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用AI拚永續目標SDGs,到底有沒有效?

用AI拚永續目標SDGs,到底有沒有效?
人工智慧幫助人類解決多種問題,但也可能變成永續發展的阻力。圖片來源:Shutterstock
2021-11-02
編譯・王茜穎
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人工智慧在實現聯合國「2030永續發展目標」(Sustainable Development Goals, SDGs)上,究竟是助力還是阻力?

一群跨學門的科學家嘗試系統性的回答這個問題,他們的研究結果刊在學術期刊龍頭英國自然出版集團(Nature Publishing Group)旗下的《自然通訊》(Nature Communications)上。

聯合國「2030永續發展目標」涵蓋消除貧窮、減緩氣候變遷、促進性別平權等17項核心目標,169項細項目標。

藉由歸納過去相關研究,提取專家共識,這些研究者發現答案並不單純:AI固然有助於實現79%、共134個永續發展細項目標;但也有礙於35%、共59個細項目標的實現(有些目標AI同時有助亦有害)。

AI-人工智慧-SDGs-永續發展-影響-聯合國永續發展目標AI對各項SDG的正面與負面影響。括號裡的百分比是根據每篇文獻的適用性和適當性進行加權,但利大於弊的趨勢不變。圖片來源:《自然通訊》

細看,可分成社會、經濟和環境三大範疇討論。

  1. 社會範疇:終結貧窮、消除飢餓、健康與福祉、優質教育、性別平權、淨水與衛生、可負擔的清淨能源、永續城鄉、和平正義及健全制度。
  2. 經濟範疇:合適的工作及經濟成長,工業化、創新及基礎建設,減少不平等,責任消費及生產,多元夥伴關係。
  3. 環境範疇:氣候行動,保育海洋生態,保育陸域生態。

SDGs-SDGs核心目標-聯合國永續發展目標-永續發展-社會-經濟-環境作者將17項SDG核心目標分成三大社會、經濟、環境範疇。圖片來源:《自然通訊》

社會範疇:加深國際與國內不平等

首先,AI有助於實現67項社會目標,覆蓋率達82%。

其中,改善糧食、健康、用水、能源的供應,有助終結貧窮(SDG1)、提供優質教育(SDG4)、乾淨用水和衛生(SDG6)、可負擔的清淨能源(SDG7),以及永續城市(SDG11)。

而自駕電力車、智慧家電等物聯網科技,建置智慧電網,有助於帶動電力部門的轉型,催生低碳智慧城市,皆與實現可負擔的清淨能源、永續城市和氣候行動三項SDG指標息息相關。

然而,推動AI的同時,也有31個社會目標倒退,占整體的38%。

先從技術面來看,先進的AI技術、研發和產品設計,仰賴大型運算中心提供的運算資源,如挖比特幣全球的用電量甚至不遜於部份國家。

研究預估,2030年資訊傳播科技(ICT)的全球電力需求將從當前的1%飆至20%,高耗能、高碳排的大型運算中心,危及清淨能源和氣候行動兩大永續目標的實現,如何推動ICT技術的綠色成長將成關鍵。

至於方法,該論文指出幾條明路:改善數據中心冷卻系統的效率、擴大能源效率、改用再生能源、減少不必要的密集數據訓練,都可降低耗能,有效遏制電力需求成長。(延伸閱讀 | SDGs 懶人包》什麼是永續發展目標 SDGs ?17項目標一次掌握

再看社會面,AI加深了國際間與國內的不平等。

AI就像一把雙面刃,一方面能用衛星圖像辨識出貧困地區,促成改變,另一方面又拉高就業門檻,加深既有的不平等。

在糧食生產上,窮國和小農無力負擔昂貴的數據中心和AI農業設備,獲益者往往是富國和大型生產者;AI不僅無助於消除飢餓(SDG2)和貧窮(SDG1),還拉大貧富差距。

在應用上,AI集中在多數AI研究者工作和居住的富國,「若AI科技的設計和開發,都只為科技先進國服務,恐加深窮國的問題。」作者警告。

「這個發現讓人極度擔憂AI技術的發展,恐加深國家之間和國家內部的不平等,這違背了永續發展目標的整個目的。」作者說,並鼓勵研究人員和資助者針對較不富裕國家和地區的問題,設計和開發AI解決方案。

AI亦可能被濫用,變成社會控制,侵犯人權的工具,「公民分數」即是一例。

這提醒了我們,AI的開發往往是為了服務國家的需要和價值;在一個缺乏道德審查、透明度和民主的國家,AI和大數據可能會助長民族主義、仇恨少數族裔,影響選舉結果。

而公民缺乏足夠的資訊,了解哪些數據被收集分析,對其生活又會有何影響,要求公民資訊自決的呼聲四起。

有些濫用藏的更深。

從隱含偏見,欠缺多樣性的訓練資料中,AI複製了社會的性別偏見和歧視,並隱藏在貌似科學的演算法、圖像分析、強化學習裡。不僅是數據庫缺乏多樣性,AI產業裡同樣缺少性別、種族和族裔上的多樣性,不利創新和韌性社會的形成。(延伸閱讀|醫學院用AI面試,竟刷掉數百位優秀女性與少數族裔⋯⋯科技為什麼也會偏心?

經濟範疇:加深經濟落差

轉到經濟範疇,有七成的經濟目標受惠於AI,但亦有33%受害。

各種證據顯示,AI確實有助於提高生產力,但也讓世界變得更不平等。

科技讓舊的工作消失了,新的工作要求更多的技能,獨厚高學歷;自動化將公司的財富從工人手上,轉移到了投資人手上。

因全球教育和AI運算資源高度集中在富國,當未來市場對數據分析的依賴更深,進一步擴大了貧富國之間經濟落差,使人人擁有「合適的工作及經濟成長」(SDG8)、「工業化、創新及基礎建設」(SDG9)和「減少不平等」(SDG10)的目標更遙不可及。

AI仍是一把雙面刃,一邊在社交媒體上打造出厚厚的同溫層,餵養人們的偏見,操弄輿論風向,致使政治兩極化,破壞社會凝聚力,加深不平等;另一邊又透過模擬,幫助我們釐清不平等和衝突的源頭。

作者呼籲我們改變資料準備的流程,調整演算法,以防止數據中偷渡的偏見,導致歧視性的預測與決策。

環境範疇:有利解決氣候變遷

在環境上,AI的出現是一大福音。高達93%,共25個環境目標,皆因AI而受惠。主因是看好AI分析大規模相連數據庫的能力,有望促成保育串連行動。

在理論上,AI有助於理解氣候變遷,建立模型,預測可能影響。在實踐上,能整合再生能源,提高能源效率,支持低碳能源系統。這些都有利於「氣候行動」(SDG13)目標的實現。

在保育上, AI能自動辨識可能的海上漏油,減少海洋污染(SDG14)。深度學習和物件導向程式設計,則能快速處理海量衛星圖像,並有效分辨和分類當中的植被,提早發現大範圍的沙漠化趨勢,好從環境規劃、決策、管理上防堵沙漠化擴大,甚至找出扭轉情勢的關鍵因素,著手復育土壤(SDG15.3),實踐「保育陸域生態」(SDG15)。

唯有三點要注意:

一,AI高耗能,若又採用高碳排的能源,恐違背「氣候行動」(SDG13)的初衷。

二,AI能改善生物多樣性的監測和保育,唯須小心資訊的濫用,反而造成資源的過度開發。

最後記住,演算法畫出的最佳保育區塊,只是根據提供的參數,做出「數學上」的最佳解,仍需要更多的研究來評估其對平等和公平性的長期影響。(延伸閱讀|森林大火、水災、地震四起 AI如何提醒人類地球快「生病」?

人工智慧-ai-自動辨識-海上漏油-海洋保育AI可以協助辨識海上漏油,保護海洋生態。圖片來源:Shutterstock

系統被駭、缺乏妥善監管隱憂

儘管整體來說利大於弊,作者仍憂心社會對AI系統失靈可能引發的災難,缺乏足夠的認知。在生活與AI整合的同時,如何確保AI的安全性,防止系統失靈或被駭是當務之急。

在相關研究不足的情況下,作者提醒AI大規模上路前,務必用新的方法來評估AI對效率、道德和永續性的影響;同時,未雨綢繆,深入了解AI系統失敗的原因,並採用人機混合分析,以示負責。

作者特別指出,有利於特定SDG目標的實現,並不代表AI就符合道德倫理、負責或值得信賴。

事實上,因為個人和政府都無法跟上科技發展的速度,導致這些標準付之闕如,亟需適當的立法來確保AI的透明和問責。面對AI追逐數據和保障個人隱私之間的永恆衝突,資料所有權和隱私問題,亦有待政策的審慎介入及評估長期負面影響。

作者建議,駕馭科技,恢復科技、個人與政府三方平衡的第一步,就是建立適當的政策和立法框架,引導AI追求個人和環境的最大利益,以及實現永續發展目標。而在立法前,監管機構須先洞察AI的各種挑戰,因為缺乏理解的政策小則無效,大則適得其反。

立法之外,亦須建立道德標準。道德標準的相關辯論可見電氣和電子工程師協會(IEEE)的順應道德設計,以及歐盟的可信賴的AI道德準則。

然而作者也說,恐怕沒有一套普世通用的道德理論。

人類社會是如此複雜多樣,我們能做的就是打開AI的黑盒子,公開設計、開發和使用過程中的所有選擇和決策,包括訓練數據的來源和處理、是否符合既有規範、接受各方監督,走向去中心化的AI開發。

「我們正在決定AI未來的轉捩點⋯⋯所有國家的所有行動者都應參與對話,不讓任何人掉隊。倘若拖延或不對話,AI造就的將是一個不平等、不永續的未來。」作者說。(延伸閱讀|AI人工智慧對永續發展目標SDGs,有哪些正負面影響?|吳俊彥專欄

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