ساخت مراکز داده مداری مبتنی بر هوش مصنوعی شاید عملی باشند، اما در این فرآیند ممکن است زمین نابود شود.
به گزارش ایسنا، در ابتدای ماه جاری، ایلان ماسک اعلام کرد که دو شرکت او یعنی اسپیسایکس و xAI در حال ادغام هستند و به طور مشترک صورت فلکی متشکل از یک میلیون ماهواره را برای فعالیت به عنوان مراکز داده مداری پرتاب خواهند کرد. شهرت ماسک شاید این کار را دور از ذهن و غیرممکن نشان دهد، اما به گفته کارشناسان، چنین طرحی به طور کامل خیالی نیست. با این حال، اگر در مقیاسی که پیشنهاد شده اجرا شود، برخی معتقدند که اثرات ویرانگری بر محیط زیست و پایداری مدار پایین زمین خواهد داشت.
به نقل از انگجت، ماسک و دیگران استدلال میکنند که قرار دادن مراکز داده در فضا، عملی است، با توجه به اینکه صفحات خورشیدی دور از جو زمین بسیار کارآمدتر هستند. در فضا، ابر یا رویدادهای آبوهوایی برای پوشاندن خورشید وجود ندارد و در مدار مناسب، صفحات خورشیدی میتوانند در بخش عمدهای از روز، نور خورشید را جمعآوری کنند. در ترکیب با کاهش هزینههای پرتاب موشک و هزینه تأمین انرژی مراکز داده هوش مصنوعی روی زمین، ماسک گفته است که ظرف سه سال، فضا ارزانترین راه برای تولید توان محاسباتی هوش مصنوعی خواهد بود.
پیش از اعلام این میلیاردر، اسپیسایکس درخواست هشتصفحهای نزد کمیسیون فدرال ارتباطات آمریکا ثبت کرد و طرح خود را شرح داد. این شرکت امیدوار است ماهوارههای خود را در این خوشه عظیم در ارتفاعاتی بین ۵۰۰ تا ۲۰۰۰ کیلومتر مستقر کند. آنها با یکدیگر و با صورتفلکی استارلینک اسپیسایکس از طریق «پیوندهای نوری» لیزری ارتباط برقرار خواهند کرد. برای تأمین انرژی کل این تلاش، اسپیسایکس پیشنهاد کرده صورت فلکی جدیدی را در مدار خورشیدآهنگ قرار دهد، به این معنا که فضاپیماها در امتداد خط جدا کننده نیمکره روز و شب سیاره پرواز خواهند کرد.
تقریبا بلافاصله این طرح با تردید روبهرو شد. برای نمونه، اسپیسایکس چگونه میلیونها واحد پردازش گرافیکی را در فضا خنک خواهد کرد؟ در ظاهر با توجه به این که بخش زیادی از فضا حدود منفی ۴۵۰ درجه فارنهایت است، شاید این سوال عجیب باشد، اما واقعیت پیچیدهتر است. در خلأ تقریبا کامل فضا، تنها راه دفع گرما، تابش آهسته آن به بیرون است و در نور مستقیم خورشید، اجسام میتوانند به راحتی بیشازحد داغ شوند.
اسکات منلی (Scott Manley) که پیش از ایجاد یکی از محبوبترین کانالهای یوتیوب دربارهٔ فضا، مهندس نرمافزار بود و فیزیک محاسباتی و نجوم خوانده است، استدلال میکند اسپیسایکس این مشکل را در مقیاس کوچکتر با استارلینک حل کرده است. او به مدل جدید V۳ این شرکت اشاره میکند که حدود ۳۰ متر مربع پنل خورشیدی دارد. آنها مجموعهای از تجهیزات الکترونیکی در وسط دارند که آن توان را میگیرد و با آن کار انجام میدهد. حالا بخشی از آن توان به صورت امواج رادیویی ارسال میشود، اما مقدار زیادی توان حرارتی تولید میشود که باید دفع شود. بنابراین آنها از پیش سکویی دارند که تجهیزات الکترونیکی را با برق راهاندازی میکند و تبدیل آن به چیزی که محاسبه انجام دهد، جهش بزرگی نیست.
کوین هیکس (Kevin Hicks)، مهندس سابق سامانهها در ناسا که روی مأموریت مریخنورد کنجکاوی کار کرده، بدبینتر است. او میگوید: ماهوارههایی که هدف اصلیشان پردازش حجم عظیمی از درخواستهای محاسباتی است، گرمای بیشتری نسبت به تقریبا هر نوع ماهواره دیگری تولید خواهند کرد. خنک کردن آنها جنبه دیگری از طراحی است که از نظر تئوریک ممکن است، اما به کار و پیچیدگی اضافی فراوانی نیاز دارد و من درباره دوام چنین سامانه خنککنندهای تردید دارم.
پس تابش کیهانی چه میشود؟ دلیلی وجود دارد که ناسا به سختافزارهای قدیمی مانند واحد پردازش گرافیکی مدل PowerPC ۷۵۰ در مریخنورد استقامت تکیه میکند. تراشههای قدیمیتر ترانزیستورهای بزرگتری دارند و بنابراین در برابر «برگشت بیت» که خطاهای پردازشی هستند که اغلب بر اثر تابش کیهانی رخ میدهد، مقاومترند. بنجامین لی (Benjamin Lee)، استاد علوم رایانه و اطلاعات در دانشگاه پنسیلوانیا توضیح میدهد: یک و صفر دودویی درباره حضور یا عدم حضور الکترونها هستند و مقدار بار لازم برای نمایش یک با کوچکتر شدن ترانزیستورها کاهش مییابد. فضا پر از ذرات پرانرژی است که با سرعتهای باورنکردنی حرکت میکنند و جدیدترین واحدهای پردازش گرافیکی بر کوچکترین و پیشرفتهترین گرههای پردازشی ساخته شدهاند تا سیلیکونی متراکم از ترانزیستور ایجاد کنند. این ترکیب چندان خوبی نیست.
لی میگوید: نگرانی من درباره تابش این است که نمیدانیم هنگام استقرار پیشرفتهترین تراشهها و صدها گیگابایت حافظه در آن بالا، چند برگشت بیت رخ خواهد داد. او به پژوهشهای مقدماتی گوگل در این زمینه اشاره میکند. بهعنوان بخشی از پروژه سانکچر، تلاش خود گوگل برای بررسی امکانپذیری ساخت مراکز دادهٔ فضایی، این شرکت یکی از واحدهای پردازش تِنسور خود را در برابر پرتو پروتون قرار داد تا آن را با تابش بمباران کند. نتیجه این بود که سیلیکون بهطرز شگفتآوری در برابر تابش برای کاربردهای فضایی مقاوم است.
با وجود امیدبخش بودن این نتایج، لی اشاره میکند که هنوز نمیدانیم واحدهای پردازش گرافیکی در این مقیاس چقدر در برابر تابش مقاوماند. او میگوید: حتی اگر معماریهای مدرن رایانهای بتوانند این خطاها را شناسایی و گاهی اصلاح کنند، مجبور بودن به انجام این کار بارها و بارها، سرعت را کاهش میدهد یا بار اضافی به محاسبات فضایی اضافه میکند.
اندرو مککالیپ (Andrew McCalip)، مهندس فضایی که بررسی عمیقی دربارهٔ اقتصاد مراکز داده مداری انجام داده، خوشبینتر است و به تابآوری ذاتی مدلهای هوش مصنوعی اشاره میکند. او توضیح میدهد: آنها به اجرای صد در صد بینقص و بدون خطا نیاز ندارند. ذاتا بسیار پرنویز و تصادفی هستند و اضافه میکند بخشی از آموزش سامانههای مدرن هوش مصنوعی شامل تزریق نویز تصادفی به لایههای مختلف است.
حتی اگر اسپیسایکس بتواند واحدهای پردازش گرافیکیاش را در برابر تابش مقاوم کند، باز هم ماهوارههایی را به دلیل خرابی واحدهای پردازش گرافیکی از دست خواهد داد. اگر درباره مراکز داده زمینی چیزی بدانید، میدانید که آنها به نگهداری مداوم نیاز دارند.
اجزایی مانند واحدهای پردازش گرافیکی دائما از کار میافتند. ماسک ادعا کرده ماهوارههای هوش مصنوعی اسپیسایکس به هزینه عملیاتی یا نگهداری «اندکی» نیاز خواهند داشت. این تنها در صورتی درست است که خوشبینانهترین تفسیر ممکن از نگهداری یک ناوگان ماهواره هوش مصنوعی را بپذیرید.
مککالیپ میگوید: فکر میکنم هیچ حالتی وجود ندارد که تعمیر منطقی باشد. سناریو این است: پرواز کن تا بمیری. از منظر اقتصادی، او استدلال میکند نرخ مرگ پیشبینیشده واحدهای پردازش گرافیکی در فضا، یکی از بزرگترین عدم قطعیتها در مدل مرکز داده مداری است. او این رقم را ۹ درصد برآورد کرده، اما واقعیت این است که هیچکس نمیداند نرخ فرسایش آن تراشهها در فضا چه خواهد بود تا زمانی که واقعا در فضا قرار گیرند.
مراکز داده مداری احتمالا جایگزین مستقیم همتایان زمینی خود نخواهند بود. درخواست اسپیسایکس بهطور خاص «استنتاج» را بهعنوان کاربرد اصلی صورتفلکی جدید ذکر میکند. استنتاج بخش عملی اجرای یک سامانه هوش مصنوعی است؛ جایی که مدل آموختههایش را بر دادههایی که پیشتر ندیده مانند پرامپتی که در چت جیپیتی مینویسید، اعمال میکند تا پیشبینی کند و محتوا تولید کند. به عبارت دیگر، مدلهای هوش مصنوعی همچنان باید روی زمین آموزش ببینند و مشخص نیست بتوان این فرایند را به صورتفلکیای از ماهوارهها واگذار کرد. لی میگوید: فکر اولیهٔ من این است که محاسباتی که به هماهنگی زیادی نیاز دارند، مانند آموزش هوش مصنوعی، ممکن است در آن بالا در مقیاس بزرگ دشوار باشند.
در سال ۱۹۷۸، دو دانشمند ناسا سناریویی را پیشنهاد کردند که در آن مدار پایین زمین آنقدر از زبالههای فضایی متراکم میشود که برخورد میان آنها به صورت زنجیرهای افزایش مییابد. این سناریو به نام سندروم کسلر شناخته میشود.
یک برآورد از وبسایت ردیابی ماهواره Orbiting Now تعداد اجرام در مدار اطراف سیاره ما را حدود ۱۵٬۶۰۰ عدد اعلام میکند. برآورد دیگری از ناسا میگوید ۴۵٬۰۰۰ شیء ساخت بشر در مدار زمین وجود دارد. فارغ از عدد دقیق، آنچه اکنون در مدار است، کسری از یک میلیون ماهواره اضافی است که ماسک میخواهد پرتاب کند.
به گفته آرون بولی (Aaron Boley)، استاد فیزیک و نجوم در دانشگاه بریتیش کلمبیا و از مدیران موسسه فضای بیرونی (Outer Space Institute)، مدلسازیهای آیندهنگر مدار زمین بالاتر از ۷۰۰ کیلومتر که جایی است که بخشی از خوشه پیشنهادی اسپیسایکس قرار میگیرد، نشان میدهد آن منطقه هم اکنون نشانههایی از سندروم کسلر را بروز داده است.
او میگوید در بدترین سناریو، ممکن است یک دهه طول بکشد تا آوار پاک شود و این میتواند به اختلال در ارتباطات جهانی، مأموریتهای پایش اقلیم و موارد دیگر منجر شود.
در حال حاضر سامانه جهانی مشترک آگاهی موقعیتی فضایی وجود ندارد و اپراتورها از سامانههای ملی و تجاری ناهماهنگ استفاده میکنند. در ابتدای سال، اسپیسایکس مدار هزاران ماهوارهای استارلینک را پس از آنکه یکی از آنها نزدیک بود با ماهوارهای چینی برخورد کند، کاهش داد.
حتی اگر وضعیت مقرراتی تغییر کند و دولتها بر سر یک سامانه بینالمللی توافق کنند، پرتاب یک میلیون ماهواره در امتداد خط روز و شب عملا به معنای انحصار یکی از ارزشمندترین مدارهای زمین خواهد بود. بولی استدلال میکند باید مدارهای سیاره را منبعی بدانیم که به همه تعلق دارد. هر بار که ماهوارهای بالا میفرستید، بخشی از آن منبع را مصرف میکنید. حالا دیگران نمیتوانند از آن استفاده کنند.
ضربهای به جو زمین
بهطور جداگانه، چرخه مداوم پرتابهای استارشیپ و بازگشت ماهوارههای ازکارافتاده میتواند تأثیر بالقوه وخیمی بر جو سیاره داشته باشد. بولی میگوید: ما برایش آماده نیستیم. حتی برای آنچه اکنون در حال وقوع است، آماده نیستیم و همان هم بالقوه بد است.
بر اساس «محاسبه ساده» ماسک، اسپیسایکس میتواند سالانه ۱۰۰ گیگاوات ظرفیت محاسباتی هوش مصنوعی اضافه کند با پرتاب یک میلیون تُن ماهواره در سال. مککالیپ برآورد میکند چنین توسعهای به حدود ۲۵ هزار پرواز استارشیپ نیاز خواهد داشت.
فلزاتی مانند آلومینیوم، منیزیم و لیتیوم در ترکیب با اگزوز موشکها میتوانند اثرات پیچیدهای بر سلامت سیاره داشته باشند، از جمله تأثیر بر ابرهای قطبی و تسهیل تخریب لایه اوزون. به گفته بولی، مشکل این است که نمیدانیم این اثرات در مقیاس پیشنهادی ماسک چقدر شدید خواهند شد و اسپیسایکس جزئیات اندکی دربارهٔ برنامههای کاهش اثرات ارائه کرده است.
حتی اگر اسپیسایکس اثرات جوی را کاهش دهد، فضاپیماها باید روی زمین ساخته شوند. هیکس میگوید زنجیرههای تأمین ساخت موشکها بیشتر از خود موشکها انتشار کربن تولید میکنند.
اسپیسایکس قصد دارد ماهوارههای جدید را در مدار خورشیدآهنگ پرواز دهد، به این معنا که در بیشتر سال در معرض نور خورشید خواهند بود. هر نسل جدید استارلینک بزرگتر و سنگینتر شده است و مدل V۳ میتواند تا ۲۰۰۰ کیلوگرم وزن داشته باشد و ماهوارههای هوش مصنوعی قطعا بزرگتر خواهند بود.
با وجود تلاشهای اسپیسایکس برای کاهش روشنایی ماهوارهها، بولی انتظار دارد این صورتفلکی جدید هنگام عبور از آسمان شب «بهطرز چشمگیری درخشان» باشد و به پژوهشهای علمی زمینی آسیب برساند.
منلی میگوید: آنها را با چشم غیرمسلح خواهید دید. با دوربین خواهید دید. مثل این است که نزدیک فرودگاه زندگی کنید و همهچیز بعد از غروب از بالای سرتان عبور کند. نمیدانم آیا دلم میخواهد که تمام غروبم فقط نواری از ماهوارههایی باشد که مدام رد میشوند یا نه.
دلایل خوبی برای توانمندسازی برخی فضاپیماها به انجام استنتاج هوش مصنوعی وجود دارد. برای نمونه، لی میگوید این میتواند ماهوارههای تصویربرداری مداری را مفیدتر کند، زیرا میتوانند تحلیل را در محل انجام دهند. اما همانطور که میگویند، هیچ چیز زیاد از حدش خوب نیست!
او میگوید: هیجان زیادی درباره امکاناتی که دسترسی مداوم به فضا برای جامعه و بشریت به همراه دارد وجود دارد، اما وعده رفاه نباید مجوزی برای بیمبالاتی باشد. در این شرایط، شور و هیجان فناوری بر تصمیمگیری محتاطانه غلبه کرده، در حالی که پیامدهای آن فقط در فضا باقی نمیماند و مستقیما روی زمین هم اثر میگذارد.
منبع: ایسنا