美国AI和数据中心系统的电力消耗显著,国际能源署估计2024年其电力使用约占全国能源输出的10%以上,预计到2030年可能翻倍。为应对这一挑战,工程学院的研究人员开发了一种高效AI系统的概念验证,该系统可能比当前系统少用100倍的能源,同时提供更准确的结果。
该方法是Karol家族应用技术教授Matthias Scheutz的实验室开发的,采用神经符号AI,结合传统神经网络与符号推理,模拟人类分解任务的方式。这项研究将于5月在维也纳的国际机器人与自动化会议上展示,并已发表在会议论文集和arXiv预印本服务器上。
Scheutz团队专注于机器人与人类交互,因此使用视觉-语言-行动(VLA)模型,而非屏幕型大型语言模型(LLMs)。VLA模型扩展了LLMs,具备视觉和运动能力,通过摄像头和语言输入生成现实世界行动,如移动机器人部件。
传统VLA方法资源密集,可能导致错误,例如在堆叠积木任务中误解形状或放错位置。符号推理则基于规则和抽象类别,提供更高效的规划策略。Scheutz说:“神经符号VLA可以应用规则,限制学习过程中的试错量,并更快地找到解决方案。它不仅完成任务快得多,而且训练系统的时间也显著减少。”
在测试中,神经符号VLA系统在标准汉诺塔拼图中成功率达95%,而标准VLA为34%。对于未训练过的复杂版本,神经符号系统成功率为78%,标准VLA则失败。神经符号系统训练仅需34分钟,使用能源为训练VLA模型的1%,运行能源仅为VLA的5%。
随着AI需求增长,数据中心电力消耗加剧,研究人员认为当前LLMs和VLAs可能不是能源高效AI的正确基础。他们建议混合神经符号AI可提供更可持续和可靠的路径,以应对资源限制挑战。
出版详情:作者:Mike Silver, Tufts University;标题:《Neuro-symbolic AI could slash energy use while dramatically improving performance》;发表于:《arXiv》(2026)。












