AI Workshop pro vývojáře: základy Open Source řešení prakticky

Úvodní kurz poskytuje účastníkům základní přehled o umělé inteligenci (AI) a strojovém učení. Seznámíte se s historií a principy AI, základními algoritmy strojového učení i praktickou prací s daty v Pythonu prostřednictvím interaktivního prostředí Jupyter Notebook. Vyzkoušíte si také nástroje txtai a Hugging Face pro sémantické vyhledávání, zpracování textu a práci s jazykovými modely. Důraz je kladen na praktické využití open-source technologií a řešení.

Lektor kurzu

JAROSLAV ČECH

Jaroslav Čech je zkušený softwarový architekt a AI konzultant s více než 30 lety praxe v IT. Spolupracoval se společnostmi BMW, O2, ČEZ či PPL a stál u zrodu úspěšné platformy mluvii.

Dnes se specializuje na AI agenty, RAG systémy, podnikové AI integrace a nástroje GitHub Copilot a Codex. Ve svých kurzech propojuje hluboké technické znalosti s praktickými zkušenostmi z reálných projektů a předává účastníkům postupy okamžitě využitelné v praxi.

Cílová skupina

• IT specialisté
• Softwaroví a datoví inženýři
• Datoví analytici

Cíle kurzu

• Porozumět základním principům umělé inteligence a strojového učení.
• Seznámit se s vybranými algoritmy strojového učení a principy jejich trénování a vyhodnocování.
• Vyzkoušet si práci s daty a modely v Pythonu prostřednictvím Jupyter Notebooku.
• Získat praktický přehled o open-source nástrojích pro zpracování textu, sémantické vyhledávání a práci s jazykovými modely.

Osnova kurzu

1. Současná AI a ekosystém otevřených modelů

• Klasické ML, generativní AI a LLM: kdy který přístup použít.
• Klasifikace, regrese a shlukování v porovnání s úlohami pro LLM.
• Trénování, fine-tuning a inference — rozdíly v účelu i nárocích.
• Generativní, embeddingové, rerankingové a multimodální modely.
• Malé specializované modely vs. velké univerzální modely.
• Dense a Mixture-of-Experts modely: celkové a aktivní parametry.
• Open-source vs. open-weight: dostupné váhy automaticky neznamenají neomezené použití.
• Model card, licence, podporované jazyky a provozní požadavky.
• Přehled rodin Qwen, Gemma, Mistral, Llama a DeepSeek; konkrétní modely podle termínu kurzu a hardwaru.

2. Hardware: na čem lokální AI rozumně běží

• CPU, GPU, RAM, VRAM a sjednocená paměť.
• Proč rozhoduje také paměťová propustnost a dostupná kapacita paměti.
• NVIDIA, AMD a Apple Silicon; ověření podpory konkrétního zařízení a operačního systému.
• Kvantizace: FP16/BF16, INT8 a přibližně čtyřbitové varianty.
• Paměť pro váhy, KV cache, pracovní výpočty a další současně běžící modely.
• Vliv délky kontextu, obrazových vstupů a souběžných požadavků.
• CPU offloading: kdy pomůže model spustit a proč může výrazně snížit rychlost.
• Rozdíl mezi nároky inference a fine-tuningu.
• Notebook, pracovní stanice, sdílený GPU server a pronajatý GPU.

3. Ollama prakticky: od instalace k API

• Instalace na Windows, Linux a macOS.
• Stažení konkrétního modelu a kvantizované varianty.
• Základní příkazy: ollama pull, run, list, show, ps a stop.
• Ověření, zda model skutečně běží na GPU.
• Nastavení kontextu, parametrů generování a doby ponechání modelu v paměti.
• Modelfile: konfigurace modelu, systémových instrukcí a parametrů.
• Lokální REST API a streamování odpovědi.
• Volání z Pythonu; krátká ukázka integrace z C# přes HTTP.
• Structured outputs a validace podle JSON Schema.
• Embeddings a tool calling u modelů, které je podporují.
• Kompatibilní části OpenAI API a jejich omezení.
• Rozlišení lokálních a cloudových modelů; nastavení čistě lokálního provozu.

4. Hugging Face a výběr vhodného modelu

• Hugging Face Hub: modely, datasety, model cards a licence.
• Transformers a Sentence Transformers: k čemu slouží.
• Base vs. instruction-tuned model.
• Tokenizer, chat template a správný formát vstupu.
• Formáty vah, například Safetensors a GGUF; kompatibilita s runtime.
• Výběr modelu podle kvality češtiny, typu úlohy, rychlosti a paměťových nároků.
• Připnutí verze modelu a reprodukovatelnost experimentů.
• Důvěryhodnost zdroje a rizika spouštění cizího kódu při načítání.
• Kdy upravit prompt, kdy použít RAG a kdy zvažovat LoRA/QLoRA.
• Fine-tuning jako navazující téma: data, evaluace a odlišné HW nároky.

5. Data a specifika češtiny

• Praktické minimum pandas a NumPy pro přípravu dat.
• Načítání textů, CSV, JSON a dokumentů.
• Čištění, deduplikace, kódování a zachování struktury.
• Extrakce textu z PDF vs. OCR skenů.
• Čeština: diakritika, skloňování, zkratky a odborné názvosloví.
• Smíšené česko-anglické dokumenty.
• Extrakce jmen, dat, částek a identifikátorů.
• Rozdíl mezi plynulou češtinou a věcně správnou odpovědí.
• Testovací sada s běžnými, hraničními a neřešitelnými případy.
• Oddělení trénovacích a testovacích dat, pokud model přizpůsobujeme.

6. txtai: sémantické vyhledávání a lokální RAG

• Úloha txtai v aplikaci: embeddings, indexace, pipelines a workflows.
• Rozdělení dokumentů na chunky a připojení metadat.
• Výběr embeddingového modelu vhodného pro češtinu.
• Indexace, aktualizace a mazání dokumentů.
• Sémantické, lexikální a hybridní vyhledávání.
• Filtrování výsledků a základní reranking.
• Propojení retrievalu s generativním modelem v Ollamě.
• Odpověď s odkazy na zdrojové pasáže.
• Kategorizace, sumarizace a další navazující pipelines.
• Náhled multimodálního vyhledávání nad obrázky.
• Test dotazu, pro který znalostní báze neobsahuje odpověď.

7. Společný projekt: lokální AI aplikace

• Načtení a vyčištění vstupu.
• Klasifikace dokumentu a extrakce údajů pomocí lokálního modelu.
• Validace výstupu a ošetření chybějících hodnot.
• Uložení metadat a indexace obsahu.
• Vyhledání podkladů a vytvoření odpovědi s citacemi.
• Jednoduché API nebo uživatelské rozhraní.
• Timeouty, logování a omezení velikosti vstupu.
• Měření kvality, latence a spotřeby paměti.
• Porovnání menšího a většího modelu.
• Oddělení modelové inference od běžné aplikační logiky.

8. Od notebooku k provozu: bezpečnost, výkon a další postup

Cíl: Rozpoznat, co je potřeba doplnit před sdíleným nasazením.

• Ollama pro jednoduché nasazení; přehled llama.cpp a vLLM pro další scénáře.
• Lokální aplikace vs. sdílený inference server.
• Fronty, souběžné požadavky, batching a oddělení modelových služeb.
• Autentizace, síťové omezení a ochrana inference API.
• Citlivá data, logy, licence modelů a aktualizace závislostí.
• Prompt injection a kontrola případných akcí modelu.
• Náklady na hardware, elektřinu, správu a lidskou kontrolu.
• Lokální vs. cloudové vs. hybridní řešení.
• Diskuze nad projekty účastníků.

Technické požadavky

• Notebook s připojením k internetu
• Předinstalovaný Jupyter Notebook nebo možnost využití online prostředí, například Binder či Google Colab
• Ukázkové Jupyter Notebooky budou účastníkům poskytnuty před kurzem

Požadavky na účastníky

• Základní znalost programování (preferován Python)
• Základní znalost statistiky