Sähkötekniikan ja atk-tekniikan dokumentointi

Yleiskatsaus

Nämä ovat jännittäviä aikoja sähkö- ja tietotekniikassa. Ihmiskunta on keskellä vallankumousta, joka alkoi sähköenergian hyödyntämisellä ja on kehittynyt nykyään kaikkialle tiedon saatavuuteen ja käyttöön. Sähkö- ja tietotekniikalla on johtava rooli tämän vallankumouksen ajamisessa.

Sähkö- ja tietotekniikka tarjoaa laitteet ja menetelmät tietojen keräämiseksi, käsittelemiseksi, kommunikoimiseksi ja tallentamiseksi. Nämä tekniikan alat auttavat myös perusteknologiaa ratkaisemaan yhteiskuntamme kiireellisimmät ongelmat, kuten kehitys kohti infrastruktuurin sähköistämistä ympäristöhaasteiden ratkaisemiseksi. Sähkö- ja tietotekniikan tutkijat ovat kehittäneet esimerkiksi langatonta internetyhteyttä, huippunopeaa viestintää kaikkialla maailmassa, ihmisen kuuhun vieviä ohjausjärjestelmiä, kannettavia tietokonelaitteita, itseajoavia ajoneuvoja, robotiikkaa, älyverkkoyhteyttä uusiutuvasta energiasta ja paljon muuta.

Sähkö- ja tietotekniikan tohtorin tehtävänä on muodostaa seuraavan sukupolven johtajia nykypäivän tietokaudella. Sinusta tulee menestyvä riippumaton tutkija, joka kukoistaa ja nauttii menestyvästä urasta yliopistossa, teollisuudessa tai hallituksessa. Ohjelman suorittaneista tulee valittujen globaalien asiantuntijaryhmien jäseniä, jotka työntävät sähkö- ja tietotekniikkatiedon tietämyksen rajoja tuodakseen seuraavan muutosennakon aallon yhteiskuntaan.

Me muodostamme tutkijoita. Tutkimus on käsityötaide, joka vaatii älyllistä kätevyyttä ja koulutettua luovuutta. Kuten kaikkien käsityöläisten kohdalla, jolloin opiskelija oppii työskentelemään rinnakkain käsityön asiantuntijan kanssa, tulemaan itsenäisiksi tutkijoiksi Ph.D. sähkö- ja tietotekniikassa tee tutkimusta tiedekuntamme muodostavien maailmanluokan tutkijoiden johdolla. Tämä tutkimus liittyy usein joihinkin RIT: n monista keskuksista ja laboratorioista, mukaan lukien ihmisen tietoisuuteen perustuva tekoälyn keskus ja maailmanlaajuinen kyberturvallisuusinstituutti.

André Gide, vuoden 1947 Nobelin kirjallisuuspalkinnon saaja, sanoi kerran, että "Ihminen ei voi löytää uusia valtameriä, ellei hänellä ole rohkeutta unohtaa rantaa." Tämä on runollinen, mutta kuitenkin todellinen ajatus löytöprosessista. Silti lisäisimme insinöörimme pragmaattisella ajattelulla, että menestyäksemme löytöprosessissa emme tarvitse vain rohkeutta, vaan tarvitsemme myös tietoa (purjehtijan on kuitenkin osattava navigointia, jotta se voisi mennä rannan näkymisen ulkopuolelle!) Opetussuunnitelma Ph.D. sähkö- ja tietotekniikan alalla tarjoaa tiedot ja taidot menestyvien itsenäisten tutkijoiden kehittämiseen järjestämällä tieteenalojen ja tieteidenvälisiä kursseja, tutkimusmentorointia ja seminaareja.

Ydinkurssit: Ydinkurssit suoritetaan yleensä ohjelman kahden ensimmäisen lukukauden aikana, koska ne toimivat perustavana valmentajana valinnaisille kursseille, kehittävät ydinosaamisen taitoja tutkimukseen, esittelevät sähkö- ja tietokonetekniikan tutkimusmaisemaa ja auttavat valmistautumaan pätevöintiin. koe.

Tieteen keskittyminen valinnaiset kurssit: Tieteen keskittymisen valinnaiset kurssit tarjoavat tiukan koulutuksen opiskelijan sähkö- ja tietokonetekniikan tutkimusalalla. Opiskelijat voivat valita valinnaisia kursseja yhteistyössä väitöskirjan ja tutkimusneuvojan kanssa sekä sähkö- ja mikroelektroniikkatekniikan tai tietotekniikan osaston kursseista.

Painopistealueen valinnaiset kurssit: Painopistealueen valinnaiset kurssit tarjoavat opiskelijoille opetussuunnitelman joustavuutta poikkitieteelliseen oppimiseen. Opiskelijat, kuullen väitöskirjaa ja tutkimusneuvojaa, suorittavat minkä tahansa Kate Gleason College of Engineeringin osastojen tarjoamia jatkokursseja. Lisäksi ja ohjelman johtajan suostumuksella opiskelijat voivat valita minkä tahansa RIT-opiston tarjoamia jatkokursseja.

Pätevyyskoe: Opiskelijat suorittavat pätevyyskokeen ensimmäisen opintovuotensa lopussa. Tentissä arvioidaan opiskelijan soveltuvuutta, potentiaalia ja pätevyyttä tohtoritason tutkimuksen tekemiseen.

Väitöskirjaehdotus ja ehdokaskoe: Opiskelijan on esitettävä väitöskirjaehdotus väitöskirjatoimikunnalleen aikaisintaan kuusi kuukautta karsintakokeen jälkeen ja vähintään kaksitoista kuukautta ennen väitöskirjan puolustamiskoetta. Ehdotus tarjoaa opiskelijalle mahdollisuuden tarkentaa tutkimussuunnitelmiaan ja saada palautetta tutkimuksensa suunnasta ja lähestymistavasta väitöskirjatoimikunnalta.

Tutkimuksen arviointikokoukset: Tutkimusarviointikokoukset antavat opiskelijalle kattavan palautteen väitöskirjan tutkimuksen edistymisestä ja odotetuista tuloksista ennen täyden väitöskirjan puolustamista. Tutkimusarviointikokoukset on pidettävä vähintään kuuden kuukauden välein väitöskirjan ja ehdokaskokeen päättymisestä väitöstilaisuuteen saakka.

Väitöskirjan esittely ja puolustaminen: Jokainen väittelijä laatii alkuperäisen, teknisesti tiukan ja hyvin kirjoitetun väitöskirjan, jossa kuvataan ehdokkaiden tutkimustyötä ja uusia panoksia, jotka ovat syntyneet heidän tohtoriopinnoistaan sähkö- ja tietokonetekniikan alalla. Jokainen väittelijä esittelee ja puolustaa väitöskirjansa ja siihen liittyvän tutkimuksensa väitöskirjatoimikunnalleen.

Tutkimus

Maailmanluokan vaikuttavan tutkimuksen edistäminen on Ph.D:n eetos. sähkö- ja tietokonetekniikassa. Tiedekuntamme ja opiskelijamme työskentelevät joka päivä tuodakseen seuraavan aallon muutosten edistymistä tietoyhteiskunnassamme tekemällä tutkimusta jollakin seuraavista neljästä alueesta:

• Arkkitehtuurit ja laitteet tietojenkäsittelyyn
• Viestintä, verkko ja turvallisuus
• Koneoppiminen ja tekoäly
• Kyberfyysiset ja sulautetut järjestelmät

Arkkitehtuurit ja laitteet tietojenkäsittelyyn

Tietoaikakautemme on rakennettu tietoa käsittelevien ja tallentavien laitteiden perustalle. Tiedekuntamme ja opiskelijamme tekevät tutkimusta tietokonearkkitehtuurista ja laskentalaitteista, jotka tuovat seuraavat tekniset edistysaskeleet tietoaikaan. Tämän alan tutkimusprojekteja ovat muun muassa energiatehokkaat laitearkkitehtuurit, optoelektroniset laitteet, uudelleenkonfiguroitavat laitteistot, sirujen verkkot, heterogeeninen laskenta, tulevaisuuden laskentalaitteet myöhäisille ja jälkipiin tekniikoille sekä laskentalaitteet, jotka perustuvat esiin nouseviin vallankumouksellisiin kvanttilaskentaparadigmoihin. laskeminen ja neuromorfinen laskenta. Lisäksi tämän alan tutkimus sisältää uusia paradigmoja, jotka yhdistävät tietojenkäsittely- ja verkkoarkkitehtuurit, kuten Edge Computingin tapauksessa.

Viestintä, verkko ja turvallisuus

Ei ole sattumaa, että digitaalisen maailmamme valuutta, "bitti", sai alkunsa "Kommunikaatioteoriasta", Claude Shannonin teoksesta, joka synnytti informaatioteorian kentän. Tietojen ikämme riippuu kyvystä välittää tietoja turvallisesti. RIT:ssä tiedekuntamme ja opiskelijamme ovat omistautuneet tutkimaan useita viestintä- ja verkkoteknologian näkökohtia. Tämän alan tutkimushankkeisiin kuuluu erilaisten kysymysten, kuten 5G- ja B5G-viestinnän (5G:n lisäksi), tutkimusten, langattomien verkkojen sähkömagneettisuuden, mikroliuska-antennien ja integroitujen mikroaaltopiirien, puettavien laitteiden ja langattoman kehon alueen teoreettisen mallintamisen ja mittaamisen. Verkot (WBAN), kognitiiviset radiot ja verkot, dynaaminen spektrin jakaminen, langaton MIMO-viestintä ja kehittyneet kuituoptiset verkot.

Tiedonvaihto johtaa tarpeeseen turvata tietoliikenneyhteydet, verkot ja tietojärjestelmät, joita ne yhdistävät. Sellaisenaan tiedekuntamme ja opiskelijamme tekevät myös tutkimusta langattomasta fyysisen kerroksen turvallisuudesta (WPLS), modulaation hämärtymisestä, salaustekniikasta, yhdistettyjen ajoneuvojen (V2V) turvallisuudesta, IoT-turvallisuudesta ja ennakoivasta kybertilannetietoisuudesta.

Koneoppiminen ja tekoäly

Viimeisen vuosikymmenen aikana tietokonearkkitehtuurin ja laskentatehon kehitys on johtanut suuriin harppauksiin sellaisten tietokoneiden, jotka pystyvät itse oppimaan ratkaisemaan ongelman, ja sovellusten, jotka hyödyntävät tätä kykyä, kehityksessä. Nämä tekniikat, jotka tunnetaan yhteisnimellä koneoppiminen tai tekoäly, synnyttävät uusia vallankumouksellisia teknologioita ja uusia lähestymistapoja vaikeiden nykyajan ongelmien ratkaisemiseksi. Tiedekuntamme ja opiskelijamme ovat aktiivisesti mukana tässä vallankumouksellisessa luomisprosessissa hankkeilla, jotka sisältävät muun muassa:

• Neuromorfiset laitteet ja piirit sekä aivojen inspiroimat arkkitehtuurit ja algoritmit energiatehokkaaseen tekoälyyn
• Tensorimenetelmät ison ja multimodaalisen datan syväoppimiseen ja tensorianalyysiin
• Koneoppimisen sovellukset langattomaan viestintään, verkonhallintaan ja dynaamiseen taajuuksien käyttöön, jakamiseen ja tunnistamiseen
• Luotettavaa oppimista kilpailevissa ympäristöissä ja luotettava tekoälylaitteisto
• Syvä väärennösten tunnistus
• Itseajavat ajoneuvot
• Älykkäät varastot
• Tietokonenäkö, esineiden tunnistus ja seuranta
• Ihmisen ja robotin vuorovaikutus ja yhteistyö
• Syväoppimisalgoritmit koneälylle ja tekoälysovelluksille
• Biologisesti inspiroidut oppimismallit moniagenttisille ja monimutkaisille järjestelmille
• Objektien luokittelu ja lokalisointi kvantisoitujen hermoverkkojen kautta

Kyberfyysiset ja sulautetut järjestelmät

Yksi vallankumouksellisimmista sähkö- ja tietokonetekniikan sovelluksista on sen kytkeminen fyysiseen järjestelmään muodostaen läheisen silmukan antureiden, laskentaelementtien ja sähkökäyttöisten toimilaitteiden kanssa fyysisen järjestelmän toiminnan ohjaamiseksi. Esimerkkejä näistä kyberfysikaalisista järjestelmistä on kaikkialla, osana esineiden Internetiä, ja laskentaelementit on upotettu jokapäiväisiin esineisiin, kahvinkeittimistä autoihin. Osa tällä alalla tehtävästä tutkimuksesta on erittäin pientä, jossa tutkitaan mikroelektromekaanisia järjestelmiä (MEMS) integroitua tunnistusta, ohjausta, energian talteenottoa ja monianturiverkkoja varten. Suurten fyysisten järjestelmien mittakaavassa ne voivat käsittää kokonaisia infrastruktuureja. Tällä alueella tiedekuntamme ja opiskelijamme tutkivat älykkäiden varastojen teknologiaa ja Teollisuus 4.0:aa.

Tärkeä osa tällä tutkimusalalla on energiajärjestelmät. Tällä alueella käynnissä olevaan tutkimukseen kuuluu sähköjärjestelmien optimointi, uusiutuvien energialähteiden (tuuli ja aurinko) verkkointegraatio, mikroverkkojen ja hajautettujen energiajärjestelmien toiminnan optimointi sekä valmistusjärjestelmien aikatauluttaminen. Muut tutkimushankkeet tutkivat älykkään verkon ja muiden infrastruktuurien (esim. tietoliikenne- tai laskentainfrastruktuurin) keskinäistä riippuvuutta.