Почему искусственный интеллект потребляет в сотни раз больше энергии, чем человеческий мозг

Современные системы искусственного интеллекта расходуют значительно больше энергии, чем человеческий мозг, поскольку используют принципиально иной подход к обработке информации. Об этом рассказал доцент факультета программной инженерии и компьютерной техники Университета ИТМО Александр Кугаевских.

По словам специалиста, человеческий мозг потребляет около 20 ватт благодаря тому, что память и вычисления в нём объединены. Современные компьютеры, напротив, тратят значительную часть энергии на передачу данных между памятью и процессором. «В мозге память и вычисления объединены. Синапсы одновременно хранят информацию и участвуют в передаче сигналов. Это исключает потери энергии на транспортировку данных, которые в современных компьютерах могут составлять до восьмидесяти процентов от общего энергопотребления системы», — отметил Кугаевских.

Эксперт также подчеркнул, что принцип работы биологических нейронов существенно отличается от алгоритмов искусственного интеллекта. Нейроны активируются только при необходимости, тогда как графические процессоры непрерывно выполняют миллиарды математических операций, даже если часть сигналов не несёт полезной информации. Кроме того, мозг одновременно задействует около 86 миллиардов нейронов и порядка 100 триллионов синапсов, обеспечивая высокую степень параллельной обработки данных при минимальных энергозатратах.

Ещё одной причиной высокого энергопотребления ИИ учёный назвал процесс обучения современных моделей, который требует большого количества итераций с использованием алгоритма обратного распространения ошибки. «Мы можем запомнить что-то, единожды взглянув на объект. Современные модели искусственного интеллекта обучаются с помощью многократных прямых и обратных проходов вычислений, что требует значительно больших энергетических затрат. Мозг использует другие механизмы обучения, например синаптическую пластичность, поэтому делает это гораздо эффективнее», — пояснил эксперт.

Таким образом, человеческий мозг остаётся недосягаемым эталоном энергоэффективности. Искусственный интеллект, несмотря на все свои достижения, пока лишь грубо имитирует биологические процессы, тратя на это колоссальные ресурсы. Вопрос в том, сможет ли когда-нибудь технология приблизиться к биологической эффективности или же принципиальное различие в архитектуре останется непреодолимым барьером.