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Digitalización

Los algoritmos pueden ser “verdes”

Aunque no seas un especialista en tecnología ni sepas qué es, seguro que en más de una ocasión has oído la palabra algoritmo. No te preocupes, no eres el único. Ni siquiera los más avezados científicos y programadores se ponen de acuerdo a la hora de definirlo, pero sí existe un consenso más o menos amplio en que se trata de un conjunto de instrucciones que permiten realizar un cálculo o resolver un problema. Los algoritmos tienen numerosos usos: Google los emplea de forma permanente para colocar las páginas web en las primeras posiciones según el interés que generen. Netflix los emplea para indicarte qué película es la que mejor se adapta a tus gustos. Amazon, hace lo propio, pero en este caso para mostrarte los productos que más te pueden interesar. Los algoritmos se emplean para saber cómo va a evolucionar una tormenta, la policía los utiliza para conseguir detener a un delincuente y, por ejemplo, serán esenciales en el uso del coche autónomo.

Aunque puede parecer algo novedoso, la utilización de algoritmos no es actual. El funcionamiento de una simple calculadora se basa en los algoritmos, pero podemos ir incluso más atrás en el tiempo para descubrir que ya en la Antigua Grecia se emplearon los primeros algoritmos con la Criba de Eratóstenes que permite encontrar todos los números primos menores de un determinado número.

Los algoritmos son, por tanto, uno de los elementos tecnológicos más antiguos y al igual que se emplean para múltiples casos de uso, también se pueden utilizar para lograr un mundo más sostenible. Son los denominados algoritmos verdes.

Algoritmos e inteligencia artificial

Relacionados directamente con la inteligencia artificial (IA) y la computación más avanzada, los algoritmos verdes son considerados como tales cuando se desarrollan de forma sostenible. Ya hemos hablado en este blog de cómo la tecnología consume mucha energía y recursos y uno de los objetivos de los algoritmos verdes es hacer que el uso de la inteligencia artificial sea mucho más sostenible. Es lo que se conoce como la Green AI o IA Verde.

Para progresar a un algoritmo hay que entrenarlo, por lo que necesita estar consumiendo de forma casi constante recursos energéticos para su computación. Todo ese tiempo de computación es un problema para la sostenibilidad ya que muchos científicos que emplean grandes servidores y supercomputadoras sin ser conscientes de los consumos de electricidad y, por tanto, de las emisiones que se elevan a la atmósfera. Todo ello, supone que en muchas ocasiones se produzca un uso excesivo de energía y un despilfarro de recursos que contribuyen a multiplicar el problema de la emergencia climática.

Supercomputación y consumo de energía

Las dificultades se agravan al hablar de supercomputación o informática de alto rendimiento (HCI) que consume muchos más recursos debido a que se necesita un mayor número de máquinas y de mayor potencia para poder realizar las tareas. Y no, no se puede prescindir de esta informática de alto rendimiento. Gracias a ella, se ha podido obtener la primera imagen directa de un agujero negro que se encuentra a 55 millones de años, se han logrado realizar predicciones meteorológicas más precisas que nunca, se han descubierto miles de variantes genéticas relacionadas con enfermedades y, más cercano en el tiempo, se pudo secuenciar el genoma del coronavirus en apenas unos pocos días.

La pega es que no se sabe exactamente cuál es el papel que juega la alta computación en la emisión de gases de efecto invernadero. Sí se conoce lo que consume un centro de datos o qué supone en la huella de carbono el uso que hacemos de un servicio de streaming. Pero, del porcentaje de emisiones que se achacan a los centros de datos, no se conoce cuál es el que corresponde a la HCI, y al uso de la IA y el desarrollo de algoritmos. Algunos estudios, señalan que entrenar un solo modelo de IA puede emitir tanto carbono como el de cinco coches durante toda su vida útil. Y es aquí donde aparecen los algoritmos verdes que tienen en cuenta la medición de consumo energético a la hora de su desarrollo.

El proyecto Green Algorithms

Para conocer mejor la sostenibilidad en el desarrollo de algoritmos, no sólo de aquellos relacionados con la Inteligencia Artificial, un grupo de científicos australianos desarrolló el proyecto Green Algorithms que tiene como objetivo crear conciencia sobre la huella de carbono que se genera en la investigación computacional. Asimismo, pretende proporcionar a los investigadores una herramienta práctica en línea para estimar sus propias emisiones. Gracias a ese desarrollo, lograron obtener la cifra mágica: por ejemplo, un astrónomo promedia más de 37 toneladas de CO2 por año. Lo principal de la herramienta es que es gratuita y cualquiera puede utilizarla y saber cuál es la huella ambiental que deja.

Los desarrolladores creen que Green Algorithms ayudará a aumentar la conciencia que tanto se necesita, lo que a su vez podría traducirse en una mayor conciencia y una huella reducida. El optimismo viene derivado porque consideran que los científicos de alta computación se preocupan por el problema de la sostenibilidad una vez que se dan cuenta de ello, por lo que cree que en cuanto conocen el impacto que tienen en la sostenibilidad empiezan a cambiar los hábitos.

España, con los algoritmos verdes

Pero hay más iniciativas. Una de ellas, en nuestro país. El Gobierno lanzó a finales del pasado año el Programa Nacional de Algoritmos Verdes. El proyecto como objetivo el fomento de desarrollo de una inteligencia artificial verde por diseño (Green by design) y que sea sostenible con el medioambiente. La aparición de este programa tiene todo el sentido toda vez que el Ejecutivo, a través de la Secretaria de Estado de Digitalización e Inteligencia Artificial, prioriza el empleo de la IA en la digitalización del país. El programa se centra, por una parte, en identificar y posteriormente desarrollar soluciones para mitigar el impacto ambiental que se deriva del uso de soluciones de IA, como el desarrollo de procedimientos de buenas prácticas, herramientas y base de conocimiento necesario afrontar dicho reto. Además, se apuesta por potenciar la identificación y posterior desarrollo de soluciones a los desafíos medioambientales más acuciantes en España, contribuyendo a la transición ecológica de nuestro modelo económico y social.

Como idea y proyecto es perfecto sólo que los algoritmos verdes no sólo tienen que ir de la mano de un compromiso ambiental, sino que además se necesita dinero (y mucho) para poder llevar a cabo una alta computación más sostenible y no todos los laboratorios o centros de tecnología tienen el capital para poder llevar a cabo esta estrategia. Y es que, al final, para desarrollar modelos eficientes en la alta computación se necesitan muchos experimentos y eso lleva un coste energético y económico que no está al alcance de todo el mundo.

En definitiva, el interés en desarrollar algoritmos verdes viene dado porque son más eficientes, consumen menos recursos, pero consiguen los mismos resultados de los algoritmos tradicionales. Y hay un elemento clave que puede hacer que los algoritmos verdes sean la gran mayoría de ellos en un futuro no muy lejano: la computación cuántica que consume muchos menos recursos que un servidor u ordenador tradicional. Todo ello con el objetivo de que la HCI ayude a combatir el calentamiento global.

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