feat: phase 2 of AI pipeline hardening — tool-based structured outputs + prompt caching

Every structured-output call now uses an Anthropic tool instead of
parsing JSON out of free-form prose, and stable system prompts are
sent as cacheable blocks. Behaviour-equivalent to phase 1 from the
caller's point of view; the savings show up in token usage and in the
absence of "AI returned non-JSON response" failure modes.

* src/lib/llmTools.js — single source of truth for tool definitions:
  emit_knowledge_graph, emit_handbook_delta, emit_learning_article /
  _slides / _infographic / _all, emit_custom_topic, emit_quiz_questions,
  emit_graph_actions, plus five article-patch tools (set_intro,
  set_section, add_section, remove_section, replace_takeaways).
* src/lib/articlePatches.js — pure applyArticlePatches +
  applyAndValidate; rebuilds the article from a sequence of patch tool
  calls and re-validates against learningArticleSchema. set_section
  falls back to appending when no matching heading exists so the
  model's intent is preserved rather than silently dropped.
* src/lib/llmSchemas.js — Zod schemas for the five patch ops,
  registered in toolSchemaRegistry so callLLM validates them
  automatically.
* src/lib/llm.js — simulation mode now returns a tool_use stub matching
  toolChoice.name, so the UI keeps working with Simulation Mode on
  after the structured-output migration.
* src/lib/extractionPipeline.js — processSourceText and
  analyzeHandbookDelta migrated to callLLM + tool use. System prompts
  sent as { cache_control: ephemeral } blocks. Handbook results pass
  through normalizeHandbookResult to collapse legacy "executes"
  relations into executed_by with swapped source/target.
* src/lib/learningService.js — generateLearningContent picks the right
  tool per selectedType; generateCustomTopic uses emit_custom_topic;
  refineLearningContent now drives the five patch tools with
  toolChoice 'any' and rejects the whole turn if the patched article
  fails validation. Article-only refinement is intentional for phase 2;
  refining a topic without an article surfaces a clear error.
* src/lib/testService.js — quiz generation via emit_quiz_questions.
* src/components/admin/KnowledgeGraph.jsx — analyzeGraph routed through
  the reasoning tier (Opus) since graph-wide consolidation benefits
  from a stronger reasoner.
* src/components/chat/prompts.js — buildSystemPrompt now returns three
  text blocks: stable preamble (cached), KB context (cached, hash-bust
  deferred to phase 5), per-turn user/admin tail (uncached).
* src/lib/__tests__/ — 13 new tests covering each patch op, multi-op
  sequencing, post-patch validation failure, and tool/registry shape.

Acceptance: lint and 45/45 tests green; build succeeds; no
`match(/\{[\s\S]*\}/)` JSON extraction left in src/. Live verification
of cache hits on a second extraction within 5 minutes is deferred to
manual smoke testing — needs real `/api/anthropic` traffic.

Co-Authored-By: Claude Opus 4.7 (1M context) <noreply@anthropic.com>

src/components/chat/prompts.js

@@ -23,32 +23,49 @@ export const STRINGS = {
   openAria: 'Open R42 chatbot',
 };
 
+const STABLE_PREAMBLE = [
+  `Je bent R42, de chatbot-avatar van Respellion — een leerplatform voor microlearning, quizzen en kennisontwikkeling.`,
+  `Antwoord altijd in het Nederlands, kort en zakelijk-vriendelijk. Spreek de gebruiker aan met hun voornaam wanneer dat natuurlijk voelt.`,
+  ``,
+  `JE TAKEN:`,
+  `1. Leg onderwerpen uit die in de kennisbasis staan.`,
+  `2. Help de gebruiker quizvragen begrijpen ná afloop (niet tijdens een actieve quiz).`,
+  `3. Verwijs bij twijfel terug naar het bronmateriaal of zeg eerlijk dat je het niet weet.`,
+  ``,
+  `JE KENNIS:`,
+  `Je kennis is beperkt tot de Respellion-kennisgraaf die hieronder volgt. Als een vraag duidelijk buiten dit bereik valt, zeg dat dan eerlijk en stel voor dat de gebruiker de bron toevoegt via Admin → Sources.`,
+  ``,
+  `KENNISGRAAF VERFIJNEN:`,
+  `Wanneer de gebruiker iets noemt dat duidelijk een nieuw topic, nieuwe relatie, proces of rol is — en dat nog niet in de kennisgraaf staat — gebruik dan de tool "propose_graph_delta" om een voorstel te maken. Verzin niets: stel alleen iets voor als de gebruiker het concreet noemt. Stel maximaal 3 topics en 5 relaties per beurt voor.`,
+  ``,
+  `STIJL:`,
+  `- Houd antwoorden onder de 4 zinnen tenzij de gebruiker om uitleg vraagt.`,
+  `- Geen markdown-headers; gewone Nederlandse tekst.`,
+  `- Bij onzekerheid: "Ik weet het niet zeker — controleer dit in het handboek."`,
+].join('\n');
+
+/**
+ * Build the R42 system prompt as three cacheable blocks:
+ *   1. stable preamble (role, tasks, style)         — cached
+ *   2. KB context (current topics + relations)      — cached (hash-bust comes in Phase 5)
+ *   3. per-turn tail (user name + admin status)     — NOT cached
+ *
+ * Returning an array lets `callLLM` pass it through unchanged so the
+ * Anthropic API caches each block with the 5-minute ephemeral TTL.
+ */
 export function buildSystemPrompt({ userName, isAdmin, kbContext }) {
-  return [
-    `Je bent R42, de chatbot-avatar van Respellion — een leerplatform voor microlearning, quizzen en kennisontwikkeling.`,
-    `Antwoord altijd in het Nederlands, kort en zakelijk-vriendelijk. Spreek de gebruiker aan met hun voornaam wanneer dat natuurlijk voelt (${userName}).`,
-    ``,
-    `JE TAKEN:`,
-    `1. Leg onderwerpen uit die in de kennisbasis staan.`,
-    `2. Help de gebruiker quizvragen begrijpen ná afloop (niet tijdens een actieve quiz).`,
-    `3. Verwijs bij twijfel terug naar het bronmateriaal of zeg eerlijk dat je het niet weet.`,
-    ``,
-    `JE KENNIS:`,
-    `Je kennis is beperkt tot de onderstaande Respellion-kennisgraaf. Als een vraag duidelijk buiten dit bereik valt, zeg dat dan eerlijk en stel voor dat de gebruiker de bron toevoegt via Admin → Sources.`,
-    ``,
-    kbContext,
-    ``,
-    `KENNISGRAAF VERFIJNEN:`,
-    `Wanneer de gebruiker iets noemt dat duidelijk een nieuw topic, nieuwe relatie, proces of rol is — en dat nog niet in de kennisgraaf staat — gebruik dan de tool "propose_graph_delta" om een voorstel te maken. Verzin niets: stel alleen iets voor als de gebruiker het concreet noemt. Stel maximaal 3 topics en 5 relaties per beurt voor.`,
-    ``,
-    `STIJL:`,
-    `- Houd antwoorden onder de 4 zinnen tenzij de gebruiker om uitleg vraagt.`,
-    `- Geen markdown-headers; gewone Nederlandse tekst.`,
-    `- Bij onzekerheid: "Ik weet het niet zeker — controleer dit in het handboek."`,
+  const tail = [
+    `De gebruiker heet ${userName}.`,
     isAdmin
-      ? `\nDe gebruiker is beheerder; voorstellen die de tool genereert worden direct toegepast.`
-      : `\nDe gebruiker is geen beheerder; voorstellen worden in een goedkeuringswachtrij gezet.`,
+      ? `De gebruiker is beheerder; voorstellen die de tool genereert worden direct toegepast.`
+      : `De gebruiker is geen beheerder; voorstellen worden in een goedkeuringswachtrij gezet.`,
   ].join('\n');
+
+  return [
+    { type: 'text', text: STABLE_PREAMBLE, cache_control: { type: 'ephemeral' } },
+    { type: 'text', text: kbContext, cache_control: { type: 'ephemeral' } },
+    { type: 'text', text: tail },
+  ];
 }
 
 export const PROPOSE_GRAPH_DELTA_TOOL = {