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的观点

我们的房子着火了:气候紧急情况和计算机的责任

作者:布兰·诺尔斯、凯利·维迪克斯、戈登·布莱尔、迈克·伯纳斯-李、艾德里安·星期五
ACM通信，2022年6月，第65卷第6期，第38-40页
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在世界各国领导人齐聚联合国气候变化大会(COP26)之际，我们写下了这篇文章。在今天的新闻中，鲍里斯·约翰逊(Boris Johnson)“乐观”地表示，如果这是一场足球比赛，世界比分仅为5比2或5比3，而几天前的比分仅为5比1。当中国领导人(明显缺席)就升温2摄氏度而不是1.5摄氏度的目标争论不休时，当各国承诺到2030年实现280亿吨的减排目标时，人们很容易忽视这里真正的危险所在。我们谈论的是灾难性气候变化的风险，以及我们是否会有一个适合人类生活的星球。

计算的承诺是什么?除了热衷于创新数字“解决方案”之外，我们是否要解决我们对气候紧急情况的贡献?ACM最近发布了第一份科技简报，¹它旨在向政策制定者的受众传达一些关于计算机对气候影响的关键头条新闻。这份简报在一定程度上是对拟议的气候战略的回应，这些战略需要基于未经证实的气候收益进行数字化投资，而不承认这种努力的碳成本。这篇文章的总体信息是，计算绝不是无关紧要的，¹⁰考虑到计算的排放量正在上升，我们不能假设继续做我们一直在做的事情会导致计算的足迹突然减少。

这个观点部分来源于一份更长的报告⁷它详细地阐述了在这个空间中重要的各种细节。对计算机当前和未来碳足迹的估计各不相同，对于哪个数字应该被认为是“事实”存在(有时是激烈的)分歧。例如，数据中心使用的全球能源的百分比大约在1%-3%之间。但这些估计恰恰是:估计。任何声称确切知道像世界上的数据中心、网络或设备这样庞大而多样的东西的碳足迹的人都应该受到质疑。在设置分析的边界时，涉及到太多的解释许可，而正式和透明的会计处理太少。我们可以质疑计算在全球碳排放中所占的份额是接近1.8%还是2.8%，或者可能更高(约3.9%)，如果计算占整个供应链和技术的整个生命周期的话⁷但这样做，我们就避免了对计算机责任的残酷现实进行清算。

我们很可能永远不会做得比计算碳足迹的最佳猜测更好，但考虑到不确定性，根据更高的估计可能更接近真相的假设采取行动会更安全、更负责任——特别是因为全球变暖的速度在每个点上都超出了我们的预期。但从大局来看，1.8%和3.9%之间的差距并没有从根本上改变我们的使命:计算排放必须立即大幅减少。我们将如何实现这一点?

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通过效率?

通过在任何给定的操作中使用更少的能源来减少排放，这是一个自然的逻辑，而且对于计算机来说，能够通过持续提供效率改进来宣称环境效益将是非常方便的(我们的生计)。不幸的是，尽管有违直觉，但随着潜在效率的提高，计算的弧线并没有向低排放倾斜;恰恰相反。尽管在过去的50年里，计算机在数据传输和存储方面变得更加高效，但它的足迹仍在稳步增长。效率的提高几乎总是会导致整体碳排放量的增加，因为效率的提高很快就会被做更多事情的愿望淹没;因此，我们看到全球排放量十年又十年地增加，尽管每个部门的效率都在不断提高。

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(碳约束)保证计算能够带来的效率将比以往任何时候都更有价值。

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尽管存在这些问题，计算技术被认为是实现经济中关键的“减排”效率提高的关键，因此，整个计算行业都沐浴在这些表面上体面的追求所反射出的绿色光芒中。⁴事实上，绝大多数的计算解决方案都是添加剂以碳为单位。当然，一些数字创新是专门为了提高某些流程的效率和/或减少排放，但大多数创新是为了创造利润而引入的，不能声称对环境有任何好处。负责任的人正在“尽自己的一份力”减少个人足迹，比如骑自行车上班、在非高峰时段用电、吃素食等等;与此同时，计算正在“不断地寻找方法来同时使用更多的芯片，”⁵如果不考虑环境成本，加密货币的足迹就会超过越来越大的国家。这揭露了“微观消费主义胡说八道”背后的谎言，⁸并清楚地说明了为什么不能允许计算机逃避其责任。在缺乏一些外部约束(例如在提取点施加碳价格)的情况下，计算带来的效率极不可能大幅减少排放，尤其是在所需的规模下。然而，在资源受限的未来，计算技术带来的效率将在实现持续功能方面发挥至关重要的作用。计算机行业应该大力游说引入碳限制!它非但不会阻碍创新，反而需要创新，并保证计算所能带来的效率将比以往任何时候都更有价值。

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通过可再生能源?

关于这场危机的许多令人沮丧的事情之一是，几十年来我们已经知道我们需要做什么来解决它:我们需要把化石燃料留在地下，并确保立即开发和部署清洁能源。从技术角度来看，取代今天的能源供应看似具有挑战性，但却是可能的。然而，这不会在一夜之间发生，在制造这些技术的过程中存在着巨大的隐含碳成本，以及提取必要(和减少)原材料的其他破坏性环境和人道主义影响。

因此，可再生能源基础设施让我们在继续使用能源的同时，有一定的喘息时间来实现气候目标，但它没有赋予我们满足日益增长的能源需求的自由。利用这种有限的可再生能源供应来推动计算行业无限制的增长会降低其他行业的脱碳能力。⁷因此，对气候紧急情况采取严肃和适当的应对措施将涉及限制能源需求，减缓基础设施增长的驱动力，并因此减少能源消费。就计算而言，这意味着制造更少的设备，存储和处理更少的数据，通常用更少的计算能力进行管理;在技术野心方面，缩小物联网的规模，抵制用AI和区块链解决所有问题的诱惑，打破计算需求不断增长的循环。^3.

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通过补偿?

大型科技公司喜欢吹嘘自己是“碳中和”的——例如，谷歌声称在2007年已经完全消除了它的碳遗产。这是一个很好的片段，旨在误导公众认为谷歌自2007年以来每年都实现了零排放。相反，从那以后，他们通过支付捕获逃逸天然气的费用，“抵消”了大约2,000万吨的排放。⁶我们的目标是扭转迄今为止碳排放持续指数增长的曲线，我们需要植树、收集天然气，并使用所有可能的技术来固碳，暂且不谈碳抵消的真实影响同时大幅减少排放。抵消总比不排放好，但远不如一开始就不排放好。

我们还必须呼吁其他形式的“出于对环境的愧疚而购买放纵”。⁵当亚马逊(Amazon)的杰夫•贝索斯(Jeff Bezos)在COP26大会上承诺为这项事业提供20亿美元时，我们不应将其视为慈善行为，而是应该看到它的本质:偿还欠人类的债务。我们可能会有理由问，因为各国都在争先恐后地筹集预算，为大规模的基础设施升级提供资金，他计划何时偿还剩余的债务。让我们明确一点:数字经济通过将相关的环境成本外部化，并系统性地贬值生产这些利润的劳动力，为少数人创造了巨额财富。我们应该要求这些财富再投资于这个星球和它所有的居民。

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没有目标，没有核算，没有计划

如果没有对碳排放的外部约束(这对计算行业同样有利)，我们需要开始认真对待数字技术在气候危机中的作用。计算部门的个别组织已经并将继续作出不受管制的自愿气候承诺。但这些(似乎很少)承诺往往不够雄心勃勃，不足以应对我们面临的问题的规模。更令人担忧的是，可以制定和炫耀承诺，而不需要组织对这些目标负责。作为一个部门，我们是否愿意引入我们自己的基于科学的气候目标?很长一段时间以来，数字技术一直能够在不考虑其后果的情况下发展——这是其他行业所没有的自由。例如，任何新的互联网服务都可以在开发和引入时很少考虑社会和环境影响，但新基础设施(如建筑物)的建设规划需要监督，并需要明确的许可。计算行业显然早该为自己的行为做出解释。

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数字例外主义的终结

如果我们抛开精确的百分比，看看趋势，我们会发现计算行业的碳足迹正以其他行业无法想象的速度增长。⁴事实上，气候变化被视为越来越多的数字化解决方案和不断增加的碳足迹的积极案例。我们可以将其称为“数字例外主义”，即所有过度的计算都是合理的，因为技术具有提高生产率和产生利润的独特能力。有很多关于计算机的积极影响的极好的例子，这些经常被引用来解释计算机在社会中的特权地位;但是，利润的产生本身并不能保证社会利益，尤其是当经济增长以全球过度增长为代价时。⁹

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很长一段时间以来，数字技术一直能够在不考虑其后果的情况下扩展。

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我们似乎需要提醒，计算机也不能免于大幅减少排放。与其假设计算机能够创新通往更美好未来的道路，计算机部门可以采取的最勇敢和最英勇的行动是展示克制和领导力，“我们[利用]我们的知识和技能来推进专业，并产生积极的影响”(正如ACM的使命)²把地球置于利润之上。现在是采取行动的时候了，ACM社区有责任帮助推动这种转变。

数字观看作者对这部作品的独家讨论通信视频。//www.eqigeno.com/videos/climate-computings-responsibility

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