AI処理を効率化し環境汚染を削減する新技術(Smarter AI processing, cleaner air)

2025-11-20 カリフォルニア大学リバーサイド校(UCR)

カリフォルニア大学リバーサイド校(UCR)の研究チームは、AI を用いて大気質の解析と汚染源の特定を従来より高速・高精度に行う新技術を開発した。従来、大気中の揮発性有機化合物(VOCs)や粒子成分の分析には時間がかかり、リアルタイムの汚染源追跡が困難だった。本研究では、AI と機械学習モデルを環境化学の測定データに組み合わせ、複雑な大気化学反応の関係性を自動的に解析することで、従来数時間要していた処理を数分以下へと短縮。特に、オゾン生成やスモッグ形成に寄与する化学種の寄与度をリアルタイムで推定し、工場排出・交通・農業など多様な発生源を迅速に特定できることが示された。この技術は、規制機関が大気汚染対策を迅速に実行できるだけでなく、都市部の健康リスク評価や気候政策の科学的基盤強化にも寄与する。研究者は、AI が大気化学研究を大幅に効率化し、「より賢いデータ処理=よりきれいな空気」という新しいアプローチを実現すると述べている。

<関連情報>

持続可能なAIのための統合炭素インテリジェンス:異機種ハードウェア群全体のリアルタイム最適化 Federated carbon intelligence for sustainable AI: Real-time optimization across heterogeneous hardware fleets

Mihrimah Ozkan & Cengiz S. Ozkan
MRS Energy & Sustainability  Published:12 November 2025
DO:Ihttps://doi.org/10.1557/s43581-025-00146-1

AI処理を効率化し環境汚染を削減する新技術(Smarter AI processing, cleaner air)

Abstract

As AI infrastructure expands globally, managing the sustainability of large-scale inference workloads across diverse hardware fleets has become a critical challenge. While prior frameworks such as EcoServe and Google’s carbon-intelligent computing have addressed carbon-aware scheduling, they lack integration with real-time hardware health telemetry and adaptive degradation modeling. FCI bridges this gap by combining State-of-Health metrics, dynamic grid carbon data, and reinforcement learning-based orchestration to achieve lifecycle-optimized sustainability. Here, we propose a federated carbon intelligence (FCI) framework that unifies telemetry-informed degradation modeling (SoH-AI), real-time grid carbon monitoring, and workload-specific inference profiling to dynamically route AI jobs across platforms such as NVIDIA A100/H100, Google TPUv5i, and Cerebras WSE-2. Leveraging graph-based modeling and reinforcement learning agents, our approach balances emissions, hardware longevity, and SLA constraints. In modeled scenarios, our scheduler reduced cumulative CO₂ emissions by up to 45% (37 ± 8%) over a three-year simulated period compared to static allocation, representing the upper range of performance achievable under realistic workload and grid-mix assumptions. This work introduces a new paradigm for lifecycle-aware, emissions-adaptive AI inference scheduling—laying the foundation for climate-aligned, self-optimizing AI infrastructure.

1101大気管理
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