ACM通信

的观点

我们的房子着火了:气候危机和计算机的责任

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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评论

我们写这篇文章时，正值世界各国领导人齐聚联合国气候变化大会(COP26)。在今天的新闻中，鲍里斯·约翰逊(Boris Johnson)很“乐观”，他报道说，如果这是一场足球比赛，世界只落后5比2或5比3，而就在几天前，世界还落后5比1。当中国领导人(明显缺席)为是否应该将升温目标控制在2摄氏度而不是1.5摄氏度而争论不休时，当各国承诺在2030年之前实现不可思议的280亿吨减排目标时，人们很容易忽视这里真正的风险是什么。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。

计算机的承诺是什么?除了热衷于创新数字“解决方案”之外，我们是否打算解决我们对气候紧急情况的贡献?ACM最近发布了第一份技术简报，¹它的目的是向政策制定者的听众传达一些关于计算对气候影响的主要头条新闻。该简报在一定程度上是对拟议的气候战略的回应，这些战略要求在未经证实的气候效益基础上进行数字化投资，而不承认这种努力的碳成本。这篇文章的总体信息是，计算绝不是无形的，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突然减少计算的足迹。

这一观点部分来源于一份更长的报告⁷这本书详细阐述了在这个领域中重要的各种细节。对计算技术当前和未来碳足迹的估计各不相同，对于应该接受哪个数字为“事实”存在分歧(有时是激烈的)。例如，数据中心的全球能源消耗百分比大约在1%-3%之间。但这些估计就是:估计。任何声称确切了解全球数据中心、网络或设备等庞大而复杂事物的碳足迹的人都应该受到怀疑。在设定分析的边界时，有太多的解释许可，而正式和透明的核算太少。如果考虑到整个供应链和技术的完整生命周期，我们可以争论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%)⁷但这样做，我们就避免了计算责任的残酷事实。

在计算碳足迹方面，我们很可能永远不会比最好的猜测做得更好，但考虑到不确定性，基于更高的估计可能更接近真相的假设将更安全、更负责任——尤其是在气候变暖的速度在每个点上都超过了我们的预期的情况下。但从大局来看，1.8%和3.9%之间的差异并没有从根本上改变我们的使命:计算的排放必须紧急而大幅度地减少。我们要如何实现这个目标?

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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是一种自然的逻辑，并且计算能够通过持续提供效率改进而获得环境效益是非常方便的(我们的面包和黄油)。不幸的是，尽管与直觉相悖，计算的弧线并没有随着潜在效率的提高而向更低的排放倾斜;恰恰相反。尽管在过去50年里，数据传输和存储的效率大大提高，但计算的使用空间仍在稳步上升。提高效率几乎总是会导致总体碳排放的增长，因为效率的提高很快就会被更多行动的愿望所淹没;因此我们看到，尽管每个部门的效率都在不断提高，但全球排放量却在十年又十年地增加。

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(碳限制)保证了计算所能提供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，计算技术被认为是整个经济中实现关键的“减排”效率提高的关键，因此，整个计算行业沐浴在这些表面上值得尊敬的追求所反射的绿色光芒中。⁴事实上，绝大多数计算解决方案都是如此添加剂用碳来表示。当然，一些数字创新是专门为了提高某些过程的效率和/或减少排放，但大多数创新是为了产生利润而引入的，并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”，通过骑车上班、在非高峰时段用电、吃素等方式减少自己的个人足迹;与此同时，计算“不断地寻找并行使用更多芯片的方法”，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。这暴露了“微消费主义胡扯”背后的谎言，⁸并且清楚地说明了为什么不能允许计算机逃避它的责任。在缺乏一些外部约束的情况下(例如在提取点应用碳价格)，计算所提供的效率极不可能实质性地减少排放，尤其是在所需的规模上。然而，计算技术带来的效率可以在资源受限的未来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!它非但没有阻碍创新，反而要求创新，并保证计算所能提供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?

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，它看起来具有挑战性，但有可能取代目前的能源供应。然而，这不是一朝一夕就能实现的，而且在制造这些技术的过程中存在着巨大的碳成本，以及开采必要的(和日益减少的)原材料所带来的其他毁灭性的环境和人道主义影响。

因此，可再生能源基础设施给了我们在继续使用能源的同时实现气候目标的喘息时间，但它并没有给我们满足日益增长的能源需求的自由。使用这种有限的可再生能源供应来推动计算机不受抑制的增长，会降低其他行业的脱碳能力。⁷因此，对气候紧急情况的认真和适当的应对措施将包括限制能源需求和减缓基础设施增长的驱动因素，从而也减少能源消耗。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，抵制用人工智能和区块链解决每个问题的诱惑，摆脱对计算需求不断增长的循环。^3.

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通过补偿?

主要的科技公司都喜欢吹嘘自己是“碳中和”的——例如，谷歌宣称在2007年已经完全消除了其碳遗产。这是一个很好的讲话，旨在误导公众认为谷歌自2007年以来每年都实现零排放。相反，从那以后，它们通过花钱收集泄漏的天然气，“抵消”了大约2,000万吨的排放量。⁶且不说对补偿的真正影响的批评，当我们的目标是扭转碳排放持续指数增长的曲线时，我们需要植树、收集天然气，并使用所有可能的技术来封存碳同时大幅度减少排放。抵消总比不排放好，但远不如一开始就不排放。

我们还必须呼吁其他形式的“出于对环境的内疚而购买放纵”。⁵当亚马逊的杰夫·贝索斯(Jeff Bezos)在COP26上承诺向该事业捐款20亿美元时，我们不应该将其视为慈善行为，而是应该看到它的本质:偿还欠人类的债务。在各国争相筹集预算为大规模基础设施升级提供资金之际，我们可能会合理地问，他打算什么时候偿还剩下的债务。让我们明确一点:数字经济通过外部化相关的环境成本和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重新投资于这个星球和它所有的居民。

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没有目标，没有会计，没有计划

如果没有对碳排放的外部约束(这同样有利于计算部门)，我们需要开始认真对待数字技术在气候危机中的作用。计算机行业的个别组织已经并将继续做出不受监管和自愿的气候承诺。但这些(看似很少的)承诺往往不足以应对我们面临的问题的规模。更令人担忧的是，这些承诺可以被设定和炫耀，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基于科学的气候目标?太长时间以来，数字技术一直能够不考虑其后果而扩张——这是其他领域所没有的自由。例如，任何新的互联网服务都可以在不考虑社会和环境影响的情况下被开发和引入，但对新基础设施(如建筑物)的建设规划有监管，并需要明确的许可。计算机行业显然早该为自己的行为负责了。

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数字例外论的终结

如果我们抛开确切的百分比，看看趋势，我们会发现计算行业的碳足迹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解决方案和越来越多的碳足迹的积极使用案例。我们可以称之为“数字例外论”——这种观点认为所有过度的计算都是合理的，因为这种技术具有提高生产力和产生利润的独特能力。有很多关于计算的积极影响的例子，当我们为计算在社会中的特权地位合理化时，经常引用这些例子;但利润的产生本身并不是社会公益的保证，特别是当经济增长是以全球经济增长为代价的时候。⁹

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长久以来，数字技术一直能够在不考虑后果的情况下扩张。

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我们似乎需要提醒的是，计算也不能避免大幅减少排放。与其假设计算机可以创新通向更美好未来的道路，计算机行业可以采取的最勇敢和最英勇的行动是表现出克制和领导力，“用我们的知识和技能来推进这个行业，并产生积极的影响”(正如ACM的使命一样)²)，把地球置于利益之上。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。

数字观看作者在独家报道中讨论这项工作通信视频。//www.eqigeno.com/videos/climate-computings-responsibility

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