Giriş: Yapay Zeka Çağında Sürdürülebilirliğin Aciliyeti

Yeşil YZ, yapay zekanın patlayıcı büyümesine ve çevresel etkisine gerekli bir yanıt olarak ortaya çıkan 2025'in en önemli paradigmalarından birini temsil ediyor. Yeşil YZ, geleneksel YZ'ye göre daha çevre dostu ve kapsayıcıdır, çünkü yalnızca hesaplama maliyetlerini artırmadan doğru sonuçlar üretmekle kalmaz, aynı zamanda teknolojik yeniliğin çevresel sorumlulukla el ele gitmesini sağlar.

‍

Bu yaklaşımın aciliyeti en son verilerle ortaya konmuştur: MIT News'e göre, Kuzey Amerika'daki veri merkezi enerji gereksinimleri, kısmen üretken yapay zekanın talepleri nedeniyle 2022 sonunda 2.688 megawatt'tan 2023 sonunda 5.341 megawatt'a yükselmiştir. Daha da önemlisi, MIT Technology Review'a göre, ABD'deki tüm enerjinin yüzde 4,4'ü artık veri merkezlerine gidiyor ve veri merkezleri tarafından kullanılan elektriğin karbon yoğunluğu ABD ortalamasından yüzde 48 daha yüksek (Harvard T.H. Chan Halk Sağlığı Okulu tarafından yapılan bir araştırmaya göre).

‍

Yapay Zekanın Çevresel Etkisi: Gelişen Bir Kriz

Patlayıcı Enerji Tüketimi

Yapay zekanın büyümesi, küresel enerji manzarasında dramatik bir değişime yol açtı. MIT Technology Review'a göre, 2018'de yüzde 1,9 olan veri merkezleri toplam talebin yüzde 4,4'ünü oluşturuyor. Geleceğe yönelik tahminler daha da endişe verici: Uluslararası Enerji Ajansı tarafından hazırlanan bir rapora göre, veri merkezi elektrik tüketiminin 2030 yılına kadar iki katından fazla artacağı öngörülüyor.

‍

Üretken YZ modelleri bu rakamları yukarı doğru itiyor. MIT News tarafından vurgulandığı üzere, üretken bir yapay zeka kümesinin eğitimi, tipik bir hesaplama iş yükünden yedi veya sekiz kat daha fazla enerji tüketebilir. Bunu bir bağlama oturtmak gerekirse, GPT-3'ün eğitimi 1.287 megawatt saat elektrik tüketmiş (ortalama 120 Amerikan evine bir yıl boyunca yetecek kadar) ve yaklaşık 552 ton karbondioksit üretmiştir.

‍

Donanım Gücünün Artışı

Her zamankinden daha güçlü modellere yönelik yarış, donanım gücünde bir artışa yol açtı. Deloitte'a göre, yapay zeka için kullanılan GPU'lar 2022 yılına kadar 400 watt ile çalışırken, 2023 yılında jeneratif yapay zeka için kullanılan son teknoloji GPU'ların 700 watt ile çalışması ve 2024 yılında yeni nesil çiplerin 1.200 watt ile çalışması bekleniyor. Bu, küresel enerji altyapısını zorlayan üstel bir artışı temsil ediyor.

‍

Enerji Verimliliği için Donanım Çözümleri

Uzmanlaşmış Çipler: Yapay Zeka Donanım Devrimi

Donanım endüstrisinin yapay zeka krizine yanıtı, giderek daha uzmanlaşmış ve verimli hale gelen çipler aracılığıyla gerçekleşiyor:

Tensör İşleme Birimleri (TPU'lar): TechTarget'a göre TPU'lar, joule başına birden fazla giriş/çıkış işlemi ile yüksek hacimli, düşük hassasiyetli hesaplama için tasarlanmış ASIC'lerdir. TPU v6e, Ekim 2024'te piyasaya sürülen en yeni Trillium çipidir ve TPU v5e'ye kıyasla çip başına 4,7 kat daha yüksek en yüksek hesaplama performansına sahiptir.

‍

Sahada Programlanabilir Kapı Dizileri (FPGA'lar): IBM'in de belirttiği gibi, FPGA'lar enerji verimliliğine işlem hızından daha fazla değer veren ve yapay zeka algoritmalarının hızlı evrimine uyum sağlama esnekliği sunan görevler için de çok uygundur.

‍

Uygulamaya Özel Entegre Devreler (ASIC'ler): Geniatech'e göre ASIC'ler düşük güç tüketimi, hız ve az yer kaplaması gibi avantajlar sunarak belirli, yüksek hacimli yapay zeka iş yükleri için en verimli çözümü temsil ediyor.

Uç Yapay Zekanın Ortaya Çıkışı

Sürdürülebilirlik için önemli bir trend de uç bilişime doğru olan harekettir. Geniatech'e göre Gartner, 2025 yılına kadar uç bilişimin tüm kullanım durumları tarafından üretilen verilerin yüzde 75'ini işleyeceğini ve merkezi veri merkezlerine veri aktarımı ve buna bağlı enerji ihtiyacını önemli ölçüde azaltacağını öngörmektedir.

‍

Enerji Verimliliğinde İlerleme

Watt Başına Performansta Dramatik İyileştirmeler

Sektör enerji verimliliği konusunda önemli ilerlemeler kaydediyor. NVIDIA'ya göre, 2016'dan 2025'e kadar yapay zeka eğitimi ve çıkarımında 10.000 kat verimlilik artışı elde ederek çarpıcı iyileştirme potansiyelini ortaya koymuştur.

‍

Ancak gerçek daha karmaşıktır. David Mytton tarafından DeVSustainability blogunda bildirildiği üzere, çift soketli sunucular 2007-2023 yılları arasında 365 W tüketirken günümüzde 600-750 W tüketmektedir; bu da işlem başına verimlilik artarken sistemlerin toplam gücünün artmaya devam ettiğini göstermektedir.

Yazılım ve Mimari Optimizasyon

Yazılım stratejileri, donanım iyileştirmelerinin önemli bir tamamlayıcısı olarak ortaya çıkmaktadır:

Model Optimizasyonu: Kuantum modelleri, eğitim için klasik muadillerine göre önemli ölçüde daha az parametre gerektirme eğilimindedir ve bu da hesaplama karmaşıklığını azaltmak için alternatif yaklaşımlar önermektedir.

‍

Akıllı Enerji Yönetimi: MIT Sloan'a göre, kullanılan işlemciye bağlı olarak kullanımı 150 veya 250 watt (toplam güçlerinin yaklaşık %60 ila %80'i) ile sınırlamak sadece iş yüklerinin genel güç tüketimini azaltmakla kalmaz; aynı zamanda çalışma sıcaklıklarını da düşürür.

‍

Kurumsal Girişimler ve Çevre Taahhütleri

Microsoft: Karbon Olumsuzluğunda Liderlik

Microsoft sektördeki en iddialı taahhütlerden birini verdi. Microsoft'un resmi 2020 blogunda belirtildiği gibi, "2025 yılına kadar yüzde 100 yenilenebilir enerji tedarikine geçeceğiz, bu da tüm veri merkezlerimiz, binalarımız ve kampüslerimiz tarafından tüketilen karbon yayan elektriğin yüzde 100'ü için sözleşmeli yeşil enerji için güç satın alma anlaşmaları yapacağımız anlamına geliyor."

‍

Şirket ayrıca karbon azaltma, yakalama ve uzaklaştırma teknolojilerinin küresel gelişimini hızlandırmak için 1 milyar dolarlık yeni bir iklim inovasyon fonu kurdu.

Ancak gerçekler zorlukları da beraberinde getiriyor. GeekWire'a göre, Microsoft geçen yıl 15,4 milyon metrik tondan fazla karbondioksit eşdeğeri saldı ve kapsam 3 emisyonları karbon ayak izinin yüzde 96'sından fazlasını oluşturdu.

Google: Yenilenebilir Enerji Alanında Öncü

Google sürdürülebilirlik alanında önemli kilometre taşlarına imza attı. Resmi Google Sürdürülebilirlik web sitesine göre, "2017 yılında Google, enerji tüketiminin yüzde 100'ünü yenilenebilir enerjiyle eşitlemeyi taahhüt etti. Bu hedefe 2020 yılında başarıyla ulaşıldı."

‍

Şirket yoğun bir şekilde yatırım yapmaya devam ediyor: Google 2025 sürdürülebilirlik raporuna göre, "2024 yılında, 16 ülkede 19 GW'lık yeni yenilenebilir enerji sözleşmesi imzaladık ve ilk büyük ölçekli nükleer enerji satın alma anlaşmamızı imzalayarak nükleer enerjiye genişledik."

Amazon Web Services: Ölçek Zorluğu

Dünyanın en büyük bulut sağlayıcısı AWS, iddialı hedefler belirledi ancak şeffaflık konusunda eleştirilere maruz kaldı. Climatiq'e göre, "Amazon, ABD, Finlandiya, Almanya, İtalya ve İngiltere'deki AWS bölgelerinde toplam 5,6 GW yeni yenilenebilir enerji kapasitesine sahip 18 yeni rüzgar ve güneş enerjisi projesini duyurdu."

‍

Ancak aynı kaynağa göre, "AWS'nin karbon ayak izi raporlamasına yönelik eleştiriler, ayrıntılı olmadığı, şeffaf olmadığı ve kullanımlarını optimize etmek isteyen teknoloji ekipleri için yararlı olmadığı şeklinde özetlenebilir."

Yeşil Yapay Zeka için Çerçeveler ve Araçlar

Emisyon İzleme Araçları

Endüstri, YZ'nin çevresel etkilerini izlemek ve azaltmak için çeşitli araçlar geliştirmiştir:

CarbonTracker ve CodeCarbon: Carbon Credits'e göre, "Yapay zeka teknolojilerinin karbon ayak izini tahmin etmek için kullanılan araçlardan bazıları CarbonTracker, CodeCarbon, Green algorithms ve PowerTop'tur."

eco2AI: Doklady Mathematics'te açıklandığı gibi, "eco2AI, CPU, GPU, RAM cihazlarının enerji tüketimini dikkate alarak Python tabanlı AI modellerini eğitirken veya çıkarım yaparken karbon eşdeğeri emisyonları izleyebilen açık kaynaklı bir kütüphanedir."

Yeşil YZ Uygulama Çerçevesi

Industry Science'da yayınlanan bir çalışmaya göre, "Makine öğrenimi modellerinin ve diğer hesaplama görevlerinin eğitiminin karbon ayak izini izlemek ve yönetmek için özel olarak tasarlanmış Python tabanlı sofistike bir araç, yapay zeka sürdürülebilirlik yönetimi için daha sofistike araçlara doğru evrimi temsil ediyor."

‍

Düzenleme ve Kamu Politikası

AB Yapay Zeka Yasası: Küresel Bir Model

Avrupa Birliği, sürdürülebilir YZ'nin düzenlenmesine öncülük etmiştir. Avrupa Parlamentosu'na göre, "Haziran 2024'te AB, dünyanın ilk yapay zeka kurallarını kabul etti. Yapay Zeka Yasası, yürürlüğe girmesinden 24 ay sonra tamamen uygulanabilir olacaktır."

‍

Yeşil Yazılım Vakfı'na göre, "AB Yapay Zeka Yasası, AB'nin şu anda çevre ve iklim politikalarında dünya liderlerinden biri olduğu göz önünde bulundurulduğunda daha da önem kazanmaktadır."

Düzenleyici Boşluklar ve Öneriler

İlerlemeye rağmen, önemli boşluklar devam etmektedir. arXiv'de yayınlanan bir makalede vurgulandığı gibi, "AB'de ve ötesinde YZ düzenlemesi için mevcut öneriler, güvenilir (örneğin YZ Yasası) ve sorumlu (örneğin YZ Sorumluluğu) YZ'yi teşvik etmeyi amaçlamaktadır. Bununla birlikte, eksik olan şey, YZ'yi ve daha genel olarak teknolojiyi çevresel olarak sürdürülebilir hale getirmek için sağlam bir düzenleyici söylem ve yol haritasıdır."

‍

Uzmanlar somut çözümler öneriyor: Tony Blair Küresel Değişim Enstitüsü tarafından hazırlanan bir rapora göre, "Veri merkezi enerji tüketimi ve karbon emisyonları için en iyi uygulama ölçütlerini oluşturun ve benimseyin ve yapay zeka ile ilgili bilgileri izole edin."

‍

Gelecek Beklentileri ve Zorluklar

Enerji Büyüme Tahminleri

Geleceğe yönelik tahminler aynı anda hem endişe verici hem de fırsatlarla dolu. IDC'ye göre, "Küresel veri merkezi elektrik tüketimi 2023 ile 2028 yılları arasında iki kattan fazla artacak ve beş yıllık YBBO yüzde 19,5 olacak ve 2028 yılında 857 Terawatt saate (TWh) ulaşacak."

‍

Aynı IDC raporuna göre, YZ için daha spesifik olarak, "YZ veri merkezi enerji tüketiminin yüzde 44,7'lik bir YBBO ile büyümesi ve 2027 yılına kadar 146,2 Terawatt saate (TWh) ulaşması bekleniyor."

Sürdürülebilirliğe Yenilikçi Yaklaşımlar

Bir MDPI makalesinde "kusur tespiti için Evrişimsel Sinir Ağlarını (CNN'ler), enerji tüketiminin tahmini modellemesi için Tekrarlayan Sinir Ağlarını (RNN'ler) ve dinamik enerji optimizasyonu için Takviyeli Öğrenmeyi (RL) entegre eden çok modlu bir derin öğrenme çerçevesi" olarak tanımlanan Sustain AI gibi yenilikçi yaklaşımlar ortaya çıkmaktadır.

‍

Green-in AI vs Green-by AI: Birbirini Tamamlayan İki Paradigma

Green-in AI: İçsel Optimizasyon

'Green-in AI' paradigması, doğal olarak daha verimli algoritmalar ve modeller tasarlamaya odaklanmaktadır. ScienceDirect'te yayınlanan bir incelemeye göre, bunlar "donanım ve yazılımı optimize etmeye odaklanarak daha enerji verimli makine öğrenimi algoritmaları ve modelleri tasarlama stratejileridir."

‍

Green-by AI: Sürdürülebilirlik için Yapay Zeka

'Green-by-AI' paradigması, diğer sektörlerde sürdürülebilirliği iyileştirmek için yapay zekadan yararlanıyor. Aynı ScienceDirect incelemesine göre, "dış mekan uygulamalarında enerji verimliliğini optimize etmek için yapay zeka kullanarak diğer sektörlerdeki çevre dostu uygulamaları iyileştirmeye yönelik yapay zeka yaklaşımlarını" temsil etmektedir.

‍

Sonuçlar: Sürdürülebilir Bir Yapay Zeka Geleceğine Doğru

Yeşil Yapay Zeka, yapay zekayı kavrama ve uygulama şeklimizde temel bir dönüşümü temsil etmektedir. 2025 yılına ait veriler bir dönüm noktasında olduğumuzu gösteriyor: Yapay zeka ve veri merkezleri için elektrik talebindeki artış, toplumun daha geniş çaplı elektrifikasyonun taleplerine ve zorluklarına nasıl yanıt vereceğine dair bir test örneğidir.

‍

Özel donanımdan kuantum bilişime, izleme çerçevelerinden düzenleyici politikalara kadar ortaya çıkan çözümler sürdürülebilirliğe giden bir yol sunuyor. Ancak başarı, sektörün inovasyonu çevresel sorumlulukla dengeleme becerisine bağlı olacak ve yapay zekanın karbon nötrlüğüne ulaşma yönündeki küresel çabanın arkasındaki temel itici güç haline gelmesini sağlayacaktır.

‍

2025, bugün alınan kararların yapay zekanın iklim sorununun bir parçası mı yoksa çözümünün bir parçası mı olacağını belirleyeceği çok önemli bir yıl olarak karşımıza çıkıyor. Yeşil YZ artık bir seçenek değil, teknolojik olarak gelişmiş ve çevresel olarak sürdürülebilir bir gelecek için zorunlu bir gerekliliktir.

‍

Sıkça sorulan sorular

Yeşil YZ nedir?

Yeşil Yapay Zeka, yapay zekayı daha çevre dostu ve sürdürülebilir hale getirmeyi amaçlayan teknolojik bir paradigmadır. Hesaplama maliyetlerini artırmadan doğru sonuçlar üretmeye odaklanır ve teknolojik yeniliğin çevresel sorumlulukla el ele gitmesini sağlar.

Yeşil Yapay Zeka 2025'te neden bu kadar acil?

Bu aciliyet, yapay zekanın çevre üzerindeki patlayıcı etkisinden kaynaklanmaktadır. 2025 yılına ait veriler gösteriyor ki:

• Kuzey Amerika'daki veri merkezi enerji ihtiyacı 2.688 megavattan (2022 sonu) 5.341 megavata (2023 sonu) yükseldi
• ABD'deki tüm enerjinin yüzde 4,4'ü veri merkezlerine gidiyor
• Veri merkezi elektriğinin karbon yoğunluğu ABD ortalamasından %48 daha yüksektir

Yapay zeka gerçekte ne kadar enerji tüketir?

Yapay zekanın enerji üzerindeki etkisi dramatiktir:

• 2018'den bu yana veri merkezlerinin toplam enerji talebi içindeki payı yüzde 1,9'dan yüzde 4,4'e yükseldi
• Üretken bir yapay zeka kümesini eğitmek, tipik bir hesaplama yükünden 7-8 kat daha fazla enerji tüketebilir
• GPT-3 eğitimi 1.287 megawatt saat tüketti (120 ABD evi için bir yıl boyunca yeterli)
• Veri merkezi tüketiminin 2030 yılına kadar iki katına çıkması bekleniyor

Donanım daha verimli olmak için nasıl gelişiyor?

Endüstri özel çipler geliştiriyor:

Tensör İşleme Birimleri (TPU): TPU v6e, v5e'nin 4,7 katı performans sunar

Sahada Programlanabilir Kapı Dizileri (FPGA'lar): Enerji verimliliği ve esneklik için optimize edilmiştir

Uygulamaya Özel Entegre Devreler (ASIC'ler): düşük güç tüketimi, hız ve küçük ayak izi sunar

Bununla birlikte, toplam güç artmaya devam ediyor: GPU'lar 400W'tan (2022) 700W'a (2023) yükseldi ve 2024 için 1.200W'lık tahminler yapıldı.

‍

Edge AI nedir ve sürdürülebilirlik için neden önemlidir?

Edge AI, verileri merkezi veri merkezlerine göndermek yerine yerel olarak işler. Gartner, 2025 yılına kadar uç bilişimin üretilen verilerin yüzde 75'ini işleyeceğini ve veri aktarımıyla ilişkili enerji tüketimini önemli ölçüde azaltacağını öngörüyor.

‍

Enerji verimliliği konusunda ne gibi ilerlemeler kaydedildi?

NVIDIA, 2016'dan 2025'e kadar yapay zeka eğitimi ve çıkarımında 10.000 kat verimlilik artışı elde etti. Bununla birlikte, modern sunucular 2007-2023 yılları arasında 365W'a kıyasla 600-750W tüketmektedir; bu da işlem başına verimlilik artarken toplam gücün artmaya devam ettiğini göstermektedir.

‍

Büyük teknoloji şirketleri sürdürülebilirlik için ne yapıyor?

Microsoft: 2025 yılına kadar yüzde 100 yenilenebilir enerji taahhüdü ve iklim inovasyonu için 1 milyar fon. Ancak, 2024 yılında 15,4 milyon ton CO2 eşdeğeri salmıştır.

Google: 2020'de yüzde 100 yenilenebilir enerji elde etti ve 2024'e kadar 16 ülkede 19 GW yeni yenilenebilir enerji sözleşmesi imzaladı.

Amazon AWS: 5,6 GW'lık 18 yeni yenilenebilir enerji projesi açıkladı, ancak raporlamadaki şeffaflık eksikliği nedeniyle eleştiriliyor.

‍

Yapay zekanın çevresel etkilerini izlemek için araçlar var mı?

Evet, çeşitli araçlar mevcuttur:

• CarbonTracker ve CodeCarbon: Karbon ayak izini tahmin etmek için
• eco2AI: Eğitim ve çıkarım sırasında emisyonları izlemek için açık kaynaklı kütüphane
• Yeşil algoritmalar ve PowerTop: Diğer özel izleme araçları

Yeşil YZ nasıl düzenlenir?

AB, Haziran 2024'te kabul edilen ve 24 ay sonra tamamen uygulanabilir olacak dünyanın ilk YZ kuralları olan AB YZYasası ile öncülük etti. Ancak uzmanlar, YZ'yi çevresel olarak sürdürülebilir kılmak için düzenleyici söylemdeki boşluklara işaret ediyor.

Yapay zeka enerji tüketimi için gelecek projeksiyonları nelerdir?

Tahminler endişe verici:

• Küresel veri merkezi tüketimi 2023 ile 2028 yılları arasında iki katına çıkacak (CAGR %19,5)
• 2028'de 857 TWh'ye ulaşacak
• Yapay zekaya özgü enerji tüketimi yüzde 44,7'lik bir YBBO ile büyüyerek 2027 yılında 146,2 TWh'ye ulaşacak

Green-in AI ile Green-by AI arasındaki fark nedir?

Green-in AI: Donanım ve yazılımı optimize ederek doğal olarak daha enerji verimli algoritmalar ve modeller tasarlamaya odaklanır.

Green-by AI: Dış mekan uygulamalarında enerji verimliliğini optimize etmek için yapay zekadan yararlanarak diğer alanlarda sürdürülebilirliği iyileştirmek için yapay zekayı kullanın.

‍

2025 neden Yeşil Yapay Zeka için çok önemli bir yıl olarak görülüyor?

2025 yılı, bugün alınan kararların YZ'nin iklim sorununun bir parçası mı yoksa çözümünün bir parçası mı olacağını belirleyeceği bir dönüm noktasını temsil etmektedir. YZ için elektrik talebinin büyümesi, toplumun daha geniş elektrifikasyonun zorluklarına nasıl yanıt vereceğine dair bir testtir. Yeşil YZ artık bir seçenek değil, teknolojik olarak gelişmiş ve çevresel olarak sürdürülebilir bir gelecek için zorunlu bir gerekliliktir.

‍

‍