PhD az elektrotechnika és számítástechnika területén

Áttekintés

Izgalmas idők ezek az villamos- és számítástechnika területén. Az emberiség egy olyan forradalom közepette van, amely az elektromos energia felhasználásával kezdődött, és az információ mai hozzáférhetővé és felhasználhatóvá vált. Az elektromos és a számítástechnika a vezető szerepet tölti be ennek a forradalomnak a meghajtásában.

Az elektrotechnika és a számítástechnika biztosítja az eszközök gyűjtését, feldolgozását, kommunikációját és tárolását. Ezek a mérnöki területek az alapvető technológiával is hozzájárulnak társadalmunk legsürgetőbb problémáinak megoldásához, mint például az infrastruktúra villamosítása a környezeti kihívások kezeléséhez. Az elektrotechnika és a számítástechnika kutatói olyan előrelépéseket tettek, mint a vezeték nélküli internet-hozzáférés, a szupergyors kommunikáció az egész világon, az embert a Holdra juttató vezérlőrendszerek, hordozható számítástechnikai eszközök, önvezető járművek, robotika, az intelligens hálózattal működő megújuló energiából, és még sok minden másból.

Az elektrotechnika és a számítástechnika doktori címének küldetése a vezetők következő generációjának kialakítása a mai információs korban. Sikeres független kutató lesz belőled, amely boldogul és sikeres karriert élvez az egyetemeken, az iparban vagy a kormányban. A program végzősei a kiválasztott globális szakértői csoport tagjaivá válnak, akik az elektromos és számítástechnikai tudás határait feszegetik annak érdekében, hogy a következő átalakulási hullámot a társadalom felé hozzák.

Kutatókat alkotunk. A kutatás olyan mesterség, amely intellektuális kézügyességet és művelt kreativitást igényel. Mint minden kézművesség esetében, amikor a hallgató a kézműves szakemberrel együtt dolgozva tanul meg attól, hogy független kutatóvá váljon a Ph.D. az elektrotechnika és a számítástechnika területén végezzen kutatásokat a karunkat alkotó világszínvonalú kutatók irányításával. Ezt a kutatást gyakran összekapcsolják a RIT számos központjával és laboratóriumával, köztük az Emberi tudatú mesterséges intelligencia központjával és a Globális Kiberbiztonsági Intézettel.

André Gide, az 1947-es irodalmi Nobel-díjas egyszer azt mondta, hogy „Az ember nem fedezhet fel új óceánokat, hacsak nincs bátorsága szem elől téveszteni a partot.” Ez egy költői, de mégis igaz gondolat a felfedezés folyamatáról. Mérnökünk pragmatikus gondolkodásával mégis hozzátennénk, hogy a felfedezési folyamat sikeréhez nemcsak bátorságra, hanem tudásra is szükségünk van (elvégre egy tengerésznek ismernie kell a navigációt, hogy a part látványán túlra merészkedjen!) A tanterv a Ph.D. Az elektro- és számítástechnika területén diszciplináris és interdiszciplináris kurzusok, kutatási mentorálás és szemináriumok biztosításával a sikeres független kutatók fejlesztéséhez szükséges ismereteket és készségeket biztosítja.

Alaptanfolyamok: Az alapkurzusokat általában a program első két félévében fejezik be, mivel ezek a választható kurzusokra való alapfelkészülésként szolgálnak, a kutatáshoz szükséges alapvető kompetenciakészségek fejlesztése, a kutatási környezet bemutatása az elektro- és számítástechnika területén, és segítik a képesítésre való felkészülést. vizsga.

Fegyelmi koncentráció szabadon választható kurzusok: A fegyelem koncentrációs választható kurzusai szigorú oktatást nyújtanak a hallgató elektromos és számítástechnikai kutatási területén. A hallgatók választható kurzusokat választhatnak a szakdolgozattal és a kutatási tanácsadóval egyeztetve, illetve az elektro- és mikroelektronikai mérnöki tanszék vagy a számítástechnikai tanszék által kínált kurzusok közül.

A fókuszterületen választható kurzusok: A fókuszterületen választható kurzusok rugalmasságot biztosítanak a tantervben a diákok számára, hogy részt vegyenek a transzdiszciplináris tanulásban. A hallgatók a disszertációval és a kutatási tanácsadóval egyeztetve a Kate Gleason Műszaki Főiskola bármelyik tanszéke által kínált posztgraduális kurzusokat végeznek. Ezen túlmenően, a programigazgató jóváhagyásával a hallgatók bármelyik RIT főiskola által kínált posztgraduális kurzusokat választhatják.

Minősítő vizsga: A hallgatók az első tanulmányi évük végén minősítő vizsgát tesznek. A vizsga értékeli a hallgató alkalmasságát, potenciálját és kompetenciáját a Ph.D. szintű kutatás lefolytatásában.

Szakdolgozati javaslat és jelöltségi vizsga: A hallgatóknak legkorábban a minősítő vizsgát követő hat hónapon belül, a szakdolgozat védési vizsgát megelőzően legalább tizenkét hónappal szakdolgozati javaslatot kell benyújtaniuk szakdolgozati bizottságuknak. A pályázat lehetőséget ad arra, hogy a hallgató kidolgozza kutatási tervét, és visszajelzést kapjon a szakdolgozati bizottságától a kutatás irányáról és megközelítéséről.

Kutatási áttekintő értekezletek: A kutatás-áttekintő értekezletek átfogó visszajelzést adnak a hallgatónak a disszertáció kutatásának előrehaladásáról és a várható eredményekről a teljes dolgozat megvédése előtt. Kutatási szemlélő értekezletet a szakdolgozat-javaslat és a jelöltségi vizsga lezárását követően legalább félévente a szakdolgozatvédésig kell tartani.

Disszertáció bemutatása és védése: Minden doktorjelölt eredeti, műszakilag szigorú és jól megírt disszertációt készít, amely ismerteti a jelöltek kutatási tevékenységét és újszerű hozzájárulásait, amelyek az elektro- és számítástechnika tudományterületén végzett doktori tanulmányaik eredményeként születtek. Minden doktorjelölt bemutatja és megvédi disszertációját és az azt kísérő kutatásokat a disszertációs bizottságának.

Kutatás

A világszínvonalú, hatásos kutatás előmozdítása a Ph.D. szellemisége. az elektro- és számítástechnikában. Oktatóink és hallgatóink minden nap azon dolgoznak, hogy az alábbi négy terület valamelyikén kutatásokat végezzenek az információs korszak társadalmunk átalakulásának következő hullámában:

• Számítástechnikai architektúrák és eszközök
• Kommunikáció, hálózatépítés és biztonság
• Gépi tanulás és mesterséges intelligencia
• Kiberfizikai és beágyazott rendszerek

Számítástechnikai architektúrák és eszközök

Információs korunk az információkat feldolgozó és tároló eszközök alapjaira épül. Oktatóink és hallgatóink olyan számítógépes architektúrával és számítástechnikai eszközökkel kapcsolatos kutatásokat végeznek, amelyek elhozzák a következő technológiai fejlődést információs korunkba. Az ezen a területen végzett kutatási projektek magukban foglalják az energiahatékony eszközarchitektúrát, az optoelektronikai eszközöket, az újrakonfigurálható hardvert, a chipeken alapuló hálózatokat, a heterogén számítástechnikát, a jövő számítástechnikai eszközeit a késői és poszt-szilícium technológiákhoz, valamint a kvantum forradalmi számítástechnikai paradigmáin alapuló számítástechnikai eszközöket. számítástechnika és neuromorf számítástechnika. Ezen túlmenően, az ezen a területen végzett kutatások olyan feltörekvő paradigmákat foglalnak magukban, amelyek ötvözik a számítási és hálózati architektúrákat, mint az Edge Computing esetében.

Kommunikáció, hálózatépítés és biztonság

Nem véletlen, hogy digitális világunk pénzneme, a „bit” a „Kommunikáció elméletéből”, Claude Shannon munkájából származik, amely az információelmélet területét szülte. Információs korunk az információ biztonságos közlésének képességétől függ. A RIT-nél oktatóink és hallgatóink elkötelezettek a kommunikációs és hálózati technológia többféle aspektusának kutatása iránt. Az ezen a területen végzett kutatási projektek olyan különböző kérdések tanulmányozását foglalják magukban, mint az 5G és a B5G (5G-n túli) kommunikáció, a vezeték nélküli hálózatok elektromágnesessége a chipeken, az elméleti modellezés és a mikroszalagos antennák és integrált mikrohullámú áramkörök mérése, a viselhető eszközök és a vezeték nélküli testterület Hálózatok (WBAN), kognitív rádiók és hálózatok, dinamikus spektrummegosztás, MIMO vezeték nélküli kommunikáció és fejlett száloptikai hálózatok.

Az információcsere szükségessé teszi a kommunikációs kapcsolatok, a hálózatok és az általuk összekapcsolt számítástechnikai rendszerek biztonságossá tételét. Ennek megfelelően oktatóink és hallgatóink kutatásokat végeznek a vezeték nélküli fizikai rétegbiztonság (WPLS), a modulációs zavarás, a kriptográfiai tervezés, az összekapcsolt járművek (V2V) biztonsága, az IoT biztonság és a prediktív kiberhelyzet-felismerés területén.

Gépi tanulás és mesterséges intelligencia

Az elmúlt évtizedben a számítógép-architektúra és a számítási teljesítmény fejlődése óriási lépésekhez vezetett az olyan számítógépek fejlesztésében, amelyek képesek maguktól megtanulni, hogyan kell megoldani egy problémát, és olyan alkalmazások fejlesztésében, amelyek ezt a képességet használják ki. Ezek a technológiák, amelyek együttes nevén gépi tanulás vagy mesterséges intelligencia, új forradalmi technológiákat és új megközelítéseket hoznak létre a nehéz kortárs problémák megoldására. Oktatóink és hallgatóink aktívan részt vesznek a forradalmi alkotás folyamatában olyan projektekkel, amelyek a következők:

• Neuromorf eszközök és áramkörök, valamint agy által inspirált architektúrák és algoritmusok az energiahatékony mesterséges intelligencia érdekében
• Tenzor módszerek a mély tanuláshoz és a nagy és multimodális adatok tenzorelemzéséhez
• A gépi tanulás alkalmazásai vezeték nélküli kommunikációra, hálózatkezelésre és dinamikus spektrum-hozzáférésre, -megosztásra és -érzékelésre
• Megbízható tanulás ellenséges környezetben és megbízható mesterséges intelligencia hardver
• Mély hamisítás
• Önvezető járművek
• Intelligens raktárak
• Számítógépes látás, tárgyfelismerés és követés
• Ember-Robot interakció és együttműködés
• Mélytanulási algoritmusok gépi intelligencia és mesterséges intelligencia alkalmazásokhoz
• Biológiai ihletésű tanulási modellek többágens és összetett rendszerek számára
• Objektumok osztályozása és lokalizálása kvantált neurális hálózatokon keresztül

Kiberfizikai és beágyazott rendszerek

Az elektromos és számítástechnikai technológia egyik legforradalmibb alkalmazása az, amikor egy fizikai rendszerhez kapcsolják, szoros hurkot képezve szenzorokkal, számítástechnikai elemekkel és elektromosan működtetett aktuátorokkal, amelyek a fizikai rendszer működését szabályozzák. Példák ezekre a kiberfizikai rendszerekre mindenütt, a tárgyak internete részeként, a számítástechnikai elemeket mindennapi tárgyakba ágyazva, a kávégépektől az autókig. Az ezen a területen folyó kutatások egy része a nagyon kicsi méretekben zajlik, ahol a mikroelektromechanikai rendszereket (MEMS) vizsgálják integrált érzékelési, vezérlési, energiagyűjtési és több érzékelős hálózatokhoz. A nagy fizikai rendszerek léptékében komplett infrastruktúrákat is felölelhetnek. Ezen a területen oktatóink és hallgatóink az intelligens raktárak és az Ipar 4.0 technológiáját kutatják.

Ezen a kutatási területen fontos elem az energiarendszerek kutatása. Az ezen a területen folyó kutatás magában foglalja az energiarendszerek optimalizálását, a megújuló energiaforrások (szél- és napenergia) hálózati integrációját, a mikrohálózatok és elosztott energiarendszerek működésének optimalizálását, valamint a gyártási rendszerek ütemezését. Más kutatási projektek az intelligens hálózat és más infrastruktúrák (például távközlési vagy számítástechnikai infrastruktúra) közötti kölcsönös függőséget vizsgálják.