Vědci a vědkyně, kteří ke svému výzkumu potřebují pokročilý software a výkonný hardware, byli ještě donedávna odkázáni na vlastní vývoj nebo na spolupráci s technicky zaměřenými pracovišti. Dnes propojení výzkumu s nejmodernějšími informačními technologiemi včetně umělé inteligence na Univerzitě Karlově zajišťuje nové specializované Centrum Research Software Engineering (RSE) – první svého druhu na českých univerzitách.
Tým vedený dr. Zdeňkem Mašínem z Ústavu teoretické fyziky MFF UK nabízí služby napříč univerzitou a již se podílí na řadě projektů. „Mezioborový přístup pomáhá nacházet originální řešení komplexních problémů a moderní nástroje AI pro tento účel otevírají nové možnosti,“ říká Mašín. Centrum se proto zaměřuje mimo jiné na vývoj agentových prostředí propojujících doménové znalosti, databáze a výpočetní infrastrukturu.
Snižování bariér pro výzkumníky
Jste radiolog nebo ortoped a potřebujete analyzovat velké množství například ultrazvukových snímků? Odborník z RSE vám pomůže formulovat výzkumné otázky a navrhne vhodné softwarové řešení – nebo vytvoří aplikaci na míru. Ta může běžet buď na vašem notebooku nebo na univerzitním výpočetním clusteru Chiméra a můžete ji ovládat pomocí AI asistenta, webového rozhraní nebo příkazového řádku. Výsledkem je méně času stráveného technickými úkoly a více prostoru pro samotný výzkum.
Bez výkonného hardwaru se rozsáhlé analýzy neobejdou. „Například při sekvenování lidského genomu nejde ani tak o výpočetní výkon, ale o práci s daty v řádu desítek terabajtů, kterou umožňuje univerzitní cluster,“ vysvětluje dr. Jan Stuchlý z 2. lékařské fakulty UK. V tomto prostředí mohou AI agenti data ukládat, analyzovat a efektivně kombinovat.
Zvláštním nástrojem, který centrum vyvíjí ve spolupráci s Centrální knihovnou, je AI Sandbox – prostředí, kde bez nutnosti cloudových služeb běží lokální velké jazykové modely a které tak umožňuje výzkumníkům bezpečně experimentovat s AI. Klíčové je, že citlivá data zůstávají na univerzitní infrastruktuře.
Odkud se vzala myšlenka centra pro podporu vědeckých výpočtů
Datové centrum v pražské Troji, kde RSE sídlí a kde jsou umístěny výpočetní clustery, bylo dokončeno v roce 2026. Historie datových center, která už jsou standardem ve výzkumných organizacích a na univerzitách v západní Evropě, však sahá přibližně do poloviny 20. století. Postupný rozvoj nejrůznějšího vědeckého softwaru vedl k potřebě začlenit odborníky pohybující se na pomezí výzkumu a informačních technologií do institucionálního rámce vědy. V dnešním smyslu se o výzkumném softwarovém inženýrství mluví od desátých let a vůbec není omezené pouze na výpočty v datových centrech. Zahrnuje práci se softwarem nejrůznějšího typu, který pomáhá řešit výzkum napříč vědními obory od humanitních po přírodovědné.
„O oblasti research software engineeringu jsem se dozvěděl na konferenci v Oxfordu v roce 2012 – náhodou blízko univerzity, kde jsem studoval. Když jsem se potom v roce 2018, ještě po pobytu v Německu, vrátil do České republiky, brzy jsem v této oblasti rozpoznal velký potenciál rozvoje,“ popisuje Zdeněk Mašín zrod projektu.
Flexibilní model fungování
Pro českou podobu datového centra navrhl Zdeněk Mašín organizační strukturu, která podle něj nejlépe vyhovuje dispozici Univerzity Karlovy: „Na rozdíl například od Heidelbergu nebo britských univerzit, kde RSE týmy obvykle fungují samostatně, ale nejsou přímo součástí jednotlivých fakult, jsme na Karlově Univerzitě zvolili hybridní model. Softwaroví inženýři jsou sice metodicky vedeni centrálně a pracují jako tým, ale jsou přímo zaměstnáni na konkrétních fakultách, aby byli blíže specifické vědecké problematice.“
České centrum má ještě další specifikum. „Na mnoha zahraničních univerzitách jsou týmy pro vývoj softwaru – RSE – a týmy spravující výpočetní centra neboli High Performance Computing, HPC, oddělené. Náš model je mezinárodně trochu netypický tím, že nabízíme odbornou pomoc i hardwarovou infrastrukturu jako jeden celek. To umožňuje mnohem rychlejší komunikaci a nasazování projektů, například AI agentů, což by v zahraničním modelu oddělených institucí trvalo mnohem déle kvůli složitým vyjednáváním,“ doplňuje dr. Stuchlý.
Kdo je do projektu zapojen
Na projektu se v současnosti personálně podílejí Matfyz, Centrální knihovna, Filozofická fakulta a 2. lékařská fakulta. „Když nás dr. Mašín v roce 2022 oslovil, hned jsem viděl obrovskou příležitost pro univerzitu. S analýzou a zpracováním dat na fakultě úspěšně pomáháme už řadu let, ale celounivezitní RSE tým a síla HPC clusteru v Tróji nám zásadně rozšiřují možnosti,“ líčí dr. Karel Fišer, přednosta Ústavu bioinformatiky.
Centrum je ale otevřeno všem: vedle zpracování přírodovědných dat a náročných výpočtů, s nimiž pracují přírodovědné a lékařské fakulty, může pomoci s analýzou rozsáhlých korpusů textů včetně například tvorby webu s egyptologickou databází, které jsou doménou humanitních a teologických fakult. Na významu rychle nabírají projekty, kde je klíčové využití AI a velkých jazykových modelů, zejména v medicíně.
Počin výzkumníků z Univerzity Karlovy je výjimečný mimo jiné proto, že v západní a severní Evropě fungování vědeckých datových center obvykle zastřešují národní asociace a vlády těchto zemí je systematicky a přímo podporují. Iniciativa Univerzity Karlovy je progresivní i v celonárodním měřítku v kontextu masivního rozvoje AI: Evropská unie učinila z výstavby několika strategických AI „gigafactories“ na území členských států jeden z klíčových nástrojů posilování evropské konkurenceschopnosti a digitální ekonomiky; o zapojení do tohoto projektu má zájem i Česká republika.
Od výzkumné infrastruktury k filozofii poznání
Jako velkou příležitost pro univerzitu vnímá RSE tým rychle se rozvíjející technologii AI agentů. Ta má potenciál zásadně proměnit náš přístup zejména k mezioborovému výzkumu, a přinést změnu ve způsobu, jak vnímáme a organizujeme poznání. Vývoj v oblasti AI agentů a zpřístupnění datových center, nejen bezprostředně ulehčí práci vědcům, ale může přinést změnu ve způsobu, jak vnímáme poznání a přistupujeme k výzkumu.
„Na rozdíl od knihoven, které jsou repozitářem vědomostí, budou mít agentové systémy schopnost vědomosti kombinovat způsobem, který je pro oborové experty těžko dosažitelný. V tom spatřujeme obrovskou příležitost pro budoucí výzkum. Naše znalosti, stejně jako knihy, jsou typicky oborově a tematicky vymezené, ale pro propojení například oblasti biomedicíny a fyziky potřebuji i něco jiného než vlastní oborové znalosti. Chceme se zabývat i tím, jak tyto unikátní schopnosti definovat a jak s nimi zacházet. Jde například o kodifikaci souvislostí konceptů a znalostí (knowledge graphs), konkrétních zkušeností a limitních a vzácných případů, které jsou často pouze v hlavách expertů. Přitom jsou to právě tyto případy, které leckdy vedly k zásadním vědeckým objevům, jako například technologie CRISPR nebo pulzarů ve fyzice. Jsou tyto informace zásadní k tomu, aby byl agentový systém schopen kreativně řešit problémy přesahující hranice jednotlivých oborů?“ zamýšlí se Zdeněk Mašín.
Zkrácená verze článku vychází též ve Foru UK 2/2026.
