ما هو الترميز الأخضر؟

ليس سراً أن مراكز البيانات تحتاج إلى كميات هائلة من الطاقة لتشغيلها. ويُقدّر الخبراء أن 7.2 مليون مركز بيانات حول العالم تستهلك 1% من إجمالي الكهرباء العالمية. ولذلك، بدأ مُزوّدو مراكز البيانات باستثمار الوقت والمال في رفع كفاءة مواقعهم إلى أعلى مستوياتها. وقد حددت جوجل عام 2030 ليكون عام تشغيل مركز بياناتها بالكامل باستخدام طاقة خالية من الكربون. كما وضعت أمازون ويب سيرفيسز أهدافاً لتشغيل عملياتها باستخدام طاقة متجددة بنسبة 100% بحلول عام 2025.

ومع ذلك، فإن التحدي يكمن في أن مراكز البيانات لدينا لن تتزايد إلا مع الرقمنة التدريجية لقطاعات بأكملها وحتى البلدان. في حين أنه من الجيد أن نتعهد بالتزامات بتزويد قواعد بياناتنا بالطاقة المتجددة، إلا أن الهدف النهائي يجب أن يكون استخدام طاقة أقل في المقام الأول. هذا هو المكان الذي يأتي فيه الترميز الأخضر.

يشير الترميز الأخضر إلى استخدام أقل عدد ممكن من تعليمات المعالج وأقل مساحة ممكنة من الذاكرة. يؤدي استخدام مساحة أصغر إلى تقليل استهلاك الطاقة وتكلفة الآلات التي تعالج الكود. ينتج الترميز الأخضر خوارزميات بأقل استهلاك للطاقة. يتطلب الأمر من مهندسي البرمجيات أن يكونوا أكثر مراعاة للأكواد التي يكتبونها. يأخذ المحللون في الاعتبار نوعين من التعديلات عند التعامل مع الترميز الأخضر:

1. الاعتبارات الهيكلية

تتعامل هذه مع استهلاك الطاقة لكتل ​​التعليمات البرمجية. الكتلة هي وحدة من التعليمات البرمجية.

2. الاعتبارات السلوكية

وتتعلق هذه باستهلاك الطاقة في نهاية المستخدم. يتضمن أشياء مثل التحقق من موجز Twitter الخاص بك أو إرسال بريد إلكتروني.

التحول إلى اللون الأخضر أثناء البرمجة

بالنسبة للجزء الأكبر، يمكن أن تصبح البرمجة أكثر مراعاة للبيئة على الفور إذا عدنا إلى عمليات تطوير البرمجيات التي اعتمدتها الصناعة منذ ما يقرب من 20 عامًا. ثم تحدد الأطوال والأحجام الصارمة المدة التي يمكن أن يستغرقها جزء من التعليمات البرمجية.

منذ ذلك الحين، زادت قدرتنا على كتابة رموز أطول. إن الدفع العالمي لإيجاد الحلول يعني أن لدينا اليوم قدرات برمجية لا حدود لها تقريبًا. مما أدى إلى زيادة سرعة التحول الرقمي وتحديث الصناعات والقطاعات. ولكننا وصلنا إلى نقطة في تاريخ البشرية اليوم حيث يجب علينا أن نجلس ونتأمل في طرق عملنا.

يجب علينا أن نوازن بين جودة برمجتنا واستخدام الطاقة لتحقيق مستقبل صافي صفر. يمكننا دائمًا تقريبًا تقليل حجم ملفات مقاطع الفيديو أو الصور أو النصوص. يمكن لأداة ضغط بسيطة أن تساعدنا في تقليل أحجام الملفات، والتنقل بشكل أسرع، وتعزيز تجربة مستخدم أفضل، وتقليل استخدام الطاقة. يجب أن يكون مطورو مواقع الويب على دراية عندما يستخدمون وسائط عالية الجودة وأن يفكروا في ملفات أصغر يمكنها تحقيق نفس الأهداف. يؤدي أيضًا وجود عدد صغير من الملفات الكبيرة إلى تقليل أوقات التحميل. فهو يساعد الشركات في جهود تحسين محركات البحث (SEO)، إلى جانب مساعدتها على تحقيق الاستدامة. على سبيل المثال، من خلال تقليل دقة الصور في تطبيق يضم 500,000 مستخدم، يمكن لمطوري البرامج توفير أكثر من يومين من وقت تشغيل التطبيق سنويًا.

التأثيرات البيئية على قطاع تكنولوجيا المعلومات

لقد أحدث البرنامج تحولًا كبيرًا في كل جانب من جوانب حياتنا المنزلية والعملية تقريبًا. يمكننا أن نتوقع بأمان أن تنمو هذه الأهمية في المستقبل فقط. تتطلب العديد من التطبيقات، أو التطبيقات كما نعرفها عادة، برامج كبيرة ومعقدة. ما هو تأثير ذلك، إن وجد، على بيئتنا؟

يمكن أن تساهم كل من برامج وأجهزة الكمبيوتر في التدهور البيئي. يؤثر البرنامج على تشغيل الأجهزة. ولذلك، يقرر البرنامج مقدار الطاقة التي سيستخدمها الجهاز. ولذلك، تؤثر البرامج بشكل مباشر على أجهزة الكمبيوتر، مما يؤثر بشكل أكبر على استهلاك الطاقة وانبعاثات الكربون. سوف تستخدم البرامج غير الفعالة، مثل التعليمات البرمجية، المزيد من الطاقة. وهذا يجعلها جزءًا من التحديات التي تواجه تحقيق الاستدامة البيئية.

أظهرت دراسة أجرتها جامعة كامبريدج أن شبكة بيتكوين تحتاج إلى حوالي 115 تيراواط ساعة لتشغيلها. وهذا يعادل ضعف استهلاك الطاقة في سويسرا بأكملها.

المصدر: Researchgate.net

علاوة على ذلك، قد يكون تطوير البرمجيات بحد ذاته عمليةً مُستهلكةً للطاقة بشكلٍ كبير. فعلى سبيل المثال، درّب العلماء نموذج ذكاء اصطناعي للتمييز بين الزهور باستخدام قاعدة بيانات متاحة للعموم. حقق النموذج دقةً بلغت 96.17% باستهلاك 964 جولًا من الطاقة. ولكن، لتحقيق زيادة بنسبة 1.74% في الدقة، استهلك النموذج 2,815 جولًا . هذا يعني أننا نُهدر طاقةً حاسوبيةً وطاقةً أكبر من اللازم لحل مشكلةٍ ما لمجرد الحصول على نتائج أفضل. وقد أطلق الباحثون على هذه الممارسة المُهدرة للطاقة اسم "الذكاء الاصطناعي الأحمر".

يجعل Red AI الأمر أكثر أهمية لإنشاء رموز وبرامج لتحسين استهلاك الطاقة. لقد أصبح هذا ضرورة جدية مع انتشار التطبيقات البرمجية في كل مجال من مجالات حياتنا اليومية. على الرغم من أننا غالبًا ما نتجاهل البرامج وتطبيقات الهاتف المحمول أثناء الحديث عن الاستدامة، فقد حان الوقت لإيلاء المزيد من الاهتمام لممارسات البرمجة الخضراء. يجب على الشركات والصناعات في قطاع تكنولوجيا المعلومات دمج الترميز الأخضر وجعله إلزاميًا كجزء من جهودها نحو تحقيق الاستدامة.

أخذ البرمجة خطوة أخرى إلى الأمام

إن كوننا أكثر مراعاة للطريقة التي نستخدم بها التعليمات البرمجية سيكون له تأثير فوري تقريبًا على استهلاك الطاقة للبرامج. ولكن هناك أيضًا خطوات يمكن لشركات هندسة البرمجيات اتخاذها على مستوى التدريب لجعل ممارسات البرمجة صديقة للبيئة. على سبيل المثال، تقدم بعض الشركات الآن تدريبًا على الترميز الأخضر على جميع المستويات. بل إنهم يجعلون ذلك جزءًا من عملية التوظيف والتأهيل. يجب أن نطالب الشركات بجعل الترميز الأخضر ممارسة يجب أن تلتزم بها المهنة بأكملها للحد من التأثير البيئي.

حتى الآن، يتزايد الضغط على موفري مراكز البيانات ليصبحوا أكثر استدامة. ولكن يجب على مهندسي البرمجيات أيضًا أن يدركوا ويعترفوا بدورهم في تقليل استهلاك الطاقة أثناء البرمجة.

يجب أن يصبح الترميز الأخضر ضرورة وليس خيارًا. لخلق عالم أكثر استدامة، يجب على مطوري البرمجيات والمهندسين أن يتقبلوا ويدركوا إمكانات البرمجة الخضراء. يمكنك المساعدة في إنشاء بيئة من شأنها أن تفيد الأجيال الحالية والمستقبلية من خلال جعل الكود الخاص بك صديقًا للبيئة.

اقرأ أيضاً: التنظيف الأخضر: أفضل 10 منتجات تنظيف صديقة للبيئة لمنزلك