A urgência de lidar com a mudança climática nunca foi tão grande, e governos de todos os níveis estão reconhecendo a necessidade de ações ousadas. Para evitar os piores cenários possíveis, o Intergovernmental Panel for Climate Change (IPCC) estabeleceu uma meta clara para seus estados-membros: alcançar a neutralidade de carbono até 2050. Essa meta ambiciosa visa limitar o aumento da temperatura global a 1,5°C acima dos níveis pré-industriais, o que os cientistas acreditam ser necessário para evitar uma mudança climática catastrófica.
Embora o desafio possa parecer assustador, os rápidos avanços na inteligência artificial (IA) e na Internet das coisas (IoT) oferecem uma oportunidade para os órgãos governamentais liderarem o ataque contra a mudança climática. A convergência dessas duas tecnologias, conhecida como Inteligência artificial das coisas (AIoT), tem o potencial de revolucionar a forma como abordamos os esforços de sustentabilidade e redução de carbono no setor público.
Um dos principais benefícios da AIoT é possibilitar o gerenciamento inteligente de energia em prédios e infraestrutura do governo. Ao integrar algoritmos de IA com sensores e dispositivos de IoT, os sistemas de AIoT podem otimizar o consumo de energia em tempo real.
Por exemplo, em escritórios do governo e instalações públicas, a AIoT pode ajustar automaticamente a iluminação, o aquecimento e a refrigeração com base na ocupação e nas condições climáticas, reduzindo o desperdício de energia e minimizando os custos operacionais. Em uma escala maior, a AIoT pode ajudar a gerenciar iniciativas de cidades inteligentes, como sistemas inteligentes de gerenciamento de tráfego e redes inteligentes, para garantir a distribuição eficiente de recursos e reduzir a dependência de combustíveis fósseis.
A AIoT também pode contribuir para os esforços de sustentabilidade nas operações do governo, ao reduzir o consumo e o desperdício de recursos. Técnicas de manutenção preditiva impulsionadas por IA podem prever falhas de equipamentos e agendar reparos de forma proativa, estendendo a vida útil dos ativos públicos e minimizando substituições desnecessárias.
Em instalações de fabricação do governo e departamentos de obras públicas, a AIoT pode otimizar os processos de produção, reduzindo o desperdício de material e melhorando a eficiência geral. Usando dados de sensores de IoT, algoritmos de IA podem identificar ineficiências e sugerir melhorias, levando a práticas mais sustentáveis nas operações do governo.
Para aproveitar os benefícios de sustentabilidade da AIoT, os órgãos do governo devem desenvolver arquiteturas de computação sustentáveis, o que envolve a adoção de paradigmas de computação ecocêntricos que priorizam a eficiência energética e a sustentabilidade ambiental. Uma dessas abordagens (resfriamento por imersão em líquido) pode ajudar a reduzir o consumo de energia em data centers. Ao submergir servidores em um fluido de resfriamento dielétrico (não condutor), essa tecnologia pode efetivamente remover o calor e minimizar a necessidade de sistemas tradicionais de ar condicionado, podendo reduzir a pegada de carbono da infraestrutura de TI.
Para reduzir ainda mais a pegada de carbono de energia dos sistemas AIoT em aplicações do governo, estão sendo exploradas arquiteturas com eficiência energética. Essas arquiteturas usam técnicas como computação in-memory, designs de front-end analógicos e computação neuromórfica para minimizar o consumo de energia. Ao aproximar a computação dos dados e imitar a eficiência energética das redes neurais biológicas, essas arquiteturas podem reduzir significativamente os requisitos de energia dos dispositivos AIoT implementados em projetos do governo.
Algoritmos leves de IA projetados para dispositivos de edge são outro componente-chave da AIoT sustentável nas iniciativas do governo. Ao processar dados localmente em dispositivos de edge, em vez de depender de servidores centralizados do governo, a IA pode reduzir o consumo de energia associado à transmissão e ao processamento de dados. Esses algoritmos são otimizados para serem executados com eficiência em dispositivos com recursos limitados, possibilitando que os sistemas de AIoT operem com menor consumo de energia e emissões de carbono reduzidas em implementações do governo.
O caminho para uma AIoT sustentável no governo não é isento de obstáculos. Uma das principais preocupações é a necessidade de melhorar a latência e a eficiência energética da IA leve em dispositivos de edge em redes do governo. Pesquisadores em laboratórios do governo e instituições acadêmicas estão explorando ativamente técnicas inovadoras de compactação e abordagens híbridas de edge-nuvem para encontrar um equilíbrio entre desempenho e eficiência.
Além do desempenho e da eficiência, a segurança é outro desafio crítico para as implementações de AIoT do governo. Medidas de segurança robustas, como criptografia, autenticação e firewalls, são essenciais para proteger os sistemas de AIoT contra ameaças cibernéticas. À medida que as redes de AIoT do governo se expandem e se tornam mais interconectadas, é fundamental garantir a segurança e a privacidade dos dados públicos confidenciais.
Para acelerar a adoção de práticas sustentáveis de AIoT no governo, é crucial a colaboração entre órgãos do governo, instituições de pesquisa e parceiros de tecnologia. Os governos federal, estaduais e municipais podem fornecer financiamento para pesquisa e desenvolvimento, implementando políticas que incentivem práticas sustentáveis e estabelecendo normas para eficiência energética e redução de carbono nas operações governamentais. Os líderes do governo devem priorizar a sustentabilidade em suas iniciativas de AIoT, ao investir em tecnologias ecológicas e promover práticas melhores e seguras em todos os órgãos.
Instituições de educação, consórcios, organizações sem fins lucrativos e organizações de pesquisa do governo podem contribuir ao promover a computação sustentável, com foco em habilidades de cibersegurança para esse ecossistema. Eles também podem desenvolver novos algoritmos e arquiteturas que expandam os limites da eficiência energética e da segurança em aplicações governamentais para ajudar a beneficiar nossas comunidades.
A AIoT tem o potencial de ser uma aliada poderosa de órgãos do governo e governos locais na luta contra a mudança climática. Ao permitir o gerenciamento inteligente de energia, reduzir o consumo de recursos e utilizar arquiteturas de computação sustentáveis, a AIoT pode contribuir significativamente para o objetivo de alcançar a neutralidade de carbono até 2050 no setor público.
Mas concretizar esse potencial requer esforços conjuntos de líderes do governo, pesquisadores e parceiros de tecnologia. É imperativo que os governos priorizem a sustentabilidade no desenvolvimento e na implementação de soluções de AIoT, maximizando os benefícios e minimizando o impacto ambiental. Com ação colaborativa, pensamento inovador e um compromisso com a sustentabilidade, os órgãos do governo podem aproveitar o poder da AIoT para construir um futuro mais sustentável para as comunidades que atendem.
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