Automatizace ve fyzice: úvodní hodina

Author

Petr Čermák

Published

October 9, 2026

Info

Připojte se!

cermak.science/teaching/automation/lectures/01-uvod/presentation.html

Úvodní informace

Web cvičení: cermak.science/teaching/automation/
Podmínky zápočtu:
- Překonání hard problému, nebo
- Vyřešení 3/4 domácích úkolů

. . .

Konzultace:
- discord (nejrychlejší)
- mail (klasika)
- osobní setkání (kancelář mám na Karlově)

Automatizace - proč?

Zjednodušení práce - od kdy je to efektivní?
Reprodukovatelnost
Přenositelnost
F.A.I.R. principy

. . .

AI

Agent dostane cíl, ne postup: sám napíše skript, spustí ho, přečte chyby a opraví ho
Běží nepřetržitě, hlídá měření, reaguje na poruchy, plánuje úlohy
Agentní systémy typu Hermes Agent nebo OpenClaw: self-hosted, s pamětí a vlastními „skills“, ovládané z chatu.

Programovací jazyk?

V době AI už je skoro jedno, v čem se programuje - kód často napíše AI
Co je ale potřeba:
- Rozumět, co kód dělá - umět ho číst, ověřit a otestovat; za výsledek odpovídáte vy
- Verzovat - git, malé kroky, změny od AI jde vždy vrátit
- Chápat, co je možné - znát knihovny, nástroje a limity, umět úlohu dobře zadat

. . .

V kurzu: Python

Čitelný, populární ve vědě a AI, spousta knihoven - a AI v něm píše nejlépe
Excel, Julia, R… taky fajn, princip je stejný

AI zdarma: e-INFRA CZ

AI as a Service od CERIT-SC - velké jazykové modely (Kimi, GLM, DeepSeek, Qwen) na českých serverech
Pro uživatele MetaCentra (účet zdarma pro české akademiky a studenty)
Chat přes web: chat.ai.e-infra.cz
OpenAI-kompatibilní API - jde napojit na VS Code, Claude Code, Codex…

. . .

VS Code + Zoo-Code (nejjednodušší, vše se nastaví v GUI)

API klíč: chat.ai.e-infra.cz → Settings → Account → API keys
VS Code: Ctrl+Shift+X → najít Zoo-Code → Install
Zoo-Code → Settings → Providers:
- API Provider: OpenAI Compatible
- Base URL: https://llm.ai.e-infra.cz/v1
- API Key: váš klíč, Model: coder (nebo agentic)

Verzování

Git?

Ukládání kódu
Verzování
gitlab.mff.cuni.cz

CI/CD ?

Continuous Integration / Continuous Deployment
Naměřím výsledky
script je automaticky zpracuje
gitlab!

Opakování

Co umíme? 1

1+1

2+3*4+1

2+3 * 4 +1

(2+3)*(4+1)

2**10

2**100

1267650600228229401496703205376

Co umíme? 2

a = 5
b = 3
print(f"Výsledek je {a+b=}")

Výsledek je a+b=8

Co umíme? 3

numbers = [12, 34, 56, 78, 90]
total = 0

for num in numbers:
    total += num

average = total / len(numbers)
print(f"Průměr: {average}")

Průměr: 54.0

. . .

average = sum(numbers) / len(numbers)
print(f"Průměr: {average}")

Průměr: 54.0

. . .

import numpy as np
print(f"Průměr: {np.mean(numbers)}")

Průměr: 54.0

Navažujeme prvky

from periodictable import formula
f = formula("Cu3P")
mass = 15   # mass in g
for k,v in f.mass_fraction.items():
  print(f"{str(k) : >2}{v*mass:9.4f}g")

Cu  12.9035g
 P   2.0965g

. . .

Znáte rychlejší způsob?

GIT

Co to je?

. . .

“git” can mean anything, depending on your mood.

random three-letter combination that is pronounceable, and not actually used by any common UNIX command. The fact that it is a mispronounciation of “get” may or may not be relevant.
stupid. contemptible and despicable. simple. Take your pick from the dictionary of slang.
“global information tracker”: you’re in a good mood, and it actually works for you. Angels sing, and a light suddenly fills the room.
“goddamn idiotic truckload of sh*t”: when it breaks

Zdroj: Původní readme file gitu

Jak to použít

Využití pro:

ukládání kódu
latex
obrázky (limitovaně)
data (limitovaně)

Umožňuje

verzování
větvení
kdo co změnil

Instalace gitu

Nejjednodušší: nainstalovat VS Code
- záložka Source Control nabídne doinstalování gitu, pokud chybí
- Windows: odkaz na git-scm.com
- macOS: nabídne instalaci Command Line Tools
- Linux: sudo apt install git
Nápověda: zeptejte se AI, nebo git help [add/commit/config...]

Distribuované verzování (git)

Např: git, mercurial
clone a pull
- zkopíruje se celá větev, včetně celé historie
- máme stejná data jako na serveru
většina operací se děje lokálně
- stage, commit, branch
- máme vlastní historii u sebe
Když je hotovo, provede se “push” na server
- synchronizují se změny, řeší se konflikty

Snapshoty

Git si dělá snapshoty
- nezměněné fily jsou jen jako odkazy
- trochu více dat
- mnohem rychlejší porovnávání

Jak to funguje

Každý repozitář má soubory v několika oblastech
- committed - uložená, verzovaná
- working copy - rozpracované soubory
- staging area - soubory připravené ke commitu
Commit udělá snapshot ze všech souborů ve staging area
Commity se značí hashem (SHA-1), často se vypisuje jen prvních 7 znaků

. . .

Pracujeme stylem: modify -> stage -> commit

Úvodní nastavení

Nastavení jména a emailu (nutné!!)

git config --global user.name "John Rambo"
git config --global user.email [email protected]

Nano vs vim - nastavte si editor

git config --global core.editor nano

Zkontrolujte nastavení

git config --list

Lokální nastavení je uloženo ve filu .git/config

Vytvoření repozitáře

1. Vytvoření nového repozitáře
- bez -m by se otevřel editor

git init
git add test.py
git add .
git commit -m "První commit"

1. klonování existujícího repa (remote)
- vytvoří nový adresář folder

git clone url folder

Git příkazy

příkaz
git clone url [dir]	zkopíruje vzdálené repo na lokální disk
git add [file]	přidá soubor(y) do staging area (tečka přidá vše)
git commit	vytvoří snapshot ze souborů ve staging
git status	zobrazí stav repozitáře, jaké soubory jsou kde atd.
git diff	zobrazí změny v souborech
git help	nápověda
git pull	stáhne data z remote (fetch) a zkusí je mergnout
git push	odešle změny na remote

další: init, reset, branch, checkout, merge, log, tag, …

Jak funguje zpět?

Nepřidal jsem file do stage

git status               # zobrazí stav
git diff test.py         # zobrazí změny
git checkout -- test.py  # vrátí změny k poslednímu commitu
git reset --hard         # vrátí vše na poslední commit

Jak funguje zpět?

Přidal jsem file do stage

git restore --staged test.py  # vyndá ze stage, nechá změny
git reset               # vyhodí vše ze stage, nechá změny
git reset HEAD test.py  # vyhodí ze stage a smaže změny
git stash         # uloží stage na jindy (jen lokálně)

Už jsem file commitnul
- google it, třeba zde
- zachovávejte historii (není podmínkou jako v mercurial)

Větvení - tam začíná zábava

git branch name        # založí novou větev
git branch             # vylistuje lokální větve
git checkout [branch]  # přepne HEAD na branch
git merge [a]          # mergne [a] do aktuální větve

Při mergování je třeba ošetřit konflikty

. . .

Větvení - tam začíná zábava

git branch testing

Větvení - tam začíná zábava

git branch testing

Větvení - tam začíná zábava

git checkout testing

Větvení - tam začíná zábava

vim test.py
git commit -a -m 'Změna je život'

Větvení - tam začíná zábava

git checkout master
vim test.py
git commit -a -m 'Jiná změna'

CI / CD

Co to je?

Continuous Integration
- automatické testování kódu
- code review od kolegů
- po schválení merge do jiné větve
- více na programování
Continuous Delivery
- Instalace nových verzí software
Využijeme je na automatizaci

Gitlab

open source platforma jako github
custom hosted: gitlab.mff.cuni.cz
merge request
CI/CD workflows –> to použijeme

Spouštění CI/CD

Definováno v hlavním adresáři (skrytý soubor .gitlab-ci.yml)
Commit vede ke spuštění pipeline
Pipeline má jednu nebo více fází (stage)
Fáze má jeden nebo více úkolů (job)
Každý úkol je přiřazen runneru, který provádí požadované příkazy
Pokud všechny úkoly uspějí, fáze pipeline uspěje a další fáze začne. V opačném případě selže fáze a celá pipeline se zastaví.
Výsledky pipeline jsou zaznamenány a v případě selhání je odeslán e-mail.

Příklad

stages:
  - evaluate

check-fruit:
  stage: evaluate
  before_script:
    - apk add jq
  script:
    - echo "Downloading datafiles"
    - wget https://filesamples.com/samples/code/json/sample1.json
    - echo "Check available fruits"
    - jq -c '.[]' sample1.json | while read i; do echo $i >> output.txt; done
  artifacts:
    paths:
      - output.txt

DISKUSE

Otázky:

Vyhovuje vám čas?
Co si představujete, že vám předmět přinese?
Na co byste se chtěli zaměřit?
- git, gitlab, CI/CD
- python, jupyter, quarto
- zpracování obrazu (opencv)
- optimalizace (bayesovská, knihovny)
- ros (komunikujeme s roboty)
- F.A.I.R. - jak ukládat data

Other Formats

Info

Připojte se!

Úvodní informace

Automatizace - proč?

AI

Programovací jazyk?

AI zdarma: e-INFRA CZ

Verzování

Git?

CI/CD ?

Opakování

Co umíme? 1

Co umíme? 2

Co umíme? 3

Navažujeme prvky

GIT

Co to je?

Jak to použít

Instalace gitu

Distribuované verzování (git)

Snapshoty

Jak to funguje

Úvodní nastavení

Vytvoření repozitáře

Git příkazy

Jak funguje zpět?

Jak funguje zpět?

Větvení - tam začíná zábava

Větvení - tam začíná zábava

Větvení - tam začíná zábava

Větvení - tam začíná zábava

Větvení - tam začíná zábava

Větvení - tam začíná zábava

CI / CD

Co to je?

Gitlab

Spouštění CI/CD

Příklad

DISKUSE

Otázky: