Acelerar la sostenibilidad con la Inteligencia Artificial: Manual de actuación

Brad Smith, Vice Chair and President, y Melanie Nakagawa, Chief Sustainability Officer

Microsoft ha publicado un Playbook para acelerar las soluciones de sostenibilidad mediante IA. A continuación, puedes leer el prólogo. También puedes acceder al documento completo aquí.

La IA es una herramienta básica para acelerar la sostenibilidad

Dada la urgencia de la crisis planetaria, la sociedad debe pisar más a fondo el acelerador de la Inteligencia Artificial y, al mismo tiempo, establecer límites que conduzcan al mundo de forma segura, fiable y equitativa hacia las cero emisiones netas, la resiliencia climática y un futuro positivo para la naturaleza.

Este año, el mundo ha experimentado los efectos del cambio climático como nunca antes, con incendios forestales devastadores y condiciones meteorológicas extremas. Estamos viendo y sintiendo el impacto del cambio climático en nuestras comunidades todos los días y la ciencia es muy clara: tenemos que actuar a una escala y un ritmo sin precedentes para hacer frente a esta crisis. Es un  reto enorme y una gran oportunidad para que el mundo acelere el progreso climático.

En Microsoft creemos que para que la compañía vaya bien, el mundo también tiene que ir bien. Estamos en un momento crítico para la sostenibilidad medioambiental y necesitamos que los líderes políticos, las empresas y la sociedad civil trabajen en equipo. También necesitamos utilizar todas las herramientas a nuestra disposición para ayudar en este viaje, incluyendo la IA.

La IA es una herramienta vital para ayudar a acelerar el despliegue de las soluciones de sostenibilidad existentes, así como para el desarrollo de otras nuevas: más rápido, más barato y mejor.

En este texto, describimos las oportunidades que ofrece la IA para acelerar la sostenibilidad y las medidas necesarias para garantizar que aprovechamos todo el potencial de la IA en este campo.

Las tres capacidades de la IA que cambian las reglas del juego

En el camino hacia las cero emisiones netas, el mundo se ha enfrentado a muchos obstáculos. La Inteligencia Artificial tiene tres capacidades únicas que pueden ayudar a la sociedad a superar los principales cuellos de botella. Estas capacidades son:

  • Medir, predecir y optimizar sistemas complejos
  • Acelerar el desarrollo de soluciones de sostenibilidad
  • Potenciar a los trabajadores centrados en la sostenibilidad
Medir, predecir y optimizar sistemas complejos

La IA puede ayudarnos a identificar patrones, predecir los resultados y optimizar el rendimiento de sistemas que son demasiado complejos para los métodos de analítica tradicionales. Los expertos en sostenibilidad utilizan cada vez más la potencia analítica de la IA para medir y gestionar los sistemas. Pensemos en los incendios forestales, que liberan a la atmósfera unas 7 gigatoneladas (Gt) de dióxido de carbono al año. Son difíciles de predecir debido a la compleja interacción de muchos factores, como el clima, la vegetación y el uso del suelo. La IA facilita la predicción de los incendios forestales y mejora su gestión, y en Microsoft trabajamos con partners para ayudar a las comunidades a reducir los riesgos.

Acelerar el desarrollo de soluciones de sostenibilidad

La IA puede acelerar el descubrimiento y el despliegue de soluciones sostenibles como los materiales con bajas emisiones de carbono, la producción y el almacenamiento de energías renovables o los cultivos resilientes frente al clima. Aunque la IA ya está contribuyendo a los descubrimientos relacionados con la sostenibilidad, su efecto transformador apenas está empezando a hacerse patente. Sin embargo, el potencial de la IA para cambiar las reglas del juego ya se ha demostrado en otros sectores. Por ejemplo, la IA fue decisiva para acelerar el desarrollo de las vacunas que mitigaron la gravedad de la pandemia de COVID-19. La IA se utilizó para cribar moléculas candidatas de ARN mensajero (ARNm), lo que permitió a Moderna producir una vacuna COVID-19 eficaz en solo seis semanas, frente a los cuatro años que habría tardado con los métodos tradicionales.

Potenciar a los trabajadores centrados en la sostenibilidad

La IA puede apoyar a los trabajadores especializados en sostenibilidad facilitando su formación y asistencia específicas, además de amplificar el esfuerzo de estos profesionales. Estamos trabajando con partners que utilizan grandes modelos lingüísticos (LLM) para  analizar y filtrar los innumerables archivos de documentación científica y política sobre sostenibilidad. El objetivo es que los profesionales de este ámbito puedan encontrar fácilmente la información que necesitan para comprender y gestionar los complejos retos de la sostenibilidad.

En la primera parte de este informe, exploramos cada una de estas tres capacidades con más detalle.

El manual de actuación de Microsoft para la IA y la sostenibilidad

El panorama tecnológico, energético y político mundial está listo para liberar el potencial transformador de la IA en favor de la sostenibilidad. Este documento presenta nuestro manual de acción de cinco puntos para crear las condiciones necesarias para ello:

  1. Invertir en IA para acelerar las soluciones de sostenibilidad
  2. Desarrollar la infraestructura digital y de datos para el uso inclusivo de la IA para la sostenibilidad
  3. Minimizar el uso de recursos en las operaciones de IA
  4. Impulsar los principios políticos y de gobernanza de la IA
  5. Impulsar la capacidad de la fuerza laboral en el uso de la IA

Estas acciones pueden desencadenar un círculo virtuoso de progreso. La IA puede facilitar el desarrollo y el despliegue de soluciones de sostenibilidad que aceleren la descarbonización, algo que impulsaría el desarrollo de operaciones de IA más sostenibles. Esto, a su vez, facilitaría a la IA el despliegue de más soluciones de sostenibilidad. En la segunda parte de este informe, describimos este manual de cinco puntos, que resumimos aquí.

  1. Invertir en IA para acelerar las soluciones de sostenibilidad

La IA tiene numerosas aplicaciones que pueden mejorar la eficiencia, optimizar las operaciones corporativas y aportar avances revolucionarios para solucionar los cuellos de botella de la sostenibilidad. La IA puede ayudar a acelerar la integración de las energías renovables en las redes eléctricas, desarrollar soluciones de almacenamiento de energía, reducir el desperdicio de alimentos, fomentar la creación de materiales con alta capacidad de absorción de carbono y permitir una predicción meteorológica precisa semanas o, incluso, meses antes de lo que permiten las capacidades actuales.

En Microsoft, a través de nuestro AI for Good LabMicrosoft Research’s AI4Science Lab y de la Microsoft Climate Research Initiative (MCRI), ya estamos aplicando la Inteligencia Artificial para superar los grandes obstáculos de la sostenibilidad. Por ejemplo, en uno de los proyectos de MCRI, nos hemos asociado con investigadores del Massachusetts Institute of Technology (MIT) y de la Universidad de California, Berkeley, para utilizar modelos de machine learning generativo en el desarrollo de nuevos materiales y enfoques de ingeniería de sistemas para aplicarlos, por ejemplo, a la captura de carbono. A través del Microsoft Climate Innovation Fund, invertimos en compañías como LineVision, que utilizan la IA para ampliar la capacidad de los tendidos eléctricos.

  1. Desarrollar la infraestructura digital y de datos para el uso inclusivo de la IA para la sostenibilidad

Los datos son la base sobre la que opera la IA, dando forma a sus conocimientos, predicciones y capacidades de toma de decisiones. Sin embargo, existen importantes lagunas y problemas de accesibilidad que limitan el desarrollo de modelos de IA precisos y representativos para la sostenibilidad. Por ejemplo, aunque la IA es fundamental para optimizar las redes mundiales de distribución de electricidad, su uso se ve limitado por la disponibilidad de datos detallados en tiempo real, de los que carecen muchas regiones. O pensemos en los datos sobre biodiversidad, donde el 80% de los datos de la Global Biodiversity Information Facility (GBIF) procede de solo 10 países.

Incluso cuando los datos existen, pueden ser inaccesible o difíciles de utilizar porque están en silos institucionales, no digitalizados o en formatos incompatibles. Es necesario contar con estándares de datos, así como mecanismos para compartirlos y plataformas para aumentar la usabilidad de los datos de sostenibilidad en los modelos de IA.

Para obtener todo el potencial de la IA, los proveedores de soluciones de sostenibilidad necesitan acceso a Internet y a la capacidad de computación. En la Airband Initiative de Microsoft, trabajamos con nuestro ecosistema global de partners para proporcionar, de cara a 2025, acceso a Internet a 250 millones de personas en comunidades desatendidas o con escasos medios de todo el mundo , incluyendo 100 millones en África.

  1. Minimizar el uso de recursos en las operaciones de IA

A medida que se amplía la infraestructura necesaria para soportar los modelos de IA, se incrementará la demanda de recursos como la energía o el agua. La historia sugiere que la innovación puede frenar esa demanda. Tomemos los centros de datos, por ejemplo. Entre 2010 y 2020, las cargas de trabajo de los centros de datos en todo el mundo aumentaron aproximadamente un 940%, mientras que su demanda de electricidad solo lo hizo un 10%.

En Microsoft, investigamos e innovamos continuamente para que nuestros centros de datos y sistemas de IA sean cada vez más eficientes en el uso de la energía y el agua. Estamos reduciendo nuestra dependencia del agua dulce procedente de fuentes municipales para la refrigeración de los centros de datos e invirtiendo en la reposición de agua en cuencas con estrés hídrico. También hemos desarrollado métodos de refrigeración avanzados, como la refrigeración líquida, para que los chips de IA consuman menos energía y agua. Nos hemos asociado con la Green Software Foundation para desarrollar y promover prácticas de software respetuosas con el carbono, como el software diseñado para ejecutarse en momentos y lugares que utilicen las fuentes de electricidad disponibles que sean menos intensivas en carbono. Estos principios se aplican a todas las cargas de trabajo de software, incluida la IA.

  1. Impulsar los principios políticos y de gobernanza de la IA para la sostenibilidad

Las tecnologías de Inteligencia Artificial pueden tener un impacto positivo tanto en el medioambiente como en la sociedad en su conjunto al acelerar las prácticas empresariales sostenibles y la transición energética. La infraestructura que proporciona la potencia de cálculo necesaria para obtener estos beneficios también puede afectar al uso de los recursos, como con el aumento de las necesidades de energía o la reducción de la dependencia del agua. Los gobiernos tienen la oportunidad de apoyar los efectos positivos de la IA mediante la elaboración de políticas que aprovechen sus capacidades beneficiosas y garanticen su alineación con los objetivos de sostenibilidad, mitigando al mismo tiempo el impacto sobre los recursos que se derivará del aumento de la demanda de IA.

En Microsoft, seguiremos haciéndonos oír para apoyar la descarbonización de la red eléctrica y las políticas de registro, reducción y eliminación del carbono. En septiembre de 2022, esbozamos los principios y prioridades que guían nuestras políticas de carbono y electricidad en todo el mundo para acelerar el registro, la reducción y la eliminación del carbono, así como extender la electricidad libre de carbono. También tenemos la intención de ampliar nuestro apoyo a la ampliación de los marcos políticos de sostenibilidad existentes para incluir la IA, alineando las políticas gubernamentales para incentivar un uso de la IA que ofrezca resultados de sostenibilidad.

También persistimos en nuestros esfuerzos por fortalecer la gobernanza de la IA, ayudando a garantizar la confianza entre los usuarios, los actores del sector y el público en general, una base indispensable para el papel integral de la IA en el avance de la sostenibilidad. A medida que la aplicación de la IA se extiende a infraestructuras críticas para la sostenibilidad, como las redes eléctricas y los servicios de suministro de agua, la seguridad, protección y fiabilidad de estos sistemas de IA adquieren una importancia capital. Estamos comprometidos con la construcción y el uso responsable de la IA, tal y como indicamos recientemente en el informe Gobernar la IA.

  1. Impulsar la capacidad de la fuerza laboral en el uso de la IA para la sostenibilidad

Aprovechar el poder transformador de la IA para la sostenibilidad requiere una sólida base de capacidad humana para utilizar sus herramientas.

La creación de una mano de obra preparada para utilizar la IA para la sostenibilidad requiere vías de aprendizaje holísticas que fomenten la fluidez en el uso de la IA en el contexto de la sostenibilidad. Para ayudar a las personas y comunidades de todo el mundo a aprender a aprovechar el potencial de la IA, Microsoft ha lanzado recientemente la nueva AI Skills Initiative. También nos hemos comprometido a llevar estas competencias a la mano de obra implicada en el ámbito de la sostenibilidad. El año pasado, nos asociamos con la organización mundial sin ánimo de lucro INCO para poner en marcha el nuevo programa de certificación Green Digital Skills con el fin de impartir formación a trabajadores y solicitantes de empleo sobre los fundamentos de la sostenibilidad en la tecnología y los principios y prácticas del diseño ecológico. Hasta la fecha, 30.000 personas de 140 países han participado en el programa de certificación.

Hacer un seguimiento del impacto de la IA en la carrera global hacia las cero emisiones

Para asegurarse de que la IA está en el camino adecuado para acelerar el desarrollo de la sostenibilidad, será esencial evaluar continuamente su impacto previsto hacia las cero emisiones netas. Pero no es una tarea fácil, ya que requiere proyectar una serie de factores inciertos y cruzados, como la evolución socioeconómica, política y tecnológica.

Actualmente, la computación asociada a la IA representa sólo una fracción de la electricidad utilizada por los centros de datos, que en conjunto utilizan alrededor del 1% del suministro eléctrico mundial. Cuánto aumente este porcentaje, y cómo afecte el crecimiento de la IA a la carrera mundial hacia las cero emisiones netas, dependerá de muchos factores. Las innovaciones que impulsen la eficiencia, tanto en la infraestructura informática como en las operaciones de IA, tendrán un gran impacto en el uso energético futuro de la IA. El aumento de la demanda energética afectará a las emisiones de carbono, pero dependerá del contexto político más amplio en el que opere la IA, así como de la rapidez con la que se descarbonicen las redes eléctricas. Por último, el impacto de la IA en la carrera mundial hacia las cero emisiones netas estará directamente relacionado con su capacidad para ofrecer soluciones sostenibles.

En la tercera parte del informe, exploramos lo que se necesita para evaluar y hacer un seguimiento del impacto de la IA en el camino global hacia las cero emisiones. En concreto, destacamos la importancia de utilizar el análisis de escenarios para ayudar a informar y guiar el despliegue de la IA para la sostenibilidad.

Para comprender el impacto de la IA en la carrera mundial hacia esas cero emisiones netas, es necesario responder a tres preguntas:

  1. ¿Cuánta energía es probable que consuma la expansión global de la Inteligencia Artificial?
  2. ¿Con qué rapidez se descarbonizarán las redes eléctricas del mundo?
  3. ¿Hasta qué punto permitirá la IA el desarrollo de soluciones sostenibles?

Para que la IA pueda acelerar la sostenibilidad de forma efectiva, tanto las empresas como los gobiernos y la sociedad civil debemos trabajar juntos para crear las condiciones que lo permitan, al tiempo que monitorizamos continuamente los factores que determinarán el impacto de la IA en la carrera mundial hacia las cero emisiones.

Si la utilizamos de forma ética y responsable, la IA puede ser una herramienta esencial para acelerar el progreso hacia la sostenibilidad. Juntos tenemos la oportunidad de garantizar que así sea. Te invitamos a unirte al esfuerzo por aprovechar el poder acelerador de la IA en favor de la sostenibilidad.

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