Tekoäly kiihdyttää datakeskuksia – energiainfra, hukkalämpö ja uudet prosessit puntarissa

Tekoälyn käytön yleistyminen näkyy datakeskusprojektien kasvuna. Heikosta markkinatilanteesta huolimatta datakeskusrakentaminen käy kuumana. Julkisten tietojen perusteella on Pohjoismaissa karkeasti 200 suurta datakeskusprojektia jossain suunnitteluvaiheessa. Suunnittelijoista ja erityisesti sähköurakoitsijoista on kysyntää. Lisäksi kasvava sähkönkulutus tarvitsee lisää tuotantokapasiteettia, joka ensisijaisesti pyritään toteuttamaan uusiutuvalla energialla. On arvioitu, että sähkön siirtokapasiteetti on pullonkaula. Tuulivoimahankkeita ja datakeskuksia voidaan rakentaa suhteellisen nopeasti, mutta uusien siirtolinjojen toteuttaminen vie vuosia. Kaikki tämä voi tarkoittaa kasvavan sähkön kysynnän takia myös sitä, että sähkön keskihinta nousee. Samalla sähkön hinnan dynaaminen vaihtelu kasvaa ja rakennusten energiajoustoa tarvitaan nykyistä enemmän.

Datakeskusten yleistyminen antaa mahdollisuuden sähköistää ja vähentää kaukolämmön päästöjä, jos datakeskukset sijoitetaan lähelle kaupunkitaajamia ja niiden kaukolämpöverkkoja. Useat hankkeet ovat tosin haja-asutusalueella, jossa ei ole paljon lämmön tarvetta ja hukkalämpö jää hyödyntämättä. Taajamissakin datakeskusten hukkalämmön hyödyntämisen hankaluutena on sen alhainen lämpötilataso. Hyödyntäminen vaatii lämpöpumppuja, joilla lämpötilataso nostetaan sopivaksi olemassa oleviin kaukolämpöjärjestelmiin. Uusilla alueilla voidaan kaukolämpöjärjestelmä ja rakennusten lämmönjakojärjestelmät suunnitella matalalle lämpötilatasolle, jolloin rajoittavana tekijänä on lämmin käyttövesi. Legionellariskin takia tarvitaan 60 °C:n vettä. Uusimpien nestejäähdytteisten datakeskusten paluunesteen lämpötila on jo lähempänä tätä käyttöveden lämpötilaa, ja lämpöpumpulla tarvitsee nostaa lämpötilaa vain vähän.

Tehokkaat uuden sukupolven datakeskukset mahdollistavat tekoälyn laajamittaisen käytön. Tekoälyn käytöllä haetaan yleisesti kustannusten laskua ja tehokkuuden parantamista. Tällä hetkellä tekoälyä käytetään yleisesti vain yksittäisten tehtävien tehokkuuden parantamiseen. Tämä selviää Pohjoismaissa tehdystä yritystutkimuksesta, jonka mukaan 74 % yritysjohdosta näkee tekoälyn arvon ennen kaikkea tehokkuuden parantamisessa yksittäisissä tehtävissä.

Yritysten tulee huolehtia pitkässä juoksussa liiketoiminnan lisäarvon tuottamisesta. Tarvitaan uusia prosesseja, jotka tukevat kasvua, erottautumista ja tuottavat aidosti lisäarvoa. On huomattava, että yksittäiset tehostumishyödyt ovat usein helposti kopioitavissa ja niillä saavutettu hyöty jää lyhytaikaiseksi. Tehostamistoimet tuottavat toki lisäarvoa koko alalle, mutta kilpailijat kopioivat helposti ratkaisun ja yritysten välinen erottautumiskyky heikkenee. Lopulta maksava asiakas saa pääasiassa hyödyn tehtävien tehostamisesta. Sen sijaan aito lisäarvo syntyy siitä, että yritykset tekevät tuotteista tai palveluista kilpailijoitaan parempia. Tekoälyn käyttöön liittyvän strategian tulisi perustua pitkän aikavälin kilpailukyvyn tavoitteisiin. Tämä tarkoittaa nykyisten prosessien muuttamista, jotta tekoälystä saataisiin parempi hyöty.

On esitetty, että tekoälyn myötä 10–15 % nykyisistä työpaikoista voi kadota. Se, että teknologia korvaa ihmistyötä, ei ole mitään uutta. Teollisuusvallankumouksen aikana konevoima korvasi fyysistä työtä, ja myöhemmin automaatio on tehnyt saman. Tekoäly tulee vaikuttamaan nyt ensimmäisen kerran merkittävästi asiantuntijatyöhön, ja sen vaikutus on hyvin erilainen eri henkilöiden toimenkuvissa. On esitetty, että työtehtävät voidaan jakaa karkeasti ”bitteihin” ja ”atomeihin”. Ne henkilöt, joiden tehtävät liittyvät ”bitteihin”, voidaan korvata tekoälyllä. Sen sijaan ”atomeiden” kanssa työskentelevät ovat enemmän turvassa. ”Bitteihin” liittyvä rutiinityö on yleisesti vähän lisäarvoa tuottavaa työtä. ”Atomeihin” liittyviä työtehtäviä ovat esimerkiksi asiakasrajapinnassa ja strategiatasolla tapahtuva työ. Tämä kehitys vaikeuttaa tulevaisuudessa nuorten henkilöiden siirtymistä alalle, kun heillä ei ole vaadittavaa laaja-alaista kokemusta ja näkemystä.

Kuitenkin on huomattava, että käytännön asennustyötä on mahdotonta korvata tekoälyllä. Putkimiestä ja ilmastointiasentajaa tarvitaan myös tekoälyn käytön yleistymisen aikana. Samalla varmaan tämän ammattikunnan arvostus tulee kasvamaan.

Talotekniikassa tekoälyn käyttö voidaan jakaa kielimallien ja erilaisiin data-analytiikkamenetelmien käyttöön. Kielimalleja voidaan käyttää esimerkiksi laiteluetteloiden ja tarjouspyyntöjen laadinnassa. Usein kielimalleissa nojaudutaan vankasti olemassa oleviin prosesseihin. On kehitetty ratkaisuja, joissa luetaan esimerkiksi ihmisten ymmärtämää PDF-dokumenttia ja muutetaan se tietokoneen ymmärtämään muotoon. Tässä on kysymys yksittäisten tehtävien tehostamisesta. Todellinen tuottavuuden tehostaminen edellyttää prosessien muuttamista siten, että lähdetään liikkeelle tietosisällön semanttisesta muodosta. Semanttinen tietosisältö on tietomalliin liitettyä merkitys- ja suhdetietoa, jonka avulla tietokoneet ymmärtävät. Semanttisten mallien käyttö edellyttää tietosisällön standardisointia, joka on välttämätön askel, jos prosessin tehokkuutta halutaan merkittävästi parantaa.

Data-analytiikkamenetelmien käyttö on yleistynyt esimerkiksi järjestelmien toiminnan seurannassa, vikadiagnostiikassa ja optimaalisessa ohjauksessa. Menetelmien avulla voidaan pienentää energiankulutusta, tunnistaa poikkeamia ja laskea kustannuksia. Kaikki kuitenkin perustuu mittausdataan, joka kerätään teknisistä järjestelmistä. Useissa yhteyksissä on todettu, että datan laatu on huono, ja näissä tilanteissa tekoälyn käytöllä ei saavuteta haluttua lopputulosta. Lisäksi käyttäjien kannalta hankaluutena on, että useat tekoälyyn pohjautuvat järjestelmät ovat suljettuja black box -malleja. Niiden toiminnan varmistaminen käyttötilanteessa on vaikeaa, ja on mahdotonta varmistaa, toimiiko algoritmi halutulla tavalla.

Uusien ratkaisujen käyttö edellyttää enemmän radikaaleja innovaatioita kuin inkrementaalista kehitystä. Hyöty jää vähäiseksi, jos nojaudutaan liian paljon vanhoihin toimintamalleihin.

“Ne, jotka ovat riittävän hulluja uskoakseen voivansa muuttaa maailmaa, ovat niitä, jotka sen tekevät.” – Steve Jobs