PhD elektri- ja arvutitehnikates

Ülevaade

Praegu on põnevad ajad elektri- ja arvutitehnikas. Inimkond on keskel revolutsioon, mis algas elektrienergia kasutamisest ja on arenenud tänapäevase üldlevinud teabele juurdepääsu ja kasutamiseni. Elektri- ja arvutitehnika on selle revolutsiooni juhtimisel juhtival kohal.

Elektri- ja arvutitehnika pakub seadmeid ja meetodeid teabe kogumiseks, töötlemiseks, edastamiseks ja salvestamiseks. Need insenerivaldkonnad aitavad ka põhitehnoloogial lahendada meie ühiskonna pakilisemaid probleeme, nagu areng infrastruktuuri elektrifitseerimisele keskkonnaprobleemide lahendamiseks. Elektri- ja arvutitehnika teadlased on teinud selliseid edusamme nagu traadita juurdepääs internetile, ülikiire side kogu maailmas, juhtimissüsteemid, mis toimetavad inimese Kuule, kaasaskantavad arvutiseadmed, isejuhtivad sõidukid, robootika, aruka võrgu toide taastuvenergiast ja nii palju muud.

Elektri- ja arvutitehnika doktorikraadi missioon on moodustada järgmise põlvkonna juhid tänases infoajastus. Sinust saab edukas sõltumatu teadlane, kes õitseb ja naudib edukat karjääri akadeemilises ringkonnas, tööstuses või valitsuses. Programmi lõpetajad saavad valitud globaalsete ekspertide rühma liikmeteks, kes nihutavad teadmiste piire elektri- ja arvutitehnikas, et tuua ühiskonda järgmine transformatsiooniliste edusammude laine.

Me moodustame teadlased. Teadustöö on käsitöö, mis nõuab intellektuaalset osavust ja haritud loovust. Nagu kõigi käsitööde puhul, kus üliõpilane õpib koos käsitöö eksperdiga kõrvuti töötades, saama iseseisvaks teaduriks Ph.D. elektri- ja arvutitehnikas uurivad meie teaduskonna moodustavad maailmatasemel teadlased. Seda uurimistööd seostatakse sageli paljude RIT-i paljude keskuste ja laboritega, sealhulgas inimteadliku tehisintellekti keskus ja ülemaailmne küberturvalisuse instituut.

André Gide, 1947. aasta Nobeli kirjandusauhinna laureaat, ütles kord, et "Inimene ei saa avastada uusi ookeane, kui tal pole julgust kalda silmist kaotada." See on poeetiline, kuid siiski tõene mõte avastamisprotsessist. Kuid meie inseneri pragmaatilise mõtlemisega lisame, et avastamisprotsessi õnnestumiseks ei vaja me mitte ainult julgust, vaid ka teadmisi (lõppude lõpuks peab meremees teadma navigeerimist, et kalda vaateväljast kaugemale seigelda!) Ph.D. õppekava elektro- ja arvutitehnika alal annab teadmised ja oskused edukate sõltumatute teadlaste arendamiseks, pakkudes distsiplinaarseid ja interdistsiplinaarseid kursusi, uurimistöö juhendamist ja seminare.

Põhikursused: Põhikursused lõpetatakse tavaliselt programmi kahe esimese semestri jooksul, kuna need on valikkursuste ettevalmistamiseks, teadustöö põhioskuste arendamiseks, elektri- ja arvutitehnika uurimismaastiku tutvustamiseks ning kvalifikatsiooni ettevalmistamiseks. eksam.

Distsipliini kontsentratsiooni valikkursused: distsipliini kontsentratsiooni valikkursused annavad õpilasele põhjaliku hariduse elektri- ja arvutitehnika uurimisvaldkonnas. Õpilased võivad valida valikkursused, konsulteerides väitekirja ja teadusnõustajaga ning elektro- ja mikroelektroonika või arvutitehnika osakonna pakutavate kursuste hulgast.

Fookusala valikkursused: Fookusala valikkursused pakuvad õpilastele õppekavade paindlikkust, et nad saaksid osaleda transdistsiplinaarses õppes. Õpilased, konsulteerides väitekirja ja teadusnõustajaga, lõpetavad Kate Gleasoni insenerikolledži mis tahes osakonna pakutavad kursused. Lisaks saavad üliõpilased programmidirektori nõusolekul valida mis tahes RIT kolledži pakutavad kraadiõppe kursused.

Kvalifikatsioonieksam: õpilased sooritavad kvalifikatsioonieksami oma esimese õppeaasta lõpus. Eksamiga hinnatakse üliõpilase sobivust, potentsiaali ja pädevust doktoriõppe taseme uurimistöö läbiviimisel.

Lõputöö ettepanek ja kandideerimise eksam: Üliõpilased peavad esitama oma lõputöö komisjonile lõputöö ettepaneku mitte varem kui kuus kuud pärast kvalifikatsioonieksamit ja vähemalt kaksteist kuud enne lõputöö kaitsmise eksamit. Ettepanek annab üliõpilasele võimaluse oma uurimisplaane täpsustada ning saada oma lõputöö komisjonilt tagasisidet uurimistöö suuna ja lähenemise kohta.

Teadusuuringute ülevaatekoosolekud: Teadusuuringute läbivaatamise koosolekud annavad üliõpilasele igakülgset tagasisidet nende väitekirja uurimistöö edenemise ja eeldatavate tulemuste kohta enne täieliku väitekirja kaitsmist. Teadustöö retsenseerimise koosolekud peavad toimuma vähemalt iga kuue kuu tagant arvates lõputöö esitamise ja kandideerimise eksami tegemisest kuni lõputöö kaitsmiseni.

Väitekirja esitlus ja kaitsmine: iga doktorant koostab originaalse, tehniliselt range ja hästi kirjutatud väitekirja, mis kirjeldab kandidaatide uurimistööd ja uudseid panuseid, mis on tulenenud nende doktoriõppest elektri- ja arvutitehnika erialal. Iga doktorant esitab ja kaitseb oma väitekirja ja sellega kaasnevat uurimistööd oma doktoritöö komisjonile.

Uurimine

Maailmatasemel mõjukate teadusuuringute edendamine on doktorikraadi eetos. elektri- ja arvutitehnikas. Meie õppejõud ja üliõpilased töötavad iga päev selle nimel, et tuua meie infoajastu ühiskonnas uus ümberkujundamislaine, tehes uurimistööd mis tahes järgmises neljas valdkonnas:

• Arhitektuurid ja andmetöötlusseadmed
• Side, võrgundus ja turvalisus
• Masinõpe ja tehisintellekt
• Küberfüüsilised ja manussüsteemid

Arhitektuurid ja andmetöötlusseadmed

Meie teabeajastu on üles ehitatud teavet töötlevate ja salvestavate seadmete alusele. Meie õppejõud ja üliõpilased viivad läbi arvutiarhitektuuri ja arvutusseadmete uuringuid, mis toovad meie infoajastusse järgmised tehnoloogilised edusammud. Selle valdkonna uurimisprojektid hõlmavad energiatõhusate seadmete arhitektuuri, optoelektroonilisi seadmeid, ümberkonfigureeritavat riistvara, kiibil olevaid võrke, heterogeenset andmetöötlust, tulevasi arvutusseadmeid hiliste ja ränijärgsete tehnoloogiate jaoks ning arvutusseadmeid, mis põhinevad esilekerkivatel revolutsioonilistel kvantarvutusparadigmadel. andmetöötlus ja neuromorfne andmetöötlus. Lisaks hõlmavad selle valdkonna uuringud esilekerkivaid paradigmasid, mis ühendavad andmetöötluse ja võrguarhitektuurid, nagu see on Edge Computingi puhul.

Side, võrgundus ja turvalisus

Pole juhus, et meie digitaalse maailma valuuta "bitt" sai alguse Claude Shannoni teosest "Kommunikatsiooniteooria", millest sündis teabeteooria valdkond. Meie infoajastu sõltub turvaliselt teabe edastamise oskusest. RITis on meie õppejõud ja üliõpilased pühendunud side- ja võrgutehnoloogia mitme aspekti uurimisele. Selle valdkonna uurimisprojektid hõlmavad selliste erinevate küsimuste uurimist nagu 5G ja B5G (peale 5G) side, juhtmevabade võrkude elektromagnetilisus kiipidel, teoreetiline modelleerimine ja mikroribaantennide ja integreeritud mikrolaineahelate mõõtmine, kantavad seadmed ja traadita kehapiirkond Võrgud (WBAN), kognitiivsed raadiod ja võrgud, dünaamiline spektri jagamine, MIMO traadita side ja täiustatud fiiberoptikavõrgud.

Teabevahetus toob kaasa vajaduse kaitsta sideühendusi, võrke ja arvutisüsteeme, mida need omavahel ühendavad. Sellisena viivad meie õppejõud ja üliõpilased läbi ka uuringuid juhtmevaba füüsilise kihi turvalisuse (WPLS), modulatsiooni hägustamise, krüptotehnika, ühendatud sõidukite (V2V) turvalisuse, asjade Interneti turvalisuse ja ennustava küberolukordade teadvustamise kohta.

Masinõpe ja tehisintellekt

Viimase kümnendi jooksul on arvutiarhitektuuri ja arvutusvõimsuse edusammud toonud kaasa suuri edusamme arvutite, mis on võimelised iseseisvalt õppima, kuidas probleemi lahendada, ja rakenduste arendamisel, mis seda võimalust kasutavad. Need tehnoloogiad, mida ühiselt nimetatakse masinõppeks või tehisintellektiks, loovad uusi revolutsioonilisi tehnoloogiaid ja uusi lähenemisviise keeruliste tänapäevaste probleemide lahendamiseks. Meie õppejõud ja üliõpilased osalevad aktiivselt selles revolutsioonilises loomisprotsessis projektidega järgmistes valdkondades:

• Neuromorfsed seadmed ja ahelad ning ajust inspireeritud arhitektuurid ja algoritmid energiatõhusa tehisintellekti jaoks
• Tensormeetodid süvaõppeks ja suurte ja multimodaalsete andmete tensoranalüüsiks
• Masinõppe rakendused traadita side, võrguhalduse ja dünaamilise spektri juurdepääsu, jagamise ja tuvastamise jaoks
• Usaldusväärne õpe vastandlikes keskkondades ja usaldusväärne tehisintellekti riistvara
• Sügav võltsingu tuvastamine
• Isejuhtivad sõidukid
• Targad laod
• Arvutinägemine, objektide tuvastamine ja jälgimine
• Inimese ja roboti suhtlus ja koostöö
• Sügavad õppimisalgoritmid masinintellekti ja AI rakenduste jaoks
• Bioloogiliselt inspireeritud õppemudelid mitme agentuuri ja keerukate süsteemide jaoks
• Objektide klassifitseerimine ja lokaliseerimine kvantiseeritud närvivõrkude kaudu

Küberfüüsikalised ja manustatud süsteemid

Elektri- ja arvutitehnoloogia üks revolutsioonilisemaid rakendusi on see, kui see on ühendatud füüsilise süsteemiga, moodustades andurite, arvutuselementide ja elektriliselt juhitavate täiturmehhanismidega tiheda ahela füüsilise süsteemi toimimise juhtimiseks. Näited sellistest küberfüüsikalistest süsteemidest on asjade Interneti osana kõikjal, kus arvutuselemendid on manustatud igapäevastesse esemetesse, alates kohvimasinatest kuni autodeni. Osa selles valdkonnas läbiviidavaid uuringuid on väga väikese ulatusega, kus mikroelektromehaanilisi süsteeme (MEMS) uuritakse integreeritud anduri, juhtimise, energia kogumise ja mitme anduriga võrkude jaoks. Suurte füüsiliste süsteemide mastaabis võivad need hõlmata terviklikke infrastruktuure. Selles valdkonnas uurivad meie õppejõud ja üliõpilased nutikate ladude ja tööstus 4.0 tehnoloogiat.

Selle uurimisvaldkonna oluline element on energiasüsteemid. Selle valdkonna käimasolevad uuringud hõlmavad elektrisüsteemide optimeerimist, taastuvate energiaallikate (tuule- ja päikeseenergia) võrku integreerimist, mikrovõrkude ja hajutatud energiasüsteemide toimimise optimeerimist ning tootmissüsteemide ajakava koostamist. Teised uurimisprojektid uurivad nutivõrgu ja muude infrastruktuuride (nt telekommunikatsiooni või andmetöötluse infrastruktuur) vastastikust sõltuvust.