonce na 38 mililitrů.
Když se to sečte, měla by podle něj být spotřeba vody u Gemini kolem 650 tisíc litrů denně, u GPT-4o 8,8 milionu litrů denně a u GPT-5 dokonce 97,5 milionu litrů denně.
Další studie z konce loňského roku uvádí, že by se celková vodní stopa umělé inteligence měla pohybovat mezi 313 a 764 miliardami spotřebovaných litrů vody za rok 2025, tedy od 856 milionů litrů po více než dvě miliardy litrů vody za den.
Průměrný Čech pro porovnání spotřebuje zhruba 90 litrů vody denně, přičemž dohromady to je 980 milionů litrů na celou zemi. Temelín mezitím každý den využije 170 až 260 milionů litrů vody.
Foto: Jan Strouhal
Podle loňské studie by pak celosvětová poptávka po AI měla v roce 2027 dosáhnout odběru ve výši 11,5 miliardy litrů vody za den, přičemž už dnes lidstvo spotřebovává téměř dvanáct bilionů litrů vody za den.
Jenže výpočty spotřebované vody často nezahrnují tu, kterou technologické společnosti využívají při trénování modelů. Třeba trénink velkého jazykového modelu GPT-3 měl podle studie spotřebovat 700 tisíc litrů pitné vody.
Altman ale náklady na trénink letos srovnal s člověkem. „Lidé mluví o tom, kolik energie je potřeba k výcviku modelu umělé inteligence, ale i výcvik člověka vyžaduje spoustu energie. Trvá to asi dvacet let života a veškeré jídlo, které sníte, než se stanete chytrými,“ vysvětloval miliardář.
Dodal také, že obavy ohledně spotřeby vody jsou „falešné“. Informace na sociálních sítích, že ChatGPT spotřebovává litry vody na jednu odpověď, označil za „odtržené od reality“.
Do budoucna by přitom obavy ze spotřebované vody opravdu mohly být bezpředmětné – Microsoft například v roce 2024 představil design datacentra, které nepotřebuje pro chlazení vodu.
Prozatím však podle americké environmentální organizace EESI vyžadují velká datacentra až devatenáct milionů litrů vody denně.
Elektřina
K provozu velkých jazykových modelů je potřeba také elektřina a také u ní spočítal The Washington Post, kolik celkem stálo přes starý model GPT-4 vygenerovat sto slov. To vyšlo na 0,14 kilowatthodiny, tedy jako nechat svítit LED žárovku čtrnáct hodin.
Dnes Sam Altman uvádí, že jeden průměrný dotaz spotřebuje přibližně 0,34 watthodiny, což je 411krát méně. Gemini od Google pak na jednu odpověď potřebuje 0,24 watthodiny, což je srovnatelné se sledováním televize po devět sekund.
Na kolik přesně vyjde jedna odpověď, je ovšem obtížné určit. Zatímco jednou to může být méně, podruhé zase mnohem více, protože spotřebovanou elektřinu podle MIT Technology Review ovlivňuje nespočet proměnných.
„Například to, která energetická síť je připojena k datovému centru, kam je váš požadavek odeslán a v jakou denní dobu je zpracován, může způsobit, že jeden dotaz bude tisíckrát energeticky náročnější a produkovat tisíckrát více emisí než jiný,“ píše se v článku.
Foto Xpda – Own work, CC BY-SA 4.0 https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=81148938
Odhalit přesnou spotřebu je navíc podle webu složité, protože víceméně nevíme, co se děje poté, co je otázka přesměrována do datového centra. Jen v roce 2024 měla podle textu americká datová centra spotřebovat zhruba 550 gigawathodin každý den, přičemž využití samotné AI se na tom podílelo ze zhruba jedné třetiny.
Elektřiny je potřeba u každého kroku AI – nejnáročnější fází přitom bývá trénink modelů, kdy se „učí“ na obřím množství textu, obrázků i jiných dat. V té chvíli běží tisíce specializovaných čipů nepřetržitě i měsíce.
Ke spotřebě elektřiny dochází i při odpovídání, kdy AI provádí matematické operace. A výraznou část spotřebovávají také samotná datová centra, která vynakládají energii na chlazení, potřebují mimo jiné napájení serverů a elektřinu vyžadují i záložní systémy.
Oxid uhličitý
Do výpočtů nákladů patří také oxid uhličitý, který umělá inteligence při využívání rovněž produkuje. U jedné odpovědi Gemini to má být 0,03 gramu, což by bylo méně než jeden lidský výdech.
Jiné výzkumy a odhady, které do výpočtu zahrnují i emise vyprodukované při tréninku modelů, uvádějí vyšší čísla. Například starší studie z roku 2024 zmiňuje dva až tři gramy oxidu uhličitého na jednu odpověď.
U automobilů to je zase zhruba 110 gramů na kilometr, sledování moderní 55palcové televize vyjde při započtení emisí souvisejících s její výrobou na 170 gramů za hodinu a člověk vydechne zhruba jeden kilogram oxidu uhličitého denně.
V průměru jeden Čech způsobí zhruba 23 kilogramů emisí oxidu uhličitého za den, u Američana je toto číslo o patnáct kilogramů vyšší. Jedna uhelná elektrárna zase vyprodukuje až 22 tisíc tun oxidu uhličitého denně, přičemž pro všechny na světě to činí zhruba 26 milionů tun za den.
Foto Profimedia
Čísla AI jsou v porovnání s tím ještě uspokojivá – podle studie loni vyprodukovala 33 až 80 milionů tun emisí oxidu uhličitého, tedy od 90 tisíc po téměř 220 tisíc tun za den. Americká datová centra přitom využívají podle studie Harvardu v průměru o 48 procent uhlíkově intenzivnější elektřinu než je americký průměr, protože potřebují nepřetržitý provoz a soustřeďují se v regionech závislých na fosilních palivech.
„Nemohou se (datacentra) spoléhat na přerušované technologie, jako je větrná a solární energie, a v průměru proto mají tendenci využívat špinavější elektřinu,“ vysvětluje zjištění MIT Technology Review.
Peníze
Kromě spotřeby zdrojů za sebou provoz umělé inteligence nechává také masivní účty. Například společnost OpenAI loni podle odhadů amerického Forbesu utrácela více než 300 milionů korun denně za generátor videí Sora.
Letos OpenAI podle interních dokumentů očekává ztráty ve výši téměř 300 miliard korun, tedy přibližně 822 milionů korun každý den. Web TechCrunch sice zjistil, že pokročilé přemýšlení modelu o3 vyšlo i na dvacet tisíc korun za výpočet jediného úkolu, obyčejné dotazy však obvykle stojí společnost jen několik haléřů.
Při pohledu na vše od peněz po vyprodukované emise tak sice mohou čísla za jedno využití vypadat skromně, jenže se musejí vynásobit počtem všech použití, která tyto nástroje za den zaznamenají.
Jak ChatGPT, tak Gemini denně zpracují kolem 2,5 miliardy zpráv. Počet uživatelů přitom stále roste – jen u první služby mezi lednem a únorem o deset procent – a s nimi i nároky AI na životní prostředí.
