Vývoj webové aplikace využívající generativní AI pro predikci chemických reakcí

Název práce: Vývoj webové aplikace využívající generativní AI pro predikci chemických reakcí
Autor(ka) práce: Vaňová, Monika
Typ práce: Diplomová práce
Vedoucí práce: Chudán, David
Oponenti práce: Máša, Petr
Jazyk práce: Česky
Abstrakt:
V rámci této diplomové práce vznikl plně funkční webový nástroj pro výuku chemie, který kombinuje generativní AI model s interaktivní virtuální laboratoří. Byl implementován pre- dikční model založený na jazykovém modelu phi3:mini a nástroji Ollama, jenž dokáže na základě zadaných reaktantů a podmínek (teplota) predikovat produkty chemických reakcí včetně vyvážené rovnice. Na rozdíl od existujících specializovaných řešení (Molecular Trans- former, ReactionT5) je výsledný model schopen predikovat produkty jak organických, tak anorganických reakcí, a to díky integraci s webovým vyhledáváním, které zajišťuje aktuál- nost a relevantnost informací. Součástí práce je také webová aplikace simulující laboratorní prostředí, která umožňuje mí- chat chemikálie ve třech různých pomůckách (kádinka, baňka, zkumavka), zahřívat je ka- hanem a vytvářet vodné roztoky. Aplikace podporuje dva režimy – host (rychlý přístup bez registrace) a přihlášený uživatel (ukládání prostředí, oblíbené chemikálie). Klíčovým příno- sem je ukládání výsledků predikcí do databáze, čímž se u opakovaných experimentů snižuje doba odezvy z desítek sekund na milisekundy a systém se postupně stává rychlejším. Au- tomatizovaným i manuálním testováním všech částí sytému se potvrdila funkčnost modelu i celé aplikace.
Klíčová slova: chemické reakce; virtuální chemická laboratoř; Python; Ollama; Typescript; Generativní umělá inteligence
Název práce: Development of a web application which uses generative AI for chemical reaction prediction
Autor(ka) práce: Vaňová, Monika
Typ práce: Diploma thesis
Vedoucí práce: Chudán, David
Oponenti práce: Máša, Petr
Jazyk práce: Česky
Abstrakt:
s part of this diploma thesis, a fully functional web-based tool for teaching chemistry has been developed, combining a generative AI model with an interactive virtual laboratory. A prediction model based on the phi3:mini language model and the Ollama tool was implemen- ted, capable of predicting the products of chemical reactions, including balanced equations, based on specified reactants and conditions (temperature). Unlike existing specialized solu- tions (Molecular Transformer, ReactionT5), the resulting model can predict the products of both organic and inorganic reactions, thanks to its integration with web search, which ensures the timeliness and relevance of information. The work also includes a web application simulating a laboratory environment, which allows users to mix chemicals in equipment of three different types (beaker, flask, test tube), heat 4 them using a burner, and create aqueous solutions. The application supports two modes – guest mode (quick access without registration) and logged-in user mode (saving environments, favorite chemicals). A key contribution is the storage of prediction results in a database, which reduces response time for repeated experiments from tens of seconds to milliseconds, making the system progressively faster. Automated and manual testing of all parts of the system confirmed the functionality of both the model and the entire application.
Klíčová slova: Typescript; Ollama; Generative artificial intelligence; chemical reactions; virtual chemistry lab; Python

Informace o studiu

Studijní program / obor: Informační systémy a technologie/Vývoj informačních systémů
Typ studijního programu: Magisterský studijní program
Přidělovaná hodnost: Ing.
Instituce přidělující hodnost: Vysoká škola ekonomická v Praze
Fakulta: Fakulta informatiky a statistiky
Katedra: Katedra informačního a znalostního inženýrství

Informace o odevzdání a obhajobě

Datum zadání práce: 16. 3. 2025
Datum podání práce: 4. 5. 2026
Datum obhajoby: 9. 6. 2026
Identifikátor v systému InSIS: https://insis.vse.cz/zp/91933/podrobnosti

Soubory ke stažení

    Poslední aktualizace: