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The Energy Cost of Artificial Intelligence Lifecycle in Communication Networks

Created by
  • Haebom

저자

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

개요

본 논문은 무선 통신 네트워크에서 AI 모델의 지능을 추가함으로써 발생하는 에너지 소비량을 정량화하는 새로운 지표인 에너지 소비 AI 라이프사이클(eCAL)을 제안합니다. eCAL은 AI 모델의 개발 및 배포 전 과정에서의 에너지 소비를 포착하며, 개별 구성 요소의 데이터 수집 및 조작 복잡성을 분석하여 전체 및 비트당 에너지 소비량을 도출합니다. 본 논문은 모델의 성능이 향상되고 사용 빈도가 높아질수록 추론의 에너지 효율이 높아짐을 보여줍니다. 또한, 다양한 시스템과 구성에서 엔드-투-엔드 에너지 비용을 계산할 수 있도록 모듈식이며 확장 가능한 오픈소스 시뮬레이션 도구를 개발했습니다. 간단한 사례 연구에서 100회 추론의 eCAL은 1000회 추론의 eCAL보다 2.73배 높았습니다.

시사점, 한계점

시사점:
무선 통신 네트워크에서 AI 도입의 에너지 효율을 종합적으로 평가하는 새로운 지표 eCAL 제시
AI 모델의 성능과 사용 빈도가 에너지 효율에 미치는 영향을 분석
다양한 시스템 및 구성에 적용 가능한 오픈소스 시뮬레이션 도구 제공
AI 모델의 라이프사이클 전반의 에너지 소비를 고려하여 더욱 정확한 에너지 소비량 예측 가능
한계점:
제시된 사례 연구는 단순한 경우에 국한됨. 더욱 복잡하고 다양한 시나리오에 대한 추가 연구 필요
오픈소스 시뮬레이션 도구의 정확성 및 신뢰성에 대한 검증 필요
다양한 AI 모델 아키텍처 및 학습 방법에 대한 eCAL의 일반화 가능성에 대한 추가 연구 필요
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