\documentclass[12pt]{article}
\usepackage[a4paper,margin=1.0cm,bottom=2cm,top=3cm]{geometry}
%\usepackage[,margin=2cm,bottom=4cm,top=3cm,nohead]{geometry}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage[czech]{babel}
\usepackage{hyperref}
\newcommand{\email}[1]{\href{mailto:#1}{\tt \textcolor{cornflower}{#1}}}
\usepackage{xcolor}
\definecolor{plum}{rgb}{0.36078, 0.20784, 0.4}
\definecolor{chameleon}{rgb}{0.30588, 0.60392, 0.023529}
\definecolor{cornflower}{rgb}{0.12549, 0.29020, 0.52941}
\definecolor{scarlet}{rgb}{0.8, 0, 0}
\definecolor{brick}{rgb}{0.64314, 0, 0}
\usepackage{graphicx}
\setlength{\parskip}{0.75em}
\setlength{\parindent}{1.75em}
\usepackage{afterpage}
\usepackage[strict]{changepage}
%\pagestyle{empty}
\begin{document}
\begin{minipage}[c]{8in}\vskip-2cm
\begin{flushleft}
\begin{minipage}[c]{3cm}
\begin{flushleft}
\includegraphics*[width=3cm]{/GW/Production/Images/Logo.pdf}%
\end{flushleft}
\end{minipage}
\,\,
\begin{minipage}[c]{0.25cm}
\vrule depth 0.2\textheight
\end{minipage}
\,
\begin{minipage}[c]{8cm}
\footnotesize
{\sffamily
{\bf Tokamak GOLEM}\\
Katedra fyziky \\
Fakulta Jaderná a Fyzikálně Inženýrská \\
České Vysoké Učení Technické v Praze \\
\email{golem@fjfi.cvut.cz}\\
\url{http://golem.fjfi.cvut.cz}
}
\end{minipage}
\end{flushleft}
\end{minipage}
\begin{adjustwidth}{4em}{4em}
\begin{center}
{\LARGE \textbf{AI4tG -- Integrace AI do výzkumu a výuky na tokamaku GOLEM\footnote{{\footnotesize
Při přípravě návrhu a strukturování projektu byly využity nástroje umělé inteligence (LLM), které sloužily jako podpůrný prostředek pro formulaci a organizaci textu.
}}}}\\[1em]
Návrh projektu pro Vnitřní soutěž rozvojových projektů \\ \textbf{Zapojení nástrojů AI do výzkumné, tvůrčí a vzdělávací činnosti}
\end{center}
\section*{Úvod}
Tokamak GOLEM je dlouhodobě využíván jako experimentální platforma pro výuku i výzkum v oblasti plazmové fyziky, kde se přirozeně propojuje reálný experiment, vývoj řídicích systémů a práce studentů. V posledních letech zde byly aktivně využívány metody umělé inteligence například pro tomografickou rekonstrukci plazmového záření pomocí neuronových sítí a pro optimalizaci parametrů výbojů pomocí bayesovských přístupů.
Současně jsou AI nástroje využívány při vývoji a integraci softwarových modulů do řídicího a vyhodnocovacího systému tokamaku GOLEM, při tvorbě dokumentace i metodických materiálů pro výuku.
Navrhovaný projekt na tuto zkušenost navazuje a systematicky ji rozvíjí. Hlavním cílem projektu je vytvořit základní verzi AI asistenta (LLM copilot) natrénovaného na lokálních znalostech GOLEM (dokumentace, publikace, historická data o výbojích), který bude následně využit především ve výuce a jako podpůrný nástroj provozu experimentu.
Projekt chápe tokamak GOLEM jako vhodné pilotní prostředí pro ověřování AI nástrojů v komplexním experimentu, kde je možné bezpečně a flexibilně testovat nové přístupy. Získané zkušenosti mohou v budoucnu sloužit jako základ pro rozšíření podobných řešení na složitější zařízení (např. COMPASS-U).
\section*{1. Název projektu}
AI4tG -- Integrace nástrojů umělé inteligence do výzkumné a vzdělávací praxe tokamaku GOLEM
\section*{2. Tematická oblast}
\begin{itemize}
\item AI ve výzkumu
\item AI ve vzdělávání
\end{itemize}
\section*{3. Cíle projektu}
\begin{itemize}
\item Navrhnout a implementovat základní verzi AI asistenta (LLM copilot) natrénovaného na lokálních znalostech GOLEM.
\item Podpořit výuku prostřednictvím AI asistovaného nástroje.
\item Zlepšit dostupnost provozních a technických informací o tokamaku GOLEM.
\item Ověřit praktické využití AI nástrojů v prostředí experimentální plazmové fyziky.
\item Připravit základ pro možné budoucí rozšíření řešení do složitějších systémů.
\end{itemize}
\section*{4. Hlavní aktivity}
\subsection*{A1: Vývoj AI asistenta (LLM copilot pro GOLEM)}
Premisa: vytvoření AI asistenta natrénovaného na dostupných materiálech, který bude sloužit jako jednotné rozhraní pro práci s informacemi o tokamaku GOLEM.
\begin{itemize}
\item návrh architektury AI asistenta (LLM + znalostní báze)
\item příprava a strukturování dat (dokumentace, publikace, metadata výbojů)
\item implementace chatbotového rozhraní
\item testování nad typickými dotazy studentů a operátorů
\item průběžné zpřesňování odpovědí a doplňování znalostní báze
\end{itemize}
\subsection*{A2: Pilotní ověření využití ve výuce a provozu}
Premisa: využít vyvinutý AI nástroj jako podpůrný prostředek pro výuku a základní provozní orientaci.
\begin{itemize}
\item interaktivní AI asistent pro práci se studenty
\item odpovědi na dotazy nad dokumentací:
\begin{itemize}
\item provoz tokamaku
\item operační prostor zařízení
\item diagnostické systémy, typy poskytovaných dat a odvozené fyzikální veličiny
\item operační prostor diagnostických systémů
\end{itemize}
\item využití asistenta při orientaci v historických materiálech
\item omezený sběr zpětné vazby od uživatelů
\item formulace doporučení pro případnou navazující etapu projektu
\end{itemize}
\subsection*{A3: Rozvojové směry (volitelně, dle průběhu projektu)}
\begin{itemize}
\item generování základních experimentálních reportů
\item hledání vztahů mezi experimenty GOLEM a výukovou látkou teoretických předmětů
\item identifikace možností využití na COMPASS-U
\end{itemize}
\section*{5. Výstupy a výsledky}
\subsection*{Hlavní výstupy}
\begin{itemize}
\item funkční prototyp AI asistenta (LLM copilot) natrénovaného na lokálních znalostech GOLEM
\item implementované chatbotové rozhraní pro práci s dokumentací a provozními informacemi
\item ověřené scénáře použití asistenta ve výuce
\item základní sada strukturovaných podkladů pro další rozvoj
\item dokumentace řešení a starter-kit
\end{itemize}
\subsection*{Měřitelné indikátory}
\begin{itemize}
\item počet zpracovaných dokumentačních zdrojů zahrnutých do znalostní báze
\item počet typových dotazů úspěšně řešených asistentem
\item počet studentů využívajících nástroj v rámci výuky
\item počet pilotních nasazení v provozu nebo výuce
\item zpětná vazba uživatelů (studenti, operátoři)
\end{itemize}
\subsection*{Očekávaný přínos}
\begin{itemize}
\item zlepšení orientace studentů v dokumentaci a experimentálních datech
\item zrychlení práce s informacemi o tokamaku GOLEM
\item snížení opakování rutinních dotazů a činností
\item ověření konceptu AI asistenta pro experimentální fyziku
\end{itemize}
\subsection*{Přenositelnost}
\begin{itemize}
\item základní koncept využitelný pro tokamak COMPASS-U
\item obecný přístup k tvorbě doménově specifických AI asistentů
\end{itemize}
\section*{6. Projektový tým}
\subsection*{Řešitelský tým}
\begin{itemize}
\item Ing. Vojtěch Svoboda, CSc. (FJFI ČVUT, tokamak GOLEM) -- vedoucí laboratoře tokamak GOLEM, koordinace projektu a součinnost za tokamak GOLEM (0.05 PM+)
\item Ing. Ondřej Ficker, Ph.D. (FJFI ČVUT, tokamak GOLEM \& IPP CAS, tokamak COMPASS-U) -- AI strategie a metodické vedení (0.05 PM+)
\item Ing. Petr Mácha (PhD student, FJFI ČVUT \& IPP CAS, tokamak COMPASS-U) -- integrace do experimentální infrastruktury (0.05 PM+)
\item Bc. Václav Sedmidubský (MSc student, FJFI ČVUT \& IPP CAS, tokamak COMPASS-U) -- vývoj podpůrných nástrojů a testování (0.05 PM+)
\item Adam Šanovec (Bc student, FJFI ČVUT \& IPP CAS, tokamak COMPASS-U) -- podpora vývoje a práce s daty (0.05 PM+)
\end{itemize}
\subsection*{Spolupracující odborníci}
\begin{itemize}
\item Mgr. Jakub Seidl, Ph.D. (IPP CAS, tokamak COMPASS-U) -- pokročilé metody zpracování dat a diagnostika (0.05 PM+)
\item Ing. Matěj Tomeš, Ph.D. (IPP CAS, tokamak COMPASS-U) -- implementace a testování AI metod (0.05 PM+)
\end{itemize}
\section*{7. Rozpočet}
\begin{itemize}
\item Výpočetní technika (AI Akcelerátor RTX PRO 4500 Blackwell 32GB dle nabídky B2Comp.cz): 80\,000 Kč
\item Osobní náklady: 30\,000 Kč
\item Cestovní náklady: 25\,000 Kč
\item Drobné provozní náklady: 10\,000 Kč
\item Školení: 5\,000 Kč
\end{itemize}
\section*{8. Udržitelnost}
\begin{itemize}
\item integrace do běžného provozu GOLEM
\item využití ve výuce
\item návaznost na další projekty
\end{itemize}
\section*{9. Etika a odpovědnost}
\begin{itemize}
\item práce s nejistotou AI výstupů
\item transparentnost použitých metod
\end{itemize}
\section*{10. Standardizovaná dokumentace}
\begin{itemize}
\item popis nástrojů a jejich použití
\item příklady aplikace
\item možnost replikace na jiných pracovištích
\end{itemize}
%\vfill
\vskip1cm
V Praze \today
\hfill
\noindent\begin{minipage}[h]{7cm}
% S pozdravem,\\ ~
\includegraphics*[width=6cm]{/home/svoboda/osobni/VojSvSignBlue.jpg}
\vskip.5em
Ing. Vojtěch Svoboda, CSc. \\
vedoucí tokamaku GOLEM \\
navrhovatel projektu
\end{minipage}
\end{adjustwidth}
\end{document}
