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AI 与熵增

2019 年我第一次参观 WAIC 的时候,问过展台一位讲解员一个问题:如果智能体越来越多,每一个都像一个人类的大脑,而它们和人类数量呈线性关系,那地球的温室效应会不会越来越严重?她当时笑我是杞人忧天。

七年过去了,现在世界上扩张最疯狂的东西,就是随 AI 发展而来的计算集群和能源消耗。2026 年全球数据中心用电约 565 TWh,超过法国全国一年的用电量,其中 AI 服务器占了三成,还在以每年 30% 的速度增长;IEA 预计 2030 年整体翻倍到 945 TWh。当年那个”杞人忧天”的问题,现在是各国电网规划里要正面处理的负荷。

我想把当年那个直觉补成一个完整的论证。

薛定谔在《生命是什么》里说,生命以负熵为食。智能是比生命更极端的东西:它是高强度的去熵过程,把杂乱的数据压成有序的模型,把不确定压成预测。而热力学第二定律说,局部的有序,必须以环境更大的无序为代价。你在这头造一分秩序,就要在那头倒出去不止一分的热。

计算本身也有物理账单。Landauer 极限规定了擦除一个比特信息的最小能量代价,今天的芯片每次运算的实际耗能,离这个理论下限还差好几个数量级。我们目前是在用非常奢侈的物理方式购买智能,每一个 token 都在向大气倾倒废热。

有人会说:地球不是孤立系统,太阳一直在输入能量,热也在向太空辐射,熵增定理不能直接套。确实。今天让地球变暖的主力也还不是机房的废热,而是发电排放的温室气体改变了辐射平衡,废热本身只是零头。但如果智能真的走向奇点式增长,算力曲线不是线性而是指数,零头变成主导项只是一个复利问题。到那时,芯片和数据都不是瓶颈,瓶颈是散热。文明会撞上热力学的墙。

所以我的推论没有变:如果熵增是客观定理,而智能本质是去熵的,那么 AI 的飞速发展必然带来加速的熵增。

人类必定加速繁荣,然后加速灭亡。

变量也不是没有:聚变能源、逼近物理极限的计算效率、或者把算力连同散热搬出大气层。能不能赶在撞墙之前做到,没人知道。

——记 2019 年 WAIC 上被笑作杞人忧天的一问。

参考数据:IEA — Energy and AI