Copyright: Matthias Dziubany
Die Ausgangssituation: Was ist die ökologische Herausforderung?
Methoden und Anwendungen Künstlicher Intelligenz (KI) verbrauchen eine Menge Energie und Ressourcen. Dies betrifft etwa die Erhebung und Aufbereitung von Daten, das Training der KI sowie die konkrete Anwendung und Adaption von KI-Modellen. Im Zuge der Digitalisierung kommen immer mehr KI-Anwendungen in ganz verschiedenen Bereichen zum Einsatz. Der ökologische Fußabdruck, der hierdurch entsteht, droht immer größer zu werden. Entwickler*innen und Anwender*innen fehlt oft die Transparenz darüber. Gleichzeitig hat KI auch das Potenzial, ganz konkrete Lösungen zum Schutz von Umwelt und Klima bereitzustellen. Dazu sollte das KI-System selbst aber so ressourceneffizient wie möglich sein. Wichtige Voraussetzung hierfür ist, dass valide Messmethoden und Metriken für die Erhebung des KI-basierten Energie- und Ressourcenverbrauchs geschaffen werden.
Die Idee: Welchen Beitrag kann KI konkret leisten?
Ziel des Projektes KIRA ist es, die Entwicklung von ressourceneffizienterer KI zu ermöglichen, die künftig im Sinne der Nachhaltigkeit und zum Schutz von Umwelt und Klima eingesetzt werden kann. Das Projekt prüft und entwickelt zu diesem Zweck Kriterien und Metriken. Der Fokus liegt dabei auf folgenden Fragestellungen: Wie kann der Ressourcen- und Energiebedarf von Kl-Systemen entlang ihres Lebenszyklus quantifiziert und optimiert werden? Welche Messmethoden sind hierfür geeignet?
Durch die Komplexität der Systeme im Entwicklungsprozess und der Praxisanwendung sind einfache Methoden zur Bestimmung der Ressourceneffizienz allerdings schlecht einsetzbar. Im Projekt soll daher ein spezifisch auf die KI-Entwicklung und -Anwendung ausgerichtetes KI-Referenzmodell entstehen. Dieses strukturiert Zusammenhänge und Abhängigkeiten, macht diese transparent und damit anwendbar. Weiterhin sollen bestehende Methoden und Verfahren vergleichend untersucht werden. Komponenten wie Sensoren, Aktoren, energieerntende Komponenten, etc. werden systematisch in das KI-Referenzmodell einbezogen. Zuletzt soll anhand von Fallstudien, das Modell evaluiert und verbreitet werden.
Der Ausblick: Welchen Leuchtturmcharakter hat das Projekt?
Im Projekt KIRA wird der Versuch unternommen, die Ressourceneffizienz von Kl-Systemen zu erfassen und diese bewertbar zu machen. Hierdurch könnten die direkten Umweltauswirkungen von Kl-Systemen erstmalig valide abgebildet und verglichen werden. Das Referenzmodell lässt sich universell anwenden und hat das Potenzial KI-Anwendungen mit Blick auf ihre Ressourceneffizienz zu optimieren. Dies verspricht Vorteile in ökologischer und ökonomischer Hinsicht. Durch den Open-Source Charakter des Projektes bestehen die Chancen auf eine breite Anwendung durch viele Nutzer*innen. Das künftige Marktpotenzial ist daher als hoch zu bewerten.