تحلیل تجربی رابطه رشد فناوری هوش مصنوعی و مصرف انرژی در ایالات متحده با رویکرد لجستیک و مدل‌سازی سری زمانی: آموزه هایی برای ایران

مقالات آماده انتشار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• صالح قویدل دوستکوئی ¹
• میثم پاشایی ²
• مسعود صوفی مجید پور ³

¹ دانشیار گروه اقتصاد، واحد فیروزکوه، دانشگاه آزاد اسلامی، فیروزکوه، ایران

² دانشجوی دکتری، گروه اقتصاد، واحد فیروزکوه، دانشگاه آزاد اسلامی، فیروزکوه، ایران

³ استادیار، گروه اقتصاد، واحد فیروزکوه، دانشگاه آزاد اسلامی، فیروزکوه، ایران.

https://doi.org/10.22067/erd.2025.94492.1306

چکیده

هدف این پژوهش، تحلیل روند رشد فناوری هوش مصنوعی و ارزیابی اثرات آن بر مصرف انرژی در ایالات متحده آمریکا و استفاده از نتایج آن برای ایران است. به‌منظور سنجش سطح توسعه این فناوری، از دو شاخص جایگزین شامل تعداد اختراعات ثبت‌شده در حوزه هوش مصنوعی و سهم این اختراعات از کل ثبت اختراعات استفاده شد. برای مدل‌سازی رشد فناوری، از تابع لجستیک بهره گرفته شد که توانایی مناسبی در توصیف الگوهای رشد اشباع‌شونده دارد. یافته‌ها نشان دادند که هر دو شاخص با رشد سریع همراه بوده و نقطه میانی رشد در هر دو حالت، سال ۲۰۲۴ برآورد می‌شود. همچنین، سطح اشباع برای تعداد اختراعات حدود سال ۲۰۵۰ و برای سهم اختراعات حدود سال ۲۰۶۰ پیش‌بینی شد. در ادامه، با استفاده از دو سناریوی پیش‌بینی، تأثیر رشد هوش مصنوعی بر مصرف انرژی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج مدل‌سازی تابع تقاضای انرژی با بهره‌گیری از مدل سری زمانی ساختاری نشان داد که متغیرهای مرتبط با هوش مصنوعی اثر مثبت و معناداری بر مصرف انرژی دارند. این یافته ها می تواند برای سرمایه گذاری در هوش مصنوعی در ایران مفید باشد و باید توجه شود که گسترش مراکز دیتا و غیره که در ایران در مرحله شروع است می تواند مصرف انرژی را افزایش دهد.

کلیدواژه‌ها

• رشد فناوری هوش مصنوعی
• مصرف انرژی
• مدل‌سازی رشد لجستیک
• تحلیل سری زمانی ساختاری

موضوعات

• اقتصاد انرژی

عنوان مقاله [English]

An Empirical Analysis of the Relationship Between Artificial Intelligence Technology Growth and Energy Consumption in the United States Using Logistic and Time Series Modeling: Implications for Iran

نویسندگان [English]

• saleh Ghavidel Doostkouei ¹
• Meysam Pashayi ²
• Masoud Sofimajidpour ³

¹ Department of Economics, Fi.C., Islamic Azad University, Firoozkooh, Iran.

² Department of Economics, Fi.C., Islamic Azad University, Firoozkooh, Iran.

³ Department of Economics, Fi.C., Islamic Azad University, Firoozkooh, Iran.

چکیده [English]

This study aims to analyze the growth trajectory of artificial intelligence (AI) technology and assess its impact on energy consumption in the United States, with the intention of deriving implications for Iran. To measure the level of AI development, two proxy indicators were employed: the number of AI-related patents and the share of AI patents in total registered patents. A logistic growth function was used to model the technology growth, given its suitability for describing saturating growth patterns. The findings indicate that both indicators exhibit rapid growth, with the midpoint of growth estimated to occur in 2024 for both cases. The saturation level for the number of patents is projected around 2050, while the saturation for the share of AI patents is anticipated by 2060. Subsequently, using two forecasting scenarios, the impact of AI growth on energy consumption was examined. The results of energy demand modeling, using a structural time series model, reveal that AI-related variables have a positive and significant effect on energy consumption. These findings offer valuable insights for AI investment strategies in Iran and highlight that the expansion of data centers and related infrastructure—currently in its early stages in Iran—could substantially increase energy demand.

کلیدواژه‌ها [English]

• Artificial Intelligence (AI) Growth
• Energy Consumption
• Logistic Growth Modeling
• Structural Time Series Analysis