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The Energy Cost of Artificial Intelligence Lifecycle in Communication Networks

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저자

Shih-Kai Chou, Jernej Hribar, Vid Han\v{z}el, Mihael Mohor\v{c}i\v{c}, Carolina Fortuna

개요

인공 지능(AI)이 통신 시스템에 통합되면서 에너지 소비가 증가하고 있지만, 기존 에너지 소비 측정 방식으로는 AI 모델의 에너지 소비를 정확하게 측정하기 어렵다는 문제점을 제기합니다. 이 문제를 해결하기 위해, 본 논문에서는 통신 시스템 내 AI 모델의 에너지 소비를 측정하는 새로운 지표인 'AI 생애주기 에너지 비용(eCAL)'을 제안합니다. eCAL은 AI 모델의 개발, 배포 및 활용 전반에 걸친 에너지 소비를 포착하며, 데이터 수집 및 조작의 복잡성을 분석하고 전체 및 비트당 에너지 소비를 도출합니다. 모델의 활용 빈도가 증가할수록 추론당 에너지 비용이 감소함을 보이며, 100회 추론 시 eCAL이 1000회 추론 시보다 2.73배 높음을 보입니다. 또한, 다양한 구성과 시스템에 적용 가능한 개방형 시뮬레이션 도구를 개발하여 연구자, 실무자, 엔지니어가 AI 시스템의 엔드 투 엔드 에너지 비용을 계산할 수 있도록 지원합니다.

시사점, 한계점

시사점:
통신 시스템 내 AI 모델의 에너지 소비를 측정하는 새로운 지표 eCAL 제시
AI 모델 활용 빈도에 따른 에너지 소비 변화 분석 (추론 횟수 증가에 따른 비용 감소)
개방형 시뮬레이션 도구 개발을 통한 다양한 시스템 및 구성 적용 가능성 제시
한계점:
단순한 사례 연구만 제시 (구체적인 시스템 및 모델에 대한 광범위한 분석 부족)
eCAL의 정확성 및 실제 시스템 적용 가능성에 대한 추가 검증 필요
시뮬레이션 도구의 실제 사용성 및 유효성에 대한 추가 평가 필요
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