Laut einer neuen Studie kann eine globale Flotte von etwa einer Milliarde autonomer Fahrzeuge, die jeweils nur eine Stunde pro Tag fahren, etwa die gleiche Menge an CO2-Emissionen erzeugen wie Rechenzentren derzeit.
Die kürzlich veröffentlichte Studie in IEEE-Mikro, modelliert den potenziellen Energieverbrauch und die damit verbundenen CO2-Emissionen, wenn autonome Fahrzeuge weit verbreitet sind.
Rechenzentren auf der ganzen Welt, die die physische Computerinfrastruktur beherbergen, die für den Betrieb von Anwendungen verwendet wird, verursachen derzeit etwa 0,3 Prozent der globalen Treibhausgasemissionen – etwa so viel Kohlenstoff, wie das Land Argentinien jährlich produziert, so Wissenschaftler, darunter die des Massachusetts Institute of Technology die USA, sagte.
In der neuen Studie stellten sie fest, dass jedes Fahrzeug in über 90 Prozent der modellierten Szenarien weniger als 1,2 Kilowatt Leistung für die Berechnung verbrauchen muss, um zu verhindern, dass die Emissionen autonomer Fahrzeuge an den aktuellen Emissionen von Rechenzentren vorbeizoomen.
Forscher fordern effizientere Hardware, um die Emissionen von Computervorgängen in selbstfahrenden Autos zu reduzieren.
In einem der modellierten Szenarien, in denen 95 Prozent der globalen Fahrzeugflotte im Jahr 2050 autonom sind, müsste sich die Hardwareeffizienz laut Wissenschaftlern schneller als alle 1,1 Jahre verdoppeln, um die Emissionen unter diesen Werten zu halten.
„Wenn wir nur die Business-as-usual-Trends bei der Dekarbonisierung und die aktuelle Verbesserungsrate der Hardware-Effizienz beibehalten, scheint es nicht, als würde es ausreichen, um die Emissionen von Computern an Bord autonomer Fahrzeuge zu begrenzen. Dies kann zu einem enormen Problem werden“, sagte Co-Autorin der Studie, Soumya Sudhakar, in einer Erklärung.
Wissenschaftler sagen, dass es notwendig ist, effizientere autonome Fahrzeuge zu entwickeln, die von Anfang an einen geringeren CO2-Fußabdruck haben, um die Hürde zu überwinden.
In der Forschung entwickelten sie einen Rahmen, um die Emissionen aus dem Betrieb von Computern an Bord einer globalen Flotte von vollständig autonomen Elektrofahrzeugen zu untersuchen.
Die Emissionen wurden auf der Grundlage einer Reihe von Faktoren berechnet, darunter die Anzahl der Fahrzeuge in der globalen Flotte, die Leistung jedes Computers in jedem Fahrzeug, die von jedem Fahrzeug gefahrenen Stunden und die CO2-Intensität des Stroms, der jeden Computer antreibt.
Die Forscher modellierten auch die Emissionen basierend auf der fortschrittlichen Computerhardware und -software, die in solchen Fahrzeugen verwendet werden.
Als Beispiel sagen sie, wenn ein autonomes Fahrzeug über 10 tiefe neuronale Netzwerk-KI verfügt, die Bilder von 10 Kameras verarbeitet, und dieses Fahrzeug eine Stunde am Tag fährt, würde es jeden Tag 21,6 Millionen Schlussfolgerungen ziehen.
Für eine Milliarde Fahrzeuge würde dies 21,6 Billiarden Schlussfolgerungen ergeben.
Im Vergleich dazu machen alle Rechenzentren von Facebook weltweit jeden Tag einige Billionen Schlussfolgerungen (1 Billiarde sind 1.000 Billionen), erklärten Forscher.
„Nachdem man die Ergebnisse gesehen hat, macht das sehr viel Sinn, aber es ist nicht etwas, das viele Leute auf dem Radar haben. Diese Fahrzeuge könnten tatsächlich eine Menge Computerleistung verbrauchen“, sagte Sertac Karaman, ein weiterer Autor der Studie.
Sie haben eine 360-Grad-Sicht auf die Welt. Während wir also zwei Augen haben, haben sie vielleicht 20 Augen, die überall hinschauen und versuchen, all die Dinge zu verstehen, die gleichzeitig passieren“, fügte Dr. Karaman hinzu.
Die in der Studie berechneten Zahlen berücksichtigen nur die Rechenoperationen in selbstfahrenden Autos und berücksichtigen nicht den Energieverbrauch der Fahrzeugsensoren oder die bei der Herstellung entstehenden Emissionen, sagen Wissenschaftler.
Sie sagen, dass jedes autonome Fahrzeug weniger als 1,2 Kilowatt Energie für die Rechenleistung verbrauchen muss, um zu verhindern, dass die Emissionen außer Kontrolle geraten.
Um dies zu erreichen, muss die Computerhardware laut Forschern wesentlich schneller effizienter werden – etwa alle 1,1 Jahre soll sich die Effizienz verdoppeln.
„Wir hoffen, dass die Menschen Emissionen und CO2-Effizienz als wichtige Metriken betrachten, die sie bei ihren Entwürfen berücksichtigen sollten. Der Energieverbrauch eines autonomen Fahrzeugs ist wirklich entscheidend, nicht nur für die Verlängerung der Batterielebensdauer, sondern auch für die Nachhaltigkeit“, fügte Vivienne Sze, eine weitere Co-Autorin der Studie, hinzu.