Duben 2024 - ChatGPT ve fyzice

Na setkání jsme probrali možnosti využití AI a konkrétně ChatGPT 3.5 a 4 ve fyzice. Ukázali jsme si analýzu obrázků a řešení obrázkových úloh včetně využití výpočetního nástroje Wolfram v ChatGPT 4, dále tvorbu písemných prací a procvičovacích příkladů v jazyce LaTex (ukázka níže), tvorbu kvízů pro Quizizz a Kahoot a další témata. Děkujeme za podporu Národnímu pedagogickému institutu České republiky.

Obě prezentace jsou k dispozici ke stažení.

Využití Wolfram pro složitější úlohy

Výpočet práce pro vynesení nákladu na geostacionární dráhu a porovnání s prací za konsntantního gravitačního zrychlení (všechny údaje si ChatGPT vyhledá), výsledkem je graf. Můžeme si nechat zobrazit podrobný výpočet v integrálním tvaru, nechat vysvětlit jednotlivé kroky, různě si hrát s grafem atd...

AI a smysl pro humor

Textový vtip a analýza:

Schrodinger and Heisenberg were out driving together when they were pulled over by a policeman. The cop walks up to the window and asks, "Sir, do you know how fast you were going?" Heisenberg replies, "No, but I know exactly where I was." The cop is unamused and orders the physicists to open their trunk. He looks in and sees a dead cat. "Do you know there is a dead cat in your trunk?" Schrodinger replies, "Well, I do now!"

ChatGPT:

Ah, that's a clever joke blending the quantum mechanics concepts associated with Schrödinger and Heisenberg! Heisenberg's Uncertainty Principle states that one cannot simultaneously know the exact position and momentum of a particle, which is what Heisenberg is alluding to when he says he knows exactly where he is but not how fast he is going. And Schrödinger's famous thought experiment involves a cat that is simultaneously alive and dead, depending on an earlier random event, until it's observed—hence Schrödinger's punchline about the cat in the trunk. It's a fun way to poke at some of the counterintuitive aspects of quantum theory!

 ChatGPT

Samozřejmě, tady je překlad vtipu a vysvětlení k němu:

Schrödinger a Heisenberg jedou společně autem, když je zastaví policista. Policista přijde k oknu a ptá se: "Pane, víte, jak rychle jste jel?" Heisenberg odpovídá: "Ne, ale přesně vím, kde jsem byl." Policistu to nepobaví a nařídí fyzikům, aby otevřeli kufr. Podívá se dovnitř a vidí mrtvou kočku. "Víte, že máte v kufru mrtvou kočku?" Schrödinger odpoví: "No teď už ano!"

Vtip kombinuje koncepty kvantové mechaniky spojené se Schrödingerem a Heisenbergem. Heisenbergův princip neurčitosti říká, že nelze současně znát přesnou polohu a hybnost částice, což je to, na co Heisenberg naráží, když říká, že neví, jak rychle jel, ale přesně ví, kde byl. A slavný myšlenkový experiment Erwina Schrödingera zahrnuje kočku, která je současně živá a mrtvá v závislosti na dřívější náhodné události, dokud není pozorována—odtud Schrödingerova pointa o kočce v kufru. Je to vtipný způsob, jak poukázat na některé protiintuitivní aspekty kvantové teorie!

Chat GPT a LaTex

Volná verze ChatGPT 3.5 je schopna generovat kódy v různých programovacích nebo typografických jazycích - pro tvorbu příkladu na sčítání odporů a jejich nakreslení můžeme použít právě jazyk LaTex, který si buď nainstalujeme na počítač, nebo použijeme online stránku Overleaf - odkaz.

Pak stačí vložit vygenerovaný kód a přeložit (recompile) a získáme požadovaný výsledek.

Kód:

\documentclass{article}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage{circuitikz}
\begin{document}
\title{Písemná práce: Seriově-paralelní zapojení rezistorů}
\author{Jméno Autora}
\date{\today}
\maketitle
\section*{Zadání}
Nakreslete schéma obvodu obsahujícího jednu baterii a tři rezistory. Dva z rezistorů (R2 = 20\,Ohm a R3 = 30\,Ohm) jsou zapojeny paralelně a tato kombinace je zapojena sériově s třetím rezistorem (R1 = 10\,Ohm). Vypočítejte celkový odpor obvodu.
\begin{center}
\begin{circuitikz} [european resistors]  % evropský typ rezistoru (obdélník) místo americké značky
\ctikzset{resistor = european}
\draw
(0,0) to[battery, l=$V$] (0,2)
to[resistor, l=$R1\,10\,\Omega$] (2,2)
-- (3,2)
to[resistor, l_=$R2\,20\,\Omega$] (3,0)
-- (2,0)
(3,2) -- (4,2)
to[resistor, l=$R3\,30\,\Omega$] (4,0)
-- (3,0)
(2,0) -- (0,0);
\end{circuitikz}
\end{center}
\section*{Řešení}
Zde bude uvedeno řešení úlohy.
\end{document}

A zde je výsledek:

Můžeme si samozřejmě nechat spočítat i výsledný odpor (a porovnat jak si vede pouze textový chatGPT3.5 oproti chatGPT4 s využitím matematického nástroje.