Bachelor's Thesis

Teaching tool for the electrical power engineering using AI

Final Thesis 6.78 MB Appendix 10.06 kB

Author of thesis: Bc. Petr Kocich

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Martin Paar, Ph.D.

Reviewer: Ing. Lukáš Radil, Ph.D.

Abstract:

The aim of this bachelor thesis is the development of a chatbot designed to support the
teaching of electrical power engineering. The theoretical part provides the necessary
background for creating the system, including a summary of the historical development
of chatbots, an overview of current large language models (LLMs), their underlying
principles, and an analysis of current AI applications in the public and private sectors.
The practical part is dedicated to the development and implementation of a custom
chatbot based on the RAG (Retrieval-Augmented Generation) architecture. The
conclusion offers a detailed comparison of the created tool with commercial competitors,
an evaluation of its factual accuracy in solving final state examination topics, and outlines
potential future optimizations for similar educational systems. The result of the evaluation
shows that the specialised system can often beat contemporary chatbots.

Keywords:

Artificial Inteligence, Large language model, Electrical power engineering, Teaching
tool, Chatbot

Date of defence

17.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaBznamka

Grading

B

Process of defence

Student seznámil komisi se svou diplomovou prací na téma Výukový nástroj pro oblast elektroenergetiky využívající AI. S posudky seznámili komisi vedoucí práce Ing. Paar a oponent Ing. Radil. Student odpověděl na otázky oponenta. V rozpravě se k práci vyjádřili a položili doplňující dotazy doc. Bernat a doc. Baxant.

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Power Electrical and Electronic Engineering (BPC-SEE)

Composition of Committee

prof. Ing. Petr Toman, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Petr Baxant, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Branislav Bátora, Ph.D. (člen)
Ing. Jan Morávek, Ph.D. (člen)
Ing. Martin Paar, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Petr Bernat, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Martin Paar, Ph.D.

Bakalářská práce Petra Kocicha se zabývá vytvořením pomocného výukového AI nástroje pro oblast elektroenergetiky.

Práce je složena z 5 hlavní částí, od přehledu současných významných chatbotů, krátký přehled aplikací chatbotů, výběr a nastavení vlastního chatbota a vyhodnocení validity odpovědí upraveného chatbota i v porovnání s vybranými chatboty. V úvodu se diplomant věnuje historii chatbotů a na ní navazuje popisem čtyř významných současných zástupců, a to ChatGPT, Gemini, Claude a LeChat. V kapitole 3 je krátce zmíněno využití AI ve veřejném sektoru v ČR a dále i zmiňuje rozsáhlou studii převážně provedenou evropskými veřejnoprávními médií k vyhodnocení validity odpovědí AI. V praktické části je následně popsán výběr chatbotu, který bude modifikován pro výukové účely, a dále jeho nastavení či výběr zdrojových dat. Dále v praktické části bylo provedeno na třech vybraných otázkách ze státní závěrečné zkoušky pro oblast elektroenergetiky vyhodnocení věrohodnosti a úplnost odpovědí i v porovnání s odpověďmi od tří obecně užívaných AI zástupců (ChatGPT, Gemini, Claude a LeChat). Závěr práce obsahuje následně celkové zhodnocení.

Hodnocení práce lze rozdělit na praktický výstup ve formě AI nástroje a samotnou bakalářskou práci. Z testování AI nástroje lze konstatovat, že vytvořené rozhraní sice v základu plní očekávané funkce, ale v případě hlubších dotazů, tak lze vidět limitace aplikace. Na druhou stranu v případě přímých otázek z rozsahu vstupních materiálů, tak se ukazuje, že nástroj v tomto užším rozsahu plní své zadání. U bakalářské práce lze konstatovat, že se snaží pokrýt jednotlivé části přípravy nástroje i validace výstupů, na druhou stranu lze práci vytknout balastní části, které nejsou pro samotné téma nezbytné, jako například šíře informací o Digitální a informační agentuře. Diplomant konzultoval pravidelně a na realizaci je vidět diplomantova snaha o dotažení nástroje do použitelného výstupu. Celkově kladně hodnotím přístup při výběru AI i samostatnost při realizaci tohoto nástroje.

Přes výše uvedené připomínky bakalářská práce splňuje všechny body zadání a je velmi dobře graficky zpracovaná, proto hodnotím 82 body.

Dále hodnotím navržený nástroj jako přínosný i jako možný základ pro budoucí nástroje podobného zaměření.

Otázky k obhajobě:
1. Jak je zajištěna trvalost a využitelnost AI nástroje po skončení bakalářské práce? Points proposed by supervisor: 82

Grade proposed by supervisor: B

Reviewer’s report
Ing. Lukáš Radil, Ph.D.

Pan Kocich se ve své bakalářské práci zabývá vývojem výukového nástroje pro elektroenergetiku využívajícího umělou inteligenci – chatbotem postaveným na architektuře RAG nad studijními skripty FEKT VUT. Práce je členěna do šesti kapitol s úvodem.
Teoretická část (kapitoly 1 až 3) podává přehled vývoje chatbotů a současných velkých jazykových modelů a využití AI v praxi. Je čtivá a tématu přiměřená, místy však spíše popisná.

Těžiště a hlavní hodnota práce leží v realizaci vlastního chatbotu (kapitola 4). Student prokázal nezanedbatelné implementační dovednosti: zpracování formulemi a tabulkami nabitých skript pomocí vizuálního OCR modelu do strukturovaného formátu, rozdělení textu na bloky s metadaty, vytvoření vektorové znalostní báze, vyhledávacího mechanismu, uživatelského rozhraní i backendu, a to včetně omezení halucinací a s velmi nízkými provozními náklady.
Systém přistupuje přes API přímo k jazykovému modelu Mistral Large 3 a relevantní pasáže skript vkládá do kontextu dotazu. Vznikl funkční a prakticky využitelný nástroj, což je nejsilnější stránka práce.

Výhrady mám k vyhodnocovací části (kapitola 5), tvořící jádro bodu 4 zadání. Problémy jsou zejména ve vyhodnocování odpovědí a jejich kontrole. Jedná se čistě o subjektivní hodnocení bez slepého hodnocení. Navíc srovnání mezi Chatbotem RADIL-1, postaveném na platformě Mistral a LeChat, postaveném na téže platformě, je mírně řečeno problematické. K tomu se přidává malý rozsah testování (tři otázky) a nesourodé verze modelů (ChatGPT zdarma, Gemini PRO).

Kontrolní provoz nástroje potvrdil, že systém umí na věcný dotaz poskytnout strukturovanou a správnou odpověď s odkazem na zdroj. V jednom případě věrně reprodukoval i vzorec, který je chybně uveden přímo ve zdrojových skriptech – nástroj tedy pracoval korektně, ale chybu zdroje nerozpoznal, což dobře ilustruje principiální mez architektury RAG: její přesnost je dána kvalitou znalostní báze a strojově odpovídá pouze na dané tzv. „klíčové slovo“.

Na druhou stranu, model pracuje primárně právě s podkladovými texty, ale pokud nenachází správnou odpověď, případně není odpověď dohledatelná (vyzkoušeno na diskontní sazbě CAPM), nabídne odpověď „z venčí“.
Zároveň tyto dva příklady ilustrují koncepci modelu – pokud najdu, předložím řešení, aniž řeším správnost, pokud nenajdu, pak vezmu mimo nahrané rámce a ověřím.
Možnost zapnout režim „zkoušení“ je dobrý, ale až po probrání určité látky, jinak stroj začně „halucinovat“ – na dotaz "Ahoj", dostanu odpověď: „Bodové hodnocení…“

Po formální stránce je práce na dobré úrovni a čtivá.
Celkově jde o prakticky orientovanou práci s reálným a funkčním výstupem a nezanedbatelným implementačním přínosem, jejíž hodnotu snižuje neobjektivní a nevyvážené vyhodnocení, na němž stojí hlavní závěr práce. Práci doporučuji k obhajobě a hodnotím stupněm B – 85 bodů. Topics for thesis defence:
  1. Hodnocení jste prováděl sám jako tvůrce jednoho z porovnávaných systémů. Jak byste navrhl nezávislé a objektivní vyhodnocení?
  2. Jak zajišťujete čistotu znalostní báze a kontrolu správnosti odpovědí, aby se ke studentovi nedostal neoborový obsah nebo vnitřně rozporný vzorec podložený zdánlivým odkazem na skripta?
Points proposed by reviewer: 85

Grade proposed by reviewer: B

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová