عدّاد كهرباء يكشف تدريب الذكاء الاصطناعي الخفي

قد تحدّ الاتفاقات الخاصة بحوكمة الذكاء الاصطناعي يومًا ما من حجم النماذج التي يُسمح بتدريبها. وسيتطلب إنفاذها جهة تحقق خارجية قادرة على معرفة ما إذا كان عنقود حوسبة خاضع للمراقبة يدرّب نموذجًا، حتى عندما يحاول مشغّله إخفاء ذلك.

تتطلب معظم طرق التحقق قدرًا من الثقة: سجلات محفوظة على الرقائق، وتنصت على الشبكة التي تربط بينها، ومقابلات مع الموظفين، ومبلّغون عن المخالفات. وكلها تعتمد على عتاد يتحكم فيه المشغّل أو على أفراده. أما المستشعر المادي الموضوع خارج الرقائق فلا يعتمد على ذلك. فعدّاد كهرباء مثبَّت بملقط على كابل التغذية الداخل إلى منشأة يمكن تركيبه لاحقًا في مركز بيانات قائم وختمه بما يمنع العبث به.

أظهرت أعمال سابقة أن التدريب يترك أثرًا في استهلاك الكهرباء. لكن تلك الدراسات استخدمت مجسات على لوحة واحدة تأخذ عينات ملايين المرات في الثانية، أو القياسات عن بُعد التي توفرها الرقائق نفسها. أما العدّاد الواقعي فسيكون على مستوى الرف (خزانة الخوادم) أو المنشأة، أبطأ بنحو مليون مرة، وخلف وحدة تغذية كهربائية تنعّم الإشارة وتخففها.

نبض التدريب

ينطلق توم كيمبسون (Tom Kimpson)، من جامعة ملبورن وبرنامج MATS، وماوريسيو بيكر (Mauricio Baker)، من جامعة أكسفورد، وإيملين غراهام (Emlyn Graham)، من MATS، من حقيقة بسيطة. حين تدرّب رقائق كثيرة نموذجًا معًا، تتناوب كل خطوة بين مرحلة حوسبة عالية الاستهلاك ومرحلة منخفضة الاستهلاك تتبادل فيها الرقائق نتائجها. يحدث ذلك نحو مرة في الثانية، ويرسم خطًا ضيقًا في طيف استهلاك المنشأة: فإذا حلّلنا إشارة الكهرباء إلى إيقاعاتها، كما يفرّق المنشور الضوء، ظهرت نبضة تتكرر مرة في الثانية على هيئة قمة حادة عند تردد واحد.

ورصد ذلك الخط أصعب مما يبدو. فالتدريب الحقيقي لا يحافظ على توقيت مثالي: المكونات البطيئة والرقائق التي ترتفع حرارتها وتغيرات درجة الحرارة تجعل الإيقاع يتجوّل. ويستطيع المشغّل أن يجعله يتجوّل عمدًا، أو أن يطمسه.

لذا استعار الفريق أداة من السونار السلبي ومن البحث عن موجات الجاذبية المستمرة: متتبِّع فيتربي (Viterbi tracker)، الذي يتبع خطًا خافتًا وهو ينجرف ببطء عبر مخطط طيفي (خريطة تبيّن الإيقاعات الموجودة لحظة بلحظة).

اختبار على مركز بيانات محاكى

لا توجد بيانات علنية عن استهلاك الكهرباء في منشأة تدريب حقيقية، فبنى المؤلفون نموذجًا لإحداها، استنادًا إلى نموذج منشور لاستهلاك التدريب يُستخدم في دراسات استقرار الشبكة الكهربائية: عملية تدريب رئيسية إلى جانب مهام أصغر في الخلفية. أما السيناريو البديل “البريء” فيستبدل العملية الرئيسية بـاستدلال مُعلَن (declared inference)، أي تقديم إجابات نموذج للمستخدمين، وقد جعله المؤلفون عمدًا مليئًا بالضجيج لجعل الاختبار أصعب.

في مواجهة مشغّل لا يبذل أي جهد للاختباء، يكشف المتتبِّع ما لا يقل عن 96% من عمليات التدريب في نوافذ مدتها خمس دقائق، مع 1% من الإنذارات الكاذبة، أي بما لا يزيد على أربع نقاط مئوية دون أفضل ما يمكن لأي اختبار تحقيقه نظريًا. أما الاختبارات الكلاسيكية التي تبحث عن خط عند تردد ثابت واحد فتنهار حالما ينجرف الإيقاع.

المتتبِّع (بالأزرق) على ثلاثة تسجيلات مدة كل منها خمس دقائق: تدريب ثابت (a)، وتدريب يتجوّل إيقاعه بمقدار 0.4 Hz، أي 0.4 نبضة في الثانية (b؛ بالخط المتقطع، الإيقاع الحقيقي)، واستدلال (c)، حيث لا يفعل سوى ربط الضجيج بعضه ببعض ويبقى دون عتبة الكشف. — الشكل 4، Kimpson وآخرون (2026)، arXiv:2610.30182.

لا يلزم أن يكون العدّاد متطورًا: يجب أن يأخذ عينات مرتين في الثانية على الأقل، وأن يحسب المتوسط على نصف ثانية كحد أقصى، وألا تُرشِّح وحدة التغذية الكهربائية الإيقاع ترشيحًا عميقًا جدًا.

معدل الكشف عند 1% من الإنذارات الكاذبة مع انجراف إيقاع التدريب: يبقى المتتبِّع (بالأزرق) قريبًا من السقف النظري (بالخط المتقطع). — الشكل 5، Kimpson وآخرون (2026)، arXiv:2610.30182.

ثمن الاختباء

ثم أدّى الفريق دور الغشّاش. جرّبوا ثماني طرق للاختباء: إضافة فترات خمول عشوائية، وإزاحة الإيقاع، وإعادة تشكيل كل خطوة، وتذويب التدريب بين مهام أخرى، وغير ذلك. أمام اختبارات التردد الثابت، نجح معظمها. وأمام المتتبِّع، لم ينجح أي منها تقريبًا: فقد كشف ما لا يقل عن 95% من العمليات في 43 من الإعدادات الـ46 المختبرة.

نجح نهج واحد فقط حقًا: تغيير كمية العمل في كل خطوة. فقد أخفى شكله الأقوى التدريب في ما يصل إلى 73% من النوافذ ذات الدقائق الخمس، من دون أي كلفة في السرعة. لكن له كلفة أخرى. في عملية تدريب حقيقية صغيرة، لنموذج لغوي من 30 مليون معامل على رقاقة A100 واحدة، تطلّب بلوغ الجودة نفسها حوسبة أكثر بنسبة 93% إلى 267%، بحسب الصيغة.

والوقت يعمل ضد الغشّاش. فبمراقبة يوم كامل، مع معدل إنذارات كاذبة قدره 0.1% لكل عملية، كشفت جهة التحقق 87% من العمليات التي استخدمت هذه الحيلة الفضلى، 44% منها خلال الساعة الأولى. وأفلتت عملية واحدة تقريبًا من كل سبع.

الخطوة التالية: عدّادات حقيقية

يعدّد المؤلفون حدودًا واضحة. فكل التسجيلات اصطناعية؛ والاختبار على منشأة حقيقية متعددة الرقائق مخطط له، لكنه يتطلب معدات لا يملكونها بعد. والعدّاد يرصد إيقاعًا منتظمًا، لا التدريب بحد ذاته: فقد تُطلقه مهام دورية أخرى، أو حلقة إدارة الطاقة الخاصة بالرقاقة نفسها. كما أن مخزن طاقة كبيرًا بما يكفي بين الرقائق والعدّاد قد يسطّح الإشارة، وإن كان بوسع جهة التحقق حينها أن تضع ببساطة عدّادًا ثانيًا أقرب إلى الرقائق.