Guía para acelerar la sostenibilidad con IA

Foto aérea de unos humedales

Por: Brad Smith, vicepresidente y presidente; y Melanie Nakagawa, directora de Sostenibilidad

Hoy, Microsoft publicó una guía para acelerar las soluciones de sostenibilidad con IA. Pueden leer el prólogo a continuación y explorar el documento completo aquí.

La IA es una herramienta esencial para acelerar la sostenibilidad

Dada la urgencia de la crisis planetaria, la sociedad necesita pisar más fuerte el acelerador de la IA mientras establece límites que dirijan al mundo de forma segura, protegida y equitativa hacia las emisiones cero netas, la resiliencia climática y un futuro positivo para la naturaleza.

Este año el mundo experimentó los impactos del cambio climático como nunca antes, desde incendios forestales devastadores hasta fenómenos meteorológicos extremos. Vemos y sentimos el impacto del cambio climático en nuestras comunidades cada día, y la ciencia es clara: necesitamos actuar a una escala y un ritmo sin precedentes para abordar esta crisis. Es un enorme desafío y una enorme oportunidad para que el mundo acelere el progreso climático.

En Microsoft, creemos que para que nuestra empresa le vaya bien, el mundo también necesita ir bien. Estamos en un momento crítico para la sostenibilidad ambiental, y necesitamos que los líderes gubernamentales, las empresas y la sociedad civil trabajen en conjunto. También necesitamos utilizar todas las herramientas a nuestro alcance para ayudarnos en este viaje, incluida la IA.

La IA es una herramienta vital para ayudar a acelerar la implementación de las soluciones de sostenibilidad existentes y el desarrollo de nuevas, más rápidas, más baratas y mejores soluciones.

En este documento, describimos las oportunidades que la IA ofrece para acelerar la sostenibilidad y las acciones necesarias para garantizar que desbloqueamos todo el potencial de la IA para la sostenibilidad.

Las tres habilidades revolucionarias de la IA

En el camino hacia el cero neto, el mundo se ha enfrentado a muchos obstáculos para el progreso. La IA tiene tres habilidades únicas que pueden ayudar a la sociedad a superar los obstáculos clave para este progreso. Estas incluyen la capacidad de:

1) Medir, predecir y optimizar sistemas complejos.

2) Acelerar el desarrollo de soluciones de sostenibilidad.

3) Empoderar a la fuerza laboral de la sostenibilidad.

Medir, predecir y optimizar sistemas complejos

La IA puede permitir a las personas discernir patrones, predecir resultados y optimizar el rendimiento en sistemas que son demasiado complejos para los métodos analíticos tradicionales. Los profesionales de la sostenibilidad utilizan cada vez más el poder analítico de la IA para medir y gestionar sistemas. Consideren los incendios forestales, que liberan alrededor de 7 gigatoneladas (Gt) de dióxido de carbono al año a la atmósfera. Los incendios forestales son difíciles de predecir debido a la compleja interacción de muchos factores, como el clima, la vegetación y el uso del suelo. La IA permite una mejor predicción y gestión de los incendios forestales. En Microsoft, trabajamos con socios para utilizar la IA para ayudar a las comunidades a reducir el riesgo de incendios forestales.

Acelerar el desarrollo de soluciones de sostenibilidad

La IA puede acelerar el descubrimiento y el desarrollo de soluciones de sostenibilidad, como materiales de bajo carbono, producción y almacenamiento de energía renovable y cultivos resistentes al clima. Si bien la IA ya ha comenzado a contribuir a los descubrimientos relacionados con la sostenibilidad, su potencial transformador apenas ha comenzado a realizarse. Sin embargo, el potencial revolucionario de la IA ya se ha demostrado en otros sectores. Por ejemplo, la IA fue fundamental para acelerar el desarrollo de vacunas que mitigaron la gravedad de la pandemia de COVID-19. La IA se utilizó para seleccionar moléculas de ARN mensajero (ARNm) candidatas, lo que permitió a Moderna producir una vacuna COVID-19 efectiva en solo seis semanas, en comparación con los cuatro años que habría tardado con los métodos tradicionales.

Impulsar a la fuerza laboral de la sostenibilidad

La IA puede impulsar a la fuerza laboral de la sostenibilidad al permitir una capacitación y una asistencia específicas, al tiempo que amplifica los esfuerzos de los profesionales de la sostenibilidad. Trabajamos con socios para utilizar modelos de lenguaje grande (LLMs, por sus siglas en inglés) para acceder y destilar los vastos archivos de documentos científicos y políticos sobre sostenibilidad, de modo que los profesionales de la sostenibilidad puedan encontrar con facilidad la información que necesitan para comprender y gestionar los complejos desafíos de la sostenibilidad.

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

Dada la urgencia de la crisis planetaria, la sociedad necesita pisar más fuerte el acelerador de la IA mientras establece límites que dirijan al mundo de forma segura, protegida y equitativa hacia las emisiones cero netas, la resiliencia climática y un futuro positivo para la naturaleza.

Guía de Microsoft para la IA y la sostenibilidad

El panorama global de la tecnología, la energía y la política está listo para ser preparado para desbloquear el potencial transformador de la IA para la sostenibilidad. Este documento técnico presenta nuestro plan de acción de cinco puntos para crear las condiciones necesarias.

  1. Invertir en IA para acelerar las soluciones de sostenibilidad
  2. Desarrollar 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. Avanzar en los principios y la gobernabilidad de la política de IA para la sostenibilidad
  5. Desarrollar la capacidad de la fuerza laboral para utilizar la IA para la sostenibilidad

Estas acciones pueden desencadenar un ciclo virtuoso de progreso. La IA puede permitir el desarrollo y la implementación de soluciones de sostenibilidad que aceleren la descarbonización, lo que puede permitir el desarrollo de operaciones de IA más sostenibles, lo que a su vez puede permitir que la IA escale la implementación de más soluciones de sostenibilidad. En la segunda parte de este informe, describimos este plan de acción de cinco puntos, resumido aquí.

El texto seleccionado es una parte de la página actual que habla sobre dos de los cinco puntos del plan de acción de Microsoft para crear las condiciones necesarias para aprovechar el potencial de la IA para la sostenibilidad. Una posible traducción al español es:

  1. Invertir en IA para acelerar las soluciones de sostenibilidad

La IA tiene numerosas aplicaciones que pueden mejorar la eficiencia, optimizar las operaciones empresariales y proporcionar avances revolucionarios para los cuellos de botella de la sostenibilidad. La IA puede ayudar a agilizar 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 de alta absorción de carbono y permitir pronósticos meteorológicos precisos con semanas o incluso meses de antelación a las capacidades actuales.

En Microsoft, a través de nuestro Laboratorio de IA for Good, el Laboratorio de IA4Science de Microsoft Research y la Iniciativa de Investigación Climática de Microsoft (MCRI, por sus siglas en inglés), ya aplicamos la IA para superar grandes cuellos de botella de la sostenibilidad Por ejemplo, en un proyecto de MCRI, colaboramos con investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y la Universidad de California, Berkeley (UC Berkeley) para utilizar modelos de aprendizaje automático generativo para desarrollar nuevos materiales y enfoques de ingeniería de sistemas para aplicaciones como la captura de carbono. A través del Fondo de Innovación Climática de Microsoft, invertimos en empresas como LineVision que utilizan la IA para ampliar la capacidad de las líneas de transmisión.

  1. Desarrollar 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, estos dan forma a sus conocimientos, predicciones y capacidades de toma de decisiones. Sin embargo, existen importantes brechas y desafíos de accesibilidad que limitan el desarrollo de modelos de IA precisos y representativos para la sostenibilidad. Por ejemplo, mientras que la IA es fundamental para optimizar las redes de distribución eléctrica del mundo, su uso está limitado por la disponibilidad de datos detallados y en tiempo real, que faltan en muchas regiones. O consideren los datos de biodiversidad, donde el 80 por ciento de los datos en el Global Biodiversity Information Facility (GBIF) provienen de solo 10 países.

Incluso cuando existen datos, pueden ser inaccesibles o difíciles de usar porque están bloqueados en silos institucionales, no digitalizados o en formatos incompatibles. Se necesitan estándares de datos, mecanismos de intercambio y plataformas para aumentar la usabilidad de los datos de sostenibilidad en los modelos de IA.

Para utilizar el máximo potencial de la IA, los proveedores de soluciones de sostenibilidad necesitan acceso a internet y capacidad de cómputo. La Iniciativa Microsoft Airband trabaja con nuestro ecosistema global de socios para llevar acceso a internet a 250 millones de personas en comunidades no atendidas y con poca atención en todo el mundo para 2025, incluidos 100 millones en África.

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

A medida que se expande la infraestructura necesaria para respaldar los modelos de IA, aumentará la demanda de recursos como energía y agua. La historia sugiere que la innovación puede frenar esa demanda. Tomen los centros de datos, por ejemplo. Entre 2010 y 2020, las cargas de trabajo de los centros de datos globales aumentaron alrededor de un 940 por ciento, mientras que la demanda de electricidad de los centros de datos aumentó solo un 10 por ciento.

En Microsoft, investigamos e innovamos de manera continua formas de hacer que nuestros centros de datos y sistemas de IA sean cada vez más eficientes en energía y agua. Reducimos nuestra dependencia del agua dulce de fuentes municipales para la refrigeración de los centros de datos e invertimos en la reposición de agua en cuencas con estrés hídrico. También hemos comenzado a desarrollar métodos de enfriamiento avanzados, como el enfriamiento líquido, para admitir chips de IA con menores costos generales de energía y agua. Nos hemos asociado con la Green Software Foundation para desarrollar y promover prácticas de software conscientes del carbono, como el software diseñado para ejecutarse en momentos y lugares que utilizan las fuentes de electricidad menos intensivas en carbono disponibles. Estos principios se aplican a todas las cargas de trabajo de software, incluida la IA.

  1. Avanzar en los principios y la gobernabilidad de la política de IA para la sostenibilidad

Las tecnologías de IA pueden tener un impacto positivo tanto en el medio ambiente como en la sociedad al acelerar las prácticas comerciales sostenibles y la transición energética. La infraestructura que alberga la potencia informática necesaria para obtener estos beneficios también puede afectar el uso de recursos, como al aumentar las necesidades de energía mientras se reduce la dependencia del agua. Los gobiernos tienen la oportunidad de habilitar los impactos positivos de la IA mediante la elaboración de políticas que aprovechen sus capacidades para beneficiar y garantizar la alineación con los resultados de sostenibilidad, al tiempo que mitigan el impacto de los recursos que resultará de la mayor demanda de IA.

En Microsoft, vamos a continuar con nuestro apoyo a la descarbonización de la red y las políticas de informe, reducción y eliminación de carbono. En septiembre de 2022, esbozamos las prioridades y principios que guían nuestra defensa de la política de carbono y electricidad en todo el mundo para acelerar el informe, la reducción y la eliminación de carbono y expandir la electricidad libre de carbono. También tenemos la intención de ampliar nuestra defensa para extender los marcos de política de sostenibilidad existentes para incluir la IA y alinear las políticas gubernamentales para incentivar el uso de la IA para permitir resultados de sostenibilidad.

También persistimos en nuestros esfuerzos por fortalecer la gobernabilidad de la IA, a través de ayudar a garantizar la confianza entre los usuarios, las partes interesadas 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 expande a la infraestructura crítica de sostenibilidad, incluidas las redes eléctricas y las empresas de agua, la seguridad, la protección y la fiabilidad de estos sistemas de IA se vuelven primordiales. Estamos comprometidos a construir y utilizar la IA de manera responsable, como se describe de manera reciente en nuestro informe Gobernar la IA.

  1. Desarrollar la capacidad de la fuerza laboral para utilizar la IA para la sostenibilidad

Para aprovechar el poder transformador de la IA para la sostenibilidad se requiere una base sólida de capacidad humana para utilizar las herramientas de IA.

Construir una fuerza laboral preparada para utilizar la IA para la sostenibilidad requiere trayectorias de aprendizaje holísticas que cultiven la fluidez de la IA dentro del contexto de la sostenibilidad. Para ayudar a las personas y comunidades de todo el mundo a aprender a aprovechar el poder de la IA, Microsoft lanzó de manera reciente una nueva Iniciativa de Habilidades de IA (AI Skills). También nos hemos comprometido a llevar estas habilidades de IA a la fuerza laboral de la sostenibilidad. El año pasado, nos asociamos con la organización sin fines de lucro global INCO para lanzar un nuevo programa de certificación de Habilidades Digitales Verdes (Green Digital Skills) para educar a los trabajadores y buscadores de empleo sobre los fundamentos de la sostenibilidad en la tecnología y los principios y prácticas de diseño verde. Hasta la fecha, 30 mil personas de 140 países han participado en el programa de certificación.

Seguimiento del impacto de la IA en la carrera global hacia el cero neto

Para asegurar que la IA esté en camino de acelerar el progreso de la sostenibilidad, será esencial evaluar de manera continua el impacto esperado de la IA en la carrera hacia el neto cero. Pero esta no es una tarea fácil, ya que requiere proyectar una serie de factores que interactúan y que son inciertos, como los desarrollos socioeconómicos, políticos y tecnológicos.

En la actualidad, el cómputo de la IA representa solo una fracción de la electricidad utilizada por los centros de datos, que en conjunto utilizan alrededor del 1 por ciento del suministro mundial de electricidad. Cuánto aumenta esto y cómo afecta el crecimiento de la IA a la carrera global hacia el cero neto dependerá de muchos factores. Las innovaciones que impulsan las ganancias de eficiencia tanto en la infraestructura informática como en las operaciones de IA tendrán un gran impacto en el uso futuro de energía de la IA. Las implicaciones de las emisiones de carbono del aumento de la demanda de energía dependerán del contexto político más amplio en el que opera la IA y de la rapidez con que se descarbonicen las redes eléctricas. Y al final, el impacto de la IA en la carrera global hacia el cero neto depende de cuánto habilite las soluciones de sostenibilidad.

En la tercera parte de este informe, exploramos lo que se necesita para evaluar y seguir mejor el impacto de la IA en el camino global hacia el cero neto. En particular, destacamos la importancia de utilizar el análisis de escenarios para ayudar a informar y guiar el desarrollo de la IA para la sostenibilidad.

Entender el impacto de la IA en la carrera global hacia las emisiones netas cero requiere responder a tres preguntas:

  1. ¿Cuánta energía consumirá la expansión global del cómputo de la IA?
  2. ¿Qué tan rápido se descarbonizarán las redes eléctricas del mundo?
  3. ¿En qué medida la IA habilitará las soluciones de sostenibilidad?

Para utilizar la IA de manera efectiva para acelerar la sostenibilidad, las empresas, los gobiernos y la sociedad civil deben trabajar juntos para crear las condiciones propicias y monitorear de manera continua los factores que determinarán el impacto de la IA en la carrera mundial hacia el cero neto.

Cuando la usamos de manera ética y responsable, la IA puede ser una herramienta esencial para acelerar el progreso hacia la sostenibilidad. Juntos, tenemos la oportunidad de asegurarnos de que así sea. Los invitamos a unirse a nosotros para desbloquear el poder acelerador de la IA para la sostenibilidad.

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