انجام پایان نامه ارشد برق مخابرات کارشناسی ارشد دکتری برق کنترل قدرت الکترونیک

انجام پایان نامه ارشد برق مخابرات در سال 1389، موسسه پژوهشی الزویر تأسیس شد و دپارتمان های کامپیوتر و برق شکل گرفت. در سال 1391 با پیشنهاد اعضای هیأت علمی دانشگاه علامه طباطبایی و تهران دپارتمان های مدیریت و حقوق شکل گرفت. در سال 1392 دپارتمان های عمران، معماری، مکانیک و صنایع، مواد و هوافضا تشکیل و تحت مجموعه دپارتمان های فنی مهندسی قرار گرفت. در سال 1393 دپارتمان های روانشناسی، زبان و ادبیات انگلیسی، زبان و ادبیات فارسی، فلسفه، هنر و گرافیک نیز تشکیل و تحت مجموعه دپارتمان های علوم انسانی قرار گرفت. موسسه پژوهشی الزویر با 11 سال سابقه موفق در زمینه آموزش انجام پایان نامه، مقاله و پروژه های دانشجویی در خدمت دانشجویان عزیز داخل و خارج از کشور برای پایان نامه، پروپوزال، سمینار، تحقیق و پروژه های دانشجویی و همچنین تهیه مقالات کلاسی، مروری، علمی پژوهشی، ISC و ISI در همه مقاطع تحصیلی کاردانی، کارشناسی، کارشناسی ارشد و دکترا می باشد. با توجه به تأکید موسسه بر کیفیت بالا و قابل دفاع پایان نامه ها و امکان استخراج مقالات isi با ایمپکت قابل قبول از پایان نامه ها و نظارت مداوم بر کیفیت انجام کارها در موسسه پژوهشی الزویر، موسسه حساسیت زیادی بر کیفیت انجام پایان نامه ها، مقالات و پروژه های دانشجویی دارد و از همان مرحله تعیین موضوع تا دفاع نهایی توسط دانشجو کیفیت انجام کار رصد می شود.

انجام پایان نامه ارشد برق مخابرات مقاله پروژه سمینار های دانشجویی کارشناسی ارشد دکتری شبیه سازی مقاله با متلب isi برق کنترل قدرت الکترونیک

انجام پایان نامه ارشد برق مخابرات مقاله پروژه سمینار های دانشجویی کارشناسی ارشد دکتری شبیه سازی مقاله با متلب isi برق کنترل قدرت الکترونیک

انجام پایان نامه ارشد برق مخابرات مقاله پروژه سمینار های دانشجویی کارشناسی ارشد دکتری شبیه سازی مقاله با متلب isi برق کنترل قدرت الکترونیک مهندسی برق یک رشته مهندسی است که به مطالعه، طراحی و کاربرد تجهیزات، دستگاه‌ها و سیستم‌هایی می‌پردازد که از برق، الکترونیک و الکترومغناطیس استفاده می‌کنند. این شغل در نیمه دوم قرن نوزدهم پس از تجاری سازی تلگراف برقی، تلفن و تولید، توزیع و استفاده نیروی برق به عنوان یک شغل قابل شناسایی ظاهر شد. مهندسی برق در حال حاضر به طیف گسترده ای از زمینه های مختلف، از جمله مهندسی کامپیوتر، مهندسی سیستم، مهندسی قدرت، مخابرات، مهندسی فرکانس رادیویی، پردازش سیگنال، ابزار دقیق، سلول های فتوولتائیک، الکترونیک، و اپتیک و فوتونیک تقسیم می شود. بسیاری از این رشته‌ها با سایر شاخه‌های مهندسی همپوشانی دارند و تعداد زیادی تخصص از جمله مهندسی سخت‌افزار، الکترونیک قدرت، الکترومغناطیسی و امواج، مهندسی مایکروویو، فناوری نانو، الکتروشیمی، انرژی‌های تجدیدپذیر، مکاترونیک/کنترل و علم مواد الکتریکی را در بر می‌گیرند.

مهندسان برق معمولا دارای مدرک مهندسی برق یا مهندسی الکترونیک هستند. مهندسان شاغل ممکن است دارای گواهینامه حرفه ای باشند و عضو یک بدن حرفه ای یا یک سازمان استاندارد بین المللی باشند. اینها عبارتند از کمیسیون بین المللی الکتروتکنیکی (IEC)، موسسه مهندسین برق و الکترونیک (IEEE) و موسسه مهندسی و فناوری (IET) (IEE سابق). مهندسان برق در طیف وسیعی از صنایع کار می کنند و مهارت های مورد نیاز نیز متغیر است. اینها از تئوری مدار گرفته تا مهارت های مدیریتی یک مدیر پروژه را شامل می شود. ابزارها و تجهیزاتی که یک مهندس ممکن است به آن نیاز داشته باشد به همین ترتیب متغیر است، از یک ولت متر ساده تا نرم افزار طراحی و ساخت پیچیده.

انجام پایان نامه ارشد برق مخابرات مقاله پروژه سمینار های دانشجویی کارشناسی ارشد دکتری شبیه سازی مقاله با متلب isi برق کنترل قدرت الکترونیک در طول توسعه رادیو، بسیاری از دانشمندان و مخترعان به فناوری رادیویی و الکترونیک کمک کردند. کار ریاضی جیمز کلرک ماکسول در طول دهه 1850 رابطه اشکال مختلف تابش الکترومغناطیسی از جمله امکان امواج نامرئی هوا (که بعداً “امواج رادیویی” نامیده شد) را نشان داده بود. هاینریش هرتز در آزمایش‌های فیزیک کلاسیک خود در سال 1888 نظریه ماکسول را با ارسال امواج رادیویی با یک فرستنده شکاف جرقه اثبات کرد و آنها را با استفاده از دستگاه‌های الکتریکی ساده شناسایی کرد. سایر فیزیکدانان این امواج جدید را آزمایش کردند و در این فرآیند دستگاه هایی را برای انتقال و تشخیص آنها ساختند.

در سال 1895، گوگلیلمو مارکونی کار بر روی روشی را برای انطباق روش‌های شناخته‌شده انتقال و تشخیص این “امواج هرتزی” در یک سیستم تلگراف بی‌سیم تجاری با هدف، آغاز کرد. او در اوایل، سیگنال های بی سیم را در فاصله یک و نیم مایلی ارسال می کرد. در دسامبر 1901، او امواج بی سیمی را فرستاد که تحت تأثیر انحنای زمین قرار نگرفت. مارکونی بعداً سیگنال‌های بی‌سیم را در اقیانوس اطلس بین پولدو، کورنوال، و سنت جانز، نیوفاندلند، به فاصله 2100 مایل (3400 کیلومتر) ارسال کرد. ارتباطات موج میلی متری برای اولین بار توسط جاگادیش چاندرا بوز در سال های 1894-1896 مورد بررسی قرار گرفت، زمانی که او در آزمایش های خود به فرکانس بسیار بالایی تا 60 گیگاهرتز رسید. او همچنین استفاده از اتصالات نیمه هادی را برای تشخیص امواج رادیویی معرفی کرد، زمانی که در سال 1901 آشکارساز کریستال رادیویی را ثبت کرد.

در سال 1897، کارل فردیناند براون لوله اشعه کاتدی را به عنوان بخشی از یک اسیلوسکوپ معرفی کرد، که یک فناوری توانمندساز حیاتی برای تلویزیون الکترونیکی است. جان فلمینگ اولین لامپ رادیویی، دیود را در سال 1904 اختراع کرد. دو سال بعد، رابرت فون لیبن و لی دی فارست به طور مستقل لوله تقویت کننده را به نام تریود توسعه دادند. در سال 1920، آلبرت هال مگنترون را توسعه داد که در نهایت منجر به توسعه اجاق مایکروویو در سال 1946 توسط پرسی اسپنسر شد. در سال 1934، ارتش بریتانیا شروع به گام برداشتن به سمت رادار (که از مگنترون نیز استفاده می‌کند) را تحت هدایت دکتر ویمپریس آغاز کرد، که در اوت 1936 در عملیات اولین ایستگاه راداری در Bawdsey به اوج خود رسید.

انجام پایان نامه ارشد برق مخابرات مقاله پروژه سمینار های دانشجویی کارشناسی ارشد دکتری شبیه سازی مقاله با متلب isi برق کنترل قدرت الکترونیک در سال 1941، کنراد زوزه Z3 را ارائه کرد، اولین کامپیوتر کاملاً کاربردی و قابل برنامه ریزی جهان با استفاده از قطعات الکترومکانیکی. در سال 1943، تامی فلاورز Colossus، اولین کامپیوتر کاملاً کاربردی، الکترونیکی، دیجیتال و قابل برنامه ریزی جهان را طراحی و ساخت. در سال 1946، ENIAC (انتگرالگر عددی الکترونیکی و کامپیوتر) جان پرسپر اکرت و جان ماچلی دنبال شد و دوران محاسبات را آغاز کرد. عملکرد حسابی این ماشین‌ها به مهندسان این امکان را می‌دهد که فناوری‌های کاملاً جدیدی را توسعه دهند و به اهداف جدیدی دست یابند. در سال 1948 کلود شانون “نظریه ریاضی ارتباطات” را منتشر کرد که به صورت ریاضی عبور اطلاعات را با عدم قطعیت توصیف می کند.

انجام پایان نامه ارشد برق مخابرات مقاله پروژه سمینار های دانشجویی کارشناسی ارشد دکتری شبیه سازی مقاله با متلب isi برق کنترل قدرت الکترونیک اولین ترانزیستور کار یک ترانزیستور تماس نقطه ای بود که توسط جان باردین و والتر هاوسر براتین در حالی که زیر نظر ویلیام شاکلی در آزمایشگاه تلفن بل (BTL) در سال 1947 کار می کرد اختراع شد. آنها سپس ترانزیستور پیوند دوقطبی را در سال 1948 اختراع کردند. در حالی که ترانزیستورهای اتصال اولیه دستگاه های نسبتاً حجیمی بودند که ساخت آنها بر اساس تولید انبوه دشوار بود، آنها در را برای دستگاه های فشرده تر باز کردند. فرآیند غیرفعال سازی سطح، که سطوح سیلیکونی را از طریق اکسیداسیون حرارتی به صورت الکتریکی تثبیت می کرد، توسط محمد ام. آتالا در BTL در سال 1957 توسعه یافت. این منجر به توسعه تراشه مدار مجتمع یکپارچه شد. اولین مدارهای مجتمع، مدارهای مجتمع ترکیبی بودند که توسط جک کیلبی در تگزاس اینسترومنتز در سال 1958 اختراع شد و تراشه مدار مجتمع یکپارچه که توسط رابرت نویس در Fairchild Semiconductor در سال 1959 اختراع شد. ماسفت (ترانزیستور اثر میدانی فلز-اکسید-نیمه هادی یا ترانزیستور MOS) توسط محمد آتالا و داون کاهنگ در BTL در سال 1959 اختراع شد.

انجام پایان نامه دکتری برق الکترونیک کنترل ارشد برق قدرت مخابرات این اولین ترانزیستور واقعا فشرده ای بود که می توانست کوچک شده و برای طیف وسیعی از کاربردها به تولید انبوه برسد. این انقلاب صنعت الکترونیک را متحول کرد، تبدیل به پرمصرف ترین دستگاه الکترونیکی در جهان شد. ماسفت عنصر اساسی در اکثر تجهیزات الکترونیکی مدرن است، و در انقلاب الکترونیک، انقلاب میکروالکترونیکو انقلاب دیجیتال مرکزی بوده است. ] بنابراین، ماسفت به عنوان تولد الکترونیک مدرن، و احتمالاً مهم‌ترین اختراع در الکترونیک شناخته می‌شود.ماسفت ساخت تراشه های مدار مجتمع با چگالی بالا را ممکن ساخت. آتالا برای اولین بار مفهوم تراشه مدار مجتمع MOS (MOS IC) را در سال 1960 ارائه کرد و پس از آن Kahng در سال 1961.

انجام پایان نامه ارشد برق مخابرات مقاله پروژه سمینار های دانشجویی کارشناسی ارشد دکتری شبیه سازی مقاله با متلب isi برق کنترل قدرت الکترونیک اولین تراشه آزمایشی MOS IC ساخته شده توسط فرد هیمن و استیون هافستاین در آزمایشگاه RCA در سال 1962 ساخته شد. فناوری MOS قانون مور را فعال کرد، یعنی دو برابر شدن ترانزیستورها روی یک تراشه آی سی هر دو سال یکبار، که توسط گوردون مور در سال 1965 پیش بینی شد. فن آوری MOS دروازه سیلیکون توسط فدریکو فاگین در Fairchild در سال 1968 توسعه یافت. از آن زمان، ماسفت بلوک اصلی ساختمان الکترونیک مدرن بوده است. تولید انبوه ماسفت‌های سیلیکونی و تراشه‌های مدار مجتمع MOS، همراه با کوچک‌سازی مستمر مقیاس‌گذاری ماسفت با سرعت تصاعدی (همانطور که توسط قانون مور پیش‌بینی می‌شود)، از آن زمان به تغییرات انقلابی در فناوری، اقتصاد، فرهنگ و تفکر منجر شده است. برنامه آپولو که با فرود فضانوردان بر روی ماه با آپولو 11 در سال 1969 به اوج خود رسید، با پذیرش پیشرفت‌های ناسا در فناوری الکترونیک نیمه‌رسانا، از جمله ماسفت‌ها در پلتفرم نظارت بین سیاره‌ای و تراشه‌های مدار مجتمع سیلیکونی در ماه، فعال شد.

کامپیوتر هدایت آپولو (AGC). توسعه فناوری مدارهای مجتمع MOS در دهه 1960 منجر به اختراع ریزپردازنده در اوایل دهه 1970 شد. اولین ریزپردازنده تک تراشه ای اینتل 4004 بود که در سال 1971 منتشر شد. این کار با “پروژه Busicom”به عنوان طراحی CPU سه تراشه ای ماساتوشی شیما در سال 1968 آغاز شد، قبل از اینکه تاداشی ساساکی شارپ یک طراحی CPU تک تراشه را تصور کند، که او در سال 1968 با Busicom و اینتل در مورد آن بحث کرد. اینتل 4004 سپس توسط فدریکو فاگین در اینتل با فناوری MOS دروازه سیلیکونی خود طراحی و اجرا شد. ریزپردازنده منجر به توسعه ریز رایانه ها و رایانه های شخصی و انقلاب میکرو رایانه شد.

انجام پایان نامه ارشد برق مخابرات مقاله پروژه سمینار های دانشجویی کارشناسی ارشد دکتری شبیه سازی مقاله با متلب isi برق کنترل قدرت الکترونیک مهندسی برق و انرژی با تولید، انتقال و توزیع برق و همچنین طراحی طیف وسیعی از دستگاه‌های مرتبط سروکار دارد. اینها عبارتند از ترانسفورماتورها، ژنراتورهای الکتریکی، موتورهای الکتریکی، مهندسی ولتاژ بالا و الکترونیک قدرت. در بسیاری از مناطق جهان، دولت ها یک شبکه الکتریکی به نام شبکه برق را حفظ می کنند که انواع ژنراتورها را به مصرف کنندگان انرژی آنها متصل می کند. کاربران انرژی الکتریکی را از شبکه خریداری می کنند و از فعالیت پرهزینه تولید انرژی خود اجتناب می کنند. مهندسان قدرت ممکن است روی طراحی و نگهداری شبکه برق و همچنین سیستم های قدرتی که به آن متصل می شوند کار کنند. چنین سیستم هایی را سیستم های برق در شبکه می نامند و ممکن است برق اضافی را به شبکه تامین کنند، از شبکه برق بگیرند یا هر دو را انجام دهند. مهندسان قدرت همچنین ممکن است روی سیستم هایی کار کنند که به شبکه متصل نیستند، به نام سیستم های قدرت خارج از شبکه، که در برخی موارد به سیستم های روی شبکه ارجحیت دارند. آینده شامل سیستم های برق کنترل شده ماهواره ای با بازخورد در زمان واقعی برای جلوگیری از نوسانات برق و جلوگیری از خاموشی است.

بر انتقال اطلاعات از طریق یک کانال ارتباطی مانند کابل کواکسی، فیبر نوری یا فضای آزاد تمرکز دارد. برای انتقال اطلاعات در فضای آزاد نیاز به کدگذاری اطلاعات در سیگنال حامل برای انتقال اطلاعات به فرکانس حامل مناسب برای انتقال دارد. این به عنوان مدولاسیون شناخته می شود. تکنیک‌های رایج مدولاسیون آنالوگ شامل مدولاسیون دامنه و مدولاسیون فرکانس است.انتخاب مدولاسیون بر هزینه و عملکرد یک سیستم تأثیر می گذارد و این دو عامل باید به دقت توسط مهندس متعادل شوند. هنگامی که مشخصات انتقال یک سیستم مشخص شد، مهندسان مخابرات فرستنده ها و گیرنده های مورد نیاز برای چنین سیستم هایی را طراحی می کنند. گاهی اوقات این دو با هم ترکیب می شوند تا یک وسیله ارتباطی دو طرفه به نام فرستنده و گیرنده را تشکیل دهند. یک ملاحظات کلیدی در طراحی فرستنده ها، مصرف انرژی آنها است زیرا این موضوع ارتباط نزدیکی با قدرت سیگنال آنها دارد. به طور معمول، اگر پس از رسیدن سیگنال به آنتن گیرنده، قدرت سیگنال ارسالی کافی نباشد، اطلاعات موجود در سیگنال توسط نویز خراب می شود.

انجام پایان نامه ارشد برق مخابرات مقاله پروژه سمینار های دانشجویی کارشناسی ارشد دکتری شبیه سازی مقاله با متلب isi برق کنترل قدرت الکترونیک مهندسی کنترل بر مدل‌سازی طیف متنوعی از سیستم‌های دینامیکی و طراحی کنترل‌کننده‌هایی تمرکز دارد که باعث می‌شود این سیستم‌ها به شیوه‌ای مطلوب رفتار کنند. برای پیاده سازی چنین کنترل کننده هایی، مهندسان کنترل الکترونیک ممکن است از مدارهای الکترونیکی، پردازنده های سیگنال دیجیتال، میکروکنترلرها و کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) استفاده کنند. مهندسی کنترل طیف وسیعی از کاربردها از سیستم های پرواز و رانش هواپیماهای تجاری گرفته تا کروز کنترل موجود در بسیاری از خودروهای مدرن را دارد. همچنین نقش مهمی در اتوماسیون صنعتی دارد. مهندسان کنترل اغلب هنگام طراحی سیستم های کنترل از بازخورد استفاده می کنند. به عنوان مثال، در یک خودرو با کروز کنترل، سرعت وسیله نقلیه به طور مداوم کنترل می شود و به سیستمی باز می گردد که بر اساس آن قدرت خروجی موتور را تنظیم می کند.

در جایی که بازخورد منظم وجود دارد، می توان از تئوری کنترل برای تعیین نحوه پاسخگویی سیستم به چنین بازخوردی استفاده کرد. مهندسان کنترل همچنین در رباتیک برای طراحی سیستم‌های مستقل با استفاده از الگوریتم‌های کنترلی کار می‌کنند که بازخورد حسی را برای کنترل محرک‌هایی که ربات‌هایی مانند وسایل نقلیه خودران، هواپیماهای بدون سرنشین خودران و سایر موارد مورد استفاده در صنایع مختلف را به حرکت در می‌آورند، تفسیر می‌کنند. مهندسی الکترونیک شامل طراحی و آزمایش مدارهای الکترونیکی است که از خواص اجزایی مانند مقاومت‌ها، خازن‌ها، سلف‌ها، دیودها و ترانزیستورها برای دستیابی به یک عملکرد خاص استفاده می‌کنند. مدار تنظیم شده که به کاربر رادیو اجازه می دهد تا همه ایستگاه ها را به جز یک ایستگاه فیلتر کند، تنها نمونه ای از چنین مدارهایی است. نمونه دیگری برای تحقیق، تهویه کننده سیگنال پنوماتیک است. قبل از جنگ جهانی دوم، این موضوع معمولاً به عنوان مهندسی رادیو شناخته می شد و اساساً به جنبه های ارتباطات و رادار، رادیو تجاری و تلویزیون اولیه محدود می شد.

انجام پایان نامه ارشد برق مخابرات مقاله پروژه سمینار های دانشجویی کارشناسی ارشد دکتری شبیه سازی مقاله با متلب isi برق کنترل قدرت الکترونیک بعدها، در سال‌های پس از جنگ، با شروع توسعه دستگاه‌های مصرف‌کننده، این زمینه به تلویزیون مدرن، سیستم‌های صوتی، رایانه‌ها و ریزپردازنده‌ها افزایش یافت. در اواسط تا اواخر دهه 1950، اصطلاح مهندسی رادیو به تدریج جای خود را به نام مهندسی الکترونیک داد. قبل از اختراع مدار مجتمع در سال 1959، مدارهای الکترونیکی از اجزای مجزا ساخته می شدند که می توانستند توسط انسان دستکاری شوند. این مدارهای گسسته فضا و توان زیادی مصرف می‌کردند و از نظر سرعت محدود بودند، اگرچه هنوز در برخی کاربردها رایج هستند. در مقابل، مدارهای مجتمع تعداد زیادی – اغلب میلیون ها – از اجزای الکتریکی کوچک، عمدتاً ترانزیستورها را در یک تراشه کوچک به اندازه یک سکه بسته بندی کردند. این امکان را برای کامپیوترهای قدرتمند و سایر دستگاه های الکترونیکی که امروزه می بینیم فراهم کرد

انجام پایان نامه ارشد برق مخابرات مقاله پروژه سمینار های دانشجویی کارشناسی ارشد دکتری شبیه سازی مقاله با متلب isi برق کنترل قدرت الکترونیک مهندسی میکروالکترونیک با طراحی و ساخت ریز اجزای مدارهای الکترونیکی بسیار کوچک برای استفاده در یک مدار مجتمع یا گاهی اوقات برای استفاده به تنهایی به عنوان یک جزء الکترونیکی عمومی سروکار دارد. رایج ترین اجزای میکروالکترونیکی ترانزیستورهای نیمه هادی هستند، اگرچه تمام اجزای اصلی الکترونیکی (مقاومت ها، خازن ها و غیره) را می توان در سطح میکروسکوپی ایجاد کرد. نانوالکترونیک مقیاس بیشتر دستگاه ها تا سطوح نانومتری است. دستگاه‌های مدرن در حال حاضر در رژیم نانومتری قرار دارند، با پردازش زیر 100 نانومتر که از حدود سال 2002 استاندارد بوده است. اجزای میکروالکترونیک با ساخت شیمیایی ویفرهای نیمه هادی هایی مانند سیلیکون (در فرکانس های بالاتر، نیمه هادی های ترکیبی مانند آرسنید گالیم و فسفید ایندیم) برای به دست آوردن انتقال مورد نظر بار الکترونیکی و کنترل جریان ایجاد می شوند. رشته میکروالکترونیک شامل مقدار قابل توجهی از علم شیمی و مواد است و نیاز به مهندس الکترونیک شاغل در این زمینه دارد که دانش کاری بسیار خوبی از اثرات مکانیک کوانتومی داشته باشد.

پردازش سیگنال به تجزیه و تحلیل و دستکاری سیگنال ها می پردازد. سیگنال ها می توانند آنالوگ باشند که در این صورت سیگنال به طور مداوم بر اساس اطلاعات تغییر می کند یا دیجیتال که در این صورت سیگنال بر اساس یک سری مقادیر گسسته که اطلاعات را نشان می دهد تغییر می کند. برای سیگنال های آنالوگ، پردازش سیگنال ممکن است شامل تقویت و فیلتر کردن سیگنال های صوتی برای تجهیزات صوتی یا مدولاسیون و دمودولاسیون سیگنال ها برای مخابرات باشد. برای سیگنال های دیجیتال، پردازش سیگنال ممکن است شامل فشرده سازی، تشخیص خطا و تصحیح خطا سیگنال های نمونه دیجیتالی باشد. پردازش سیگنال یک حوزه بسیار ریاضی محور و فشرده است که هسته پردازش سیگنال دیجیتال را تشکیل می دهد و با کاربردهای جدید در هر زمینه مهندسی برق مانند ارتباطات، کنترل، رادار، مهندسی صدا، مهندسی پخش، الکترونیک قدرت و زیست پزشکی به سرعت در حال گسترش است.

بسیاری از سیستم های آنالوگ موجود با همتایان دیجیتال خود جایگزین شده اند. پردازش سیگنال آنالوگ هنوز در طراحی بسیاری از سیستم های کنترل مهم است. آی سی های پردازنده DSP در بسیاری از انواع دستگاه های الکترونیکی مدرن، مانند تلویزیون های دیجیتال، رادیوها، تجهیزات صوتی Hi-Fi، تلفن های همراه، پخش کننده های چند رسانه ای، دوربین های فیلمبرداری و دوربین های دیجیتال، سیستم های کنترل خودرو، هدفون های حذف نویز، دیجیتال یافت می شوند. آنالایزرهای طیف، سیستم های هدایت موشک، سیستم های راداری و سیستم های تلماتیکی. در چنین محصولاتی، DSP ممکن است مسئول کاهش نویز، تشخیص یا سنتز گفتار، رمزگذاری یا رمزگشایی رسانه های دیجیتال، انتقال یا دریافت بی سیم داده ها، مثلث بندی موقعیت با استفاده از GPS، و انواع دیگر پردازش تصویر، پردازش ویدئو، پردازش صدا و گفتار باشد.

انجام پایان نامه ارشد برق مخابرات مقاله پروژه سمینار های دانشجویی کارشناسی ارشد دکتری شبیه سازی مقاله با متلب isi برق کنترل قدرت الکترونیک ابزار دقیق مقاله اصلی: مهندسی ابزار دقیق ابزارهای پرواز ابزارهایی را برای کنترل تحلیلی هواپیما در اختیار خلبانان قرار می دهند. مهندسی ابزار دقیق با طراحی دستگاه هایی برای اندازه گیری کمیت های فیزیکی مانند فشار، جریان و دما سر و کار دارد. طراحی چنین ابزارهایی نیاز به درک خوبی از فیزیک دارد که اغلب فراتر از نظریه الکترومغناطیسی است. به عنوان مثال، ابزارهای پرواز متغیرهایی مانند سرعت باد و ارتفاع را اندازه گیری می کنند تا خلبانان بتوانند هواپیما را به صورت تحلیلی کنترل کنند. به طور مشابه، ترموکوپل ها از اثر Peltier-Seebeck برای اندازه گیری اختلاف دما بین دو نقطه استفاده می کنند.

اغلب ابزار دقیق به خودی خود استفاده نمی شود، بلکه به عنوان حسگرهای سیستم های الکتریکی بزرگتر استفاده می شود. برای مثال، ممکن است از یک ترموکوپل برای کمک به اطمینان از ثابت ماندن دمای کوره استفاده شود. به همین دلیل، مهندسی ابزار دقیق اغلب به عنوان همتای کنترل در نظر گرفته می شود. کامپیوترها مهندسی کامپیوتر ابررایانه‌ها در زمینه‌های متنوعی مانند زیست‌شناسی محاسباتی و سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی استفاده می‌شوند. مهندسی کامپیوتر با طراحی کامپیوترها و سیستم های کامپیوتری سروکار دارد. این ممکن است شامل طراحی سخت‌افزار جدید، طراحی رایانه‌های شخصی، تبلت‌ها، و ابررایانه‌ها یا استفاده از رایانه‌ها برای کنترل یک کارخانه صنعتی باشد. مهندسان کامپیوتر همچنین ممکن است روی نرم افزار یک سیستم کار کنند. با این حال، طراحی سیستم‌های نرم‌افزاری پیچیده اغلب حوزه مهندسی نرم‌افزار است که معمولاً یک رشته جداگانه در نظر گرفته می‌شود. رایانه‌های رومیزی نشان‌دهنده بخش کوچکی از دستگاه‌هایی هستند که یک مهندس کامپیوتر ممکن است روی آن‌ها کار کند، زیرا معماری‌های کامپیوتری اکنون در طیف وسیعی از دستگاه‌ها از جمله کنسول‌های بازی ویدیویی و پخش‌کننده‌های DVD یافت می‌شوند. مهندسان کامپیوتر در بسیاری از جنبه های سخت افزاری و نرم افزاری محاسبات درگیر هستند.

انجام پایان نامه ارشد برق مخابرات مقاله پروژه سمینار های دانشجویی کارشناسی ارشد دکتری شبیه سازی مقاله با متلب isi برق کنترل قدرت الکترونیک اپتیک و فوتونیک مقالات اصلی: اپتیک و فوتونیک اپتیک و فوتونیک با تولید، انتقال، تقویت، مدولاسیون، تشخیص و تجزیه و تحلیل تابش الکترومغناطیسی سروکار دارد. کاربرد اپتیک با طراحی ابزارهای نوری مانند لنزها، میکروسکوپ ها، تلسکوپ ها و سایر تجهیزاتی که از خواص تابش الکترومغناطیسی استفاده می کنند، سروکار دارد. از دیگر کاربردهای برجسته اپتیک می توان به سنسورها و سیستم های اندازه گیری الکترواپتیکی، لیزرها، سیستم های ارتباطی فیبر نوری و سیستم های دیسک نوری (مانند CD و DVD) اشاره کرد. فوتونیک به شدت مبتنی بر فناوری نوری است که با پیشرفت‌های مدرن مانند اپتوالکترونیک (عمدتاً شامل نیمه‌رساناها)، سیستم‌های لیزری، تقویت‌کننده‌های نوری و مواد جدید (مانند فرامواد) تکمیل شده است.

رشته های مرتبط ونتیلاتور پرنده VIP نوزاد مکاترونیک یک رشته مهندسی است که به همگرایی سیستم های الکتریکی و مکانیکی می پردازد. چنین سیستم های ترکیبی به عنوان سیستم های الکترومکانیکی شناخته می شوند و پذیرش گسترده ای دارند. به عنوان مثال می توان به سیستم های تولید خودکار، سیستم های گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع، و زیرسیستم های مختلف هواپیما و خودرو اشاره کرد. طراحی سیستم های الکترونیکی موضوعی در مهندسی برق است که به مسائل طراحی چند رشته ای سیستم های پیچیده الکتریکی و مکانیکی می پردازد. اصطلاح مکاترونیک معمولاً برای اشاره به سیستم های ماکروسکوپی استفاده می شود، اما آینده پژوهان ظهور دستگاه های الکترومکانیکی بسیار کوچک را پیش بینی کرده اند. در حال حاضر، چنین دستگاه‌های کوچکی که به نام سیستم‌های میکروالکترومکانیکی (MEMS) شناخته می‌شوند، در خودروها برای اعلام زمان باز شدن کیسه‌های هوا، در پروژکتورهای دیجیتال برای ایجاد تصاویر واضح‌تر و در چاپگرهای جوهر افشان برای ایجاد نازل‌هایی برای چاپ با وضوح بالا استفاده می‌شوند.

انجام پایان نامه ارشد برق مخابرات مقاله پروژه سمینار های دانشجویی کارشناسی ارشد دکتری شبیه سازی مقاله با متلب isi برق کنترل قدرت الکترونیک در آینده امید می رود که این دستگاه ها به ساخت دستگاه های کوچک پزشکی قابل کاشت و بهبود ارتباطات نوری کمک کنند. مهندسی زیست پزشکی یکی دیگر از رشته های مرتبط با طراحی تجهیزات پزشکی است. این شامل تجهیزات ثابت مانند ونتیلاتورها، اسکنرهای MRI،و مانیتورهای الکتروکاردیوگراف و همچنین تجهیزات متحرک مانند کاشت حلزون، ضربان‌سازهای مصنوعی، و قلب‌های مصنوعی است. مهندسی هوافضا و رباتیک یک نمونه جدیدترین پیشرانه الکتریکی و پیشرانه یونی است.

مهندسان برق معمولا دارای مدرک دانشگاهی با گرایش مهندسی برق، مهندسی الکترونیک، فناوری مهندسی برق، یا مهندسی برق و الکترونیک هستند. اصول اساسی یکسانی در همه برنامه ها آموزش داده می شود، اگرچه ممکن است بر اساس عنوان، تاکید آن متفاوت باشد. طول تحصیل برای چنین مدرکی معمولاً چهار یا پنج سال است و مدرک تکمیل شده ممکن است به عنوان لیسانس علوم در فناوری مهندسی برق/الکترونیک، لیسانس مهندسی، لیسانس علوم، لیسانس فناوری، یا لیسانس علوم کاربردی تعیین شود. بسته به دانشگاه مدرک لیسانس به طور کلی شامل واحدهایی است که شامل فیزیک، ریاضیات، علوم کامپیوتر، مدیریت پروژه و موضوعات مختلف در مهندسی برق می شود. در ابتدا چنین موضوعاتی بیشتر، اگر نه همه، زیرشاخه های مهندسی برق را پوشش می دهند.

در بسیاری از دانشکده ها، مهندسی الکترونیک به عنوان بخشی از جایزه برق گنجانده شده است، گاهی اوقات به طور صریح، مانند لیسانس مهندسی (برق و الکترونیک)، اما در برخی دیگر، مهندسی برق و الکترونیک هر دو به اندازه کافی گسترده و پیچیده در نظر گرفته می شوند که مدرک ها را از هم جدا می کنند. ارائه می شوند. برخی از مهندسین برق برای تحصیل در مقطع کارشناسی ارشد مانند کارشناسی ارشد مهندسی / کارشناسی ارشد علوم (MEng/MSc)، کارشناسی ارشد مدیریت مهندسی، دکترای فلسفه (PhD) در مهندسی، دکترای مهندسی (Eng.D. ) یا مدرک مهندسی. مدرک کارشناسی ارشد و مهندسی ممکن است شامل تحقیق، دوره آموزشی یا ترکیبی از این دو باشد. مدارک دکتری فلسفه و دکترای مهندسی شامل یک جزء تحقیقاتی مهم است و اغلب به عنوان نقطه ورود به دانشگاه در نظر گرفته می شود.

انجام پایان نامه ارشد برق مخابرات مقاله پروژه سمینار های دانشجویی کارشناسی ارشد دکتری شبیه سازی مقاله با متلب isi برق کنترل قدرت الکترونیک در انگلستان و برخی دیگر از کشورهای اروپایی، کارشناسی ارشد مهندسی اغلب به عنوان مدرک کارشناسی با مدت کمی طولانی تر از لیسانس مهندسی به جای یک مدرک تحصیلات تکمیلی مستقل در نظر گرفته می شود. تمرین حرفه ای مهندسان برق بلژیکی در حال بازرسی روتور یک توربین 40000 کیلوواتی شرکت جنرال الکتریک در شهر نیویورک در اکثر کشورها، مدرک لیسانس مهندسی اولین گام به سوی صدور گواهینامه حرفه ای است و خود برنامه مدرک توسط یک نهاد حرفه ای تایید می شود. پس از تکمیل یک برنامه مدرک گواهی شده، مهندس باید قبل از دریافت گواهی، طیفی از الزامات (از جمله الزامات تجربه کاری) را برآورده کند. پس از دریافت گواهی، مهندس عنوان مهندس حرفه ای (در ایالات متحده، کانادا و آفریقای جنوبی)، مهندس خبره یا مهندس ثبت شده (در هند، پاکستان، بریتانیا، ایرلند و زیمبابوه)، مهندس حرفه ای خبره (در استرالیا و نیوزلند) یا مهندس اروپایی (در بیشتر کشورهای اتحادیه اروپا). دفتر شرکت IEEE در طبقه هفدهم خیابان پارک 3 در شهر نیویورک است مزایای مجوز بسته به مکان متفاوت است. به عنوان مثال، در ایالات متحده و کانادا “فقط یک مهندس دارای مجوز می تواند کار مهندسی را برای مشتریان دولتی و خصوصی مهر و موم کند”.

انجام پایان نامه ارشد برق مخابرات مقاله پروژه سمینار های دانشجویی کارشناسی ارشد دکتری شبیه سازی مقاله با متلب isi برق کنترل قدرت الکترونیک این الزام توسط قوانین ایالتی و استانی مانند قانون مهندسین کبک اجرا می شود. در کشورهای دیگر چنین قانونی وجود ندارد. عملاً همه مؤسسات تأییدکننده یک کد اخلاقی دارند که انتظار دارند همه اعضا از آن پیروی کنند یا خطر اخراج را داشته باشند. به این ترتیب این سازمان ها نقش مهمی در حفظ استانداردهای اخلاقی حرفه ایفا می کنند. حتی در حوزه‌هایی که گواهینامه تأثیر قانونی کمی بر کار دارد یا هیچ تأثیری ندارد، مهندسان مشمول قانون قرارداد هستند. در مواردی که کار یک مهندس با شکست مواجه شود، ممکن است مشمول جرم سهل انگاری و در موارد شدید، اتهام سهل انگاری کیفری شود. کار یک مهندس همچنین باید با قوانین و مقررات متعدد دیگری مانند قوانین ساختمان و قوانین مربوط به قوانین محیط زیست مطابقت داشته باشد.

نهادهای حرفه ای مورد توجه برای مهندسان برق عبارتند از: موسسه مهندسین برق و الکترونیک (IEEE) و موسسه مهندسی و فناوری (IET). IEEE ادعا می کند که 30 درصد از ادبیات جهان در مهندسی برق را تولید می کند، بیش از 360000 عضو در سراسر جهان دارد و سالانه بیش از 3000 کنفرانس برگزار می کند. مجله منتشر می کند، بیش از 150000 عضو در سراسر جهان دارد و ادعا می کند که بزرگترین انجمن مهندسی حرفه ای در اروپا است. منسوخ شدن مهارت های فنی یک نگرانی جدی برای مهندسان برق است. بنابراین عضویت و مشارکت در انجمن های فنی، بررسی منظم نشریات در این زمینه و عادت به یادگیری مداوم برای حفظ مهارت ضروری است. یک MIET (عضو موسسه مهندسی و فناوری) در اروپا به عنوان مهندس برق و کامپیوتر (تکنولوژی) شناخته می شود. در استرالیا، کانادا و ایالات متحده، مهندسان برق حدود 0.25٪ از نیروی کار را تشکیل می دهند.[b] ابزار و کار از سیستم موقعیت یابی جهانی گرفته تا تولید برق، مهندسان برق در توسعه طیف گسترده ای از فناوری ها مشارکت داشته اند. آنها طراحی، توسعه، آزمایش و نظارت بر استقرار سیستم های الکتریکی و دستگاه های الکترونیکی را بر عهده دارند. برای مثال، آنها ممکن است روی طراحی سیستم های مخابراتی، بهره برداری از نیروگاه های برق، روشنایی و سیم کشی ساختمان ها، طراحی لوازم خانگی، یا کنترل الکتریکی ماشین آلات صنعتی کار کنند.

ارتباطات ماهواره ای نمونه ای از کاری است که مهندسان برق روی آن کار می کنند. اصول اساسی این رشته، علوم فیزیک و ریاضیات است، زیرا اینها به دستیابی به توصیف کمی و کیفی از نحوه عملکرد چنین سیستم‌هایی کمک می‌کنند. امروزه بیشتر کارهای مهندسی شامل استفاده از رایانه است و استفاده از برنامه های طراحی به کمک رایانه هنگام طراحی سیستم های الکتریکی رایج است. با این وجود، توانایی ترسیم ایده ها هنوز برای برقراری ارتباط سریع با دیگران ارزشمند است. سیستم دست ربات سایه اگرچه اکثر مهندسان برق تئوری مدارهای پایه را درک می کنند (یعنی برهمکنش عناصری مانند مقاومت ها، خازن ها، دیودها، ترانزیستورها و سلف ها در یک مدار)، نظریه های به کار گرفته شده توسط مهندسان به طور کلی به کاری که انجام می دهند بستگی دارد. به عنوان مثال، مکانیک کوانتومی و فیزیک حالت جامد ممکن است به مهندس کار بر روی VLSI (طراحی مدارهای مجتمع) مرتبط باشد، اما تا حد زیادی برای مهندسانی که با سیستم‌های الکتریکی ماکروسکوپی کار می‌کنند بی‌ربط هستند. حتی نظریه مدار ممکن است برای شخصی که سیستم‌های مخابراتی را طراحی می‌کند که از اجزای خارج از قفسه استفاده می‌کنند مرتبط نباشد. شاید مهم‌ترین مهارت‌های فنی برای مهندسان برق در برنامه‌های دانشگاهی منعکس شود که بر مهارت‌های عددی قوی، سواد رایانه و توانایی درک زبان فنی و مفاهیم مرتبط با مهندسی برق تأکید می‌کند.

انجام پایان نامه ارشد برق مخابرات مقاله پروژه سمینار های دانشجویی کارشناسی ارشد دکتری شبیه سازی مقاله با متلب isi برق کنترل قدرت الکترونیک لیزری که به سمت میله اکریلیک پرتاب می‌شود و بازتاب داخلی نور را در یک فیبر نوری چند حالته نشان می‌دهد. طیف گسترده ای از ابزار دقیق توسط مهندسان برق استفاده می شود. برای مدارهای کنترلی و آلارم‌های ساده، یک مولتی متر پایه برای اندازه‌گیری ولتاژ، جریان و مقاومت ممکن است کافی باشد. در جایی که سیگنال های متغیر با زمان نیاز به مطالعه دارند، اسیلوسکوپ نیز ابزاری است که در همه جا حاضر است. در مهندسی RF و مخابرات فرکانس بالا از آنالایزرهای طیف و تحلیلگرهای شبکه استفاده می شود. در برخی از رشته ها، ایمنی می تواند یک نگرانی خاص در مورد ابزار دقیق باشد. به عنوان مثال، طراحان الکترونیک پزشکی باید در نظر داشته باشند که ولتاژهای بسیار پایین تر از حد معمول زمانی که الکترودها مستقیماً با مایعات داخلی بدن در تماس هستند می تواند خطرناک باشد. مهندسی انتقال نیرو نیز به دلیل ولتاژهای بالا مورد استفاده، نگرانی های ایمنی زیادی دارد. اگرچه ولت مترها ممکن است در اصل مشابه ولتاژ پایین خود باشند، مسائل ایمنی و کالیبراسیون آنها را بسیار متفاوت می کند. بسیاری از رشته های مهندسی برق از آزمون های مخصوص رشته خود استفاده می کنند. مهندسان الکترونیک صوتی از مجموعه‌های تست صوتی متشکل از یک مولد سیگنال و یک متر استفاده می‌کنند، که عمدتاً برای اندازه‌گیری سطح و همچنین پارامترهای دیگری مانند اعوجاج هارمونیک و نویز هستند. به همین ترتیب، فناوری اطلاعات مجموعه‌های آزمایشی خاص خود را دارد که اغلب مختص یک قالب داده خاص است و همین امر در مورد پخش تلویزیونی نیز صادق است.

Radome در پایگاه هوایی Misawa مرکز عملیات امنیتی Misawa، Misawa، ژاپن برای بسیاری از مهندسان، کارهای فنی تنها کسری از کارهایی است که انجام می دهند. زمان زیادی نیز ممکن است صرف کارهایی مانند بحث در مورد پیشنهادات با مشتریان، تهیه بودجه و تعیین زمان‌بندی پروژه شود. بسیاری از مهندسان ارشد تیمی از تکنسین ها یا سایر مهندسان را مدیریت می کنند و به همین دلیل مهارت های مدیریت پروژه مهم است. اکثر پروژه های مهندسی شامل نوعی مستندات هستند و بنابراین مهارت های ارتباطی نوشتاری قوی بسیار مهم است.

انجام پایان نامه ارشد برق مخابرات مقاله پروژه سمینار های دانشجویی کارشناسی ارشد دکتری شبیه سازی مقاله با متلب isi برق کنترل قدرت الکترونیک محل کار مهندسان به اندازه نوع کاری که انجام می دهند متنوع است. مهندسان برق را ممکن است در محیط آزمایشگاهی بکر یک کارخانه ساخت، روی کشتی نیروی دریایی، دفاتر یک شرکت مشاوره یا در محل در یک معدن پیدا کنید. در طول زندگی کاری خود، مهندسان برق ممکن است خود را تحت نظارت طیف گسترده ای از افراد از جمله دانشمندان، برق، برنامه نویسان کامپیوتر و سایر مهندسان بیابند. مهندسی برق رابطه نزدیکی با علوم فیزیکی دارد. به عنوان مثال، لرد کلوین فیزیکدان نقش مهمی در مهندسی اولین کابل تلگراف فراآتلانتیک ایفا کرد. برعکس، مهندس الیور هیوساید کار عمده‌ای در زمینه ریاضیات انتقال بر روی کابل‌های تلگراف انجام داد. مهندسان برق اغلب در پروژه های علمی بزرگ مورد نیاز هستند. برای مثال، شتاب‌دهنده‌های ذرات بزرگ مانند سرن به مهندسان برق نیاز دارند تا با بسیاری از جنبه‌های پروژه از جمله توزیع نیرو، ابزار دقیق، و ساخت و نصب آهن‌ربای‌های الکتریکی ابررسانا سروکار داشته باشند. انجام پایان نامه ارشد برق مخابرات مقاله پروژه سمینار های دانشجویی کارشناسی ارشد دکتری شبیه سازی مقاله با متلب isi برق کنترل قدرت الکترونیک

مهندسی رایانه یا مهندسی کامپیوتر دانشی است مرکب از مباحث نرم‌افزار. این رشته برخلاف مهندسی نرم‌افزار با طراحی و توسعه و تولید سیستم‌های رایانه‌ای در هر دو شاخه سخت‌افزار و نرم‌افزار سر و کار دارد. مهندسی رایانه شاخه‌ای از مهندسی است که چندین زمینه موردنیاز از علوم رایانه و الکترونیک را برای توسعه سخت‌افزار و نرم‌افزار رایانه ادغام می‌کند. مهندسان رایانه معمولاً علاوه بر مهندسی نرم‌افزار یا مهندسی الکترونیک رایانه در طراحی نرم‌افزار و سخت‌افزار مهارت دارند. مهندسان در طراحی بسیاری از سخت‌افزارها و نرم‌افزارهای محاسباتی، شامل طراحی ریزکنترلگرهای فردی، ریزپردازنده‌ها، رایانه‌های شخصی و ابررایانه‌ها و طراحی مدار مهارت دارند. این حوزه مهندسی افزون بر چگونگی کارکرد سیستم‌های رایانه‌ای، بر چگونگی کاربردی‌تر کردن آن نیز تمرکز دارد.

وظایف معمول مهندسان رایانه شامل نوشتن نرم‌افزار و سیستم عامل برای میکروکنترلرهای جاسازی شده، طراحی تراشه‌های VLSI، طراحی سنسورهای آنالوگ، طراحی صفحات مدار و طراحی سیستم‌های عامل رایانه است. مهندسان رایانه نیز برای تحقیقات رباتیک مناسب هستند که به شدت بر استفاده از سیستم‌های کنترل و نظارت بر سیستم‌های الکتریکی مانند موتور، ارتباطات، و سنسورهای دیجیتال متکی هستند.

انجام پایان نامه ارشد برق مخابرات مقاله پروژه سمینار های دانشجویی کارشناسی ارشد دکتری شبیه سازی مقاله با متلب isi برق کنترل قدرت الکترونیک

در بسیاری از موسسات، دانشجویان مهندسی رایانه مجاز هستند تا زمینه‌های تحصیلات عالی را در سال‌های پایه و پایانی خود انتخاب کنند زیرا گستره وسیع دانش مورد استفاده در طراحی و کاربرد رایانه‌ها فراتر از دامنه تحصیلات تکمیلی است. سایر موسسات ممکن است نیاز به دانش آموزان مهندسی رایانه به عنوان تمرکز اصلی خود برای تکمیل یک یا دو سال مهندسی عمومی قبل از اعلان داشته باشند.

مهندسی رایانه در سال ۱۹۳۹ آغاز شد، زمانی که جان وینسنت آتناواف و کلیفورد بری از طریق فیزیک، ریاضیات و مهندسی برق الکترونیک شروع به توسعه اولین رایانه دیجیتال جهان کردند. جان وینسنت آتناواف یک استاد فیزیک و ریاضیات دانشگاه ایالتی آیووا و کلیفورد بری یک فارغ‌التحصیل سابق در زمینه مهندسی برق و فیزیک بود. آن‌ها با هم، رایانه Atanasoff-Berry را نیز به وجود آوردند که همچنین به عنوان ABC شناخته شده بود که برای تکمیل ۵ سال طول کشید. در حالی که ABC اصلی در دهه ۱۹۴۰ از بین رفته و دور انداخته شد، یک نسخه از ABC در سال ۱۹۹۷ ساخته شد.

تاریخچه آموزش مهندسی رایانه

اولین دوره کارشناسی مهندسی رایانه در ایالات متحده در سال ۱۹۷۲ در دانشگاه کلیولند، اوهایو رزرواسیون در غرب ایالات متحده تأسیس شد.[۸] از سال ۲۰۱۵، ۲۵۰ برنامه مهندسی رایانه با مجوز ABET در ایالات متحده[۸] وجود دارد. در اروپا، اعتبار بخشی از مدارس مهندسی رایانه توسط بخش‌های مختلف سازمان از شبکه EQANIE انجام می‌شود. با توجه به افزایش تقاضای کار برای مهندسان که می‌توانند به‌طور همزمان سخت‌افزار، نرم‌افزار، سیستم عامل، و تمام انواع سیستم‌های رایانه‌ای که در صنعت استفاده می‌شود را طراحی کنند بعضی از موسسات عالی‌رتبه در سراسر جهان، مدرک لیسانس را به‌طور کلی به نام مهندسی رایانه ارائه می‌دهند. هر دو مهندسی رایانه و مهندسی الکترونیک شامل طراحی مدار آنالوگ و دیجیتال در برنامه درسی خود می‌باشد. مانند همه رشته‌های مهندسی، داشتن دانش ریاضی و علوم برای مهندسان رایانه ضروری است.

تحصیلات

مهندسی رایانه در برخی از دانشگاه‌ها به عنوان علوم رایانه و مهندسی شناخته می‌شود. بیشترین مشاغل مهندسی رایانه نیاز به حداقل یک مدرک لیسانس در مهندسی رایانه (یا علوم رایانه و مهندسی) دارد. مهندسین رایانه به‌طور معمول باید یک شاخه از ریاضیات مانند حسابداری، جبر و مثلثات و بعضی کلاس‌های علم رایانه را یاد بگیرند. از آنجا که مهندسان سخت‌افزار معمولاً با سیستم‌های نرم‌افزاری رایانه‌ای کار می‌کنند داشتن زمینه ای قوی در برنامه‌نویسی رایانه ضروری است. طبق آمار دفتر آمار ایالات متحده رشته مهندسی رایانه شبیه به مهندسی برق است، اما برخی از دوره‌های علوم رایانه به برنامه درسی اضافه شده‌است. برخی از شرکت‌های بزرگ یا شغل‌های تخصصی نیاز به مدرک کارشناسی ارشد دارند. همچنین برای مهندسان رایانه بسیار مهم است که با پیشرفت‌های سریع در تکنولوژی منطبق شوند؛ بنابراین، بسیاری یادگیری را در سراسر حرفه خود ادامه می‌دهند. این می‌تواند مفید باشد، به ویژه هنگامی که به یادگیری یا بهبود مهارت‌های جدید موجود می‌رسد.

کاربردها

دو بخش عمده در مهندسی رایانه وجود دارد: سخت‌افزار و نرم‌افزار.

مهندسی سخت‌افزار رایانه

طبق آمار دفتر آمار ایالات متحده (BLS)، رشد شغلی ده درصدی از سال ۲۰۱۴ تا ده سال آینده برای مهندسی سخت‌افزار رایانه تخمین زده می‌شود. در سال۲۰۱۴برای مهندسی سخت‌افزار رایانه حدود ۳٪ بود و در مجموع ۷۷٬۷۰۰ شغل در همان سال وجود داشت.[۱۱] امروزه سخت‌افزار رایانه به نوعی برابر با مهندسی الکترونیک و رایانه (electrical computer engineering) است. مهندسی (ECE) و به بسیاری از زیر شاخه‌ها تقسیم شده‌است که مهم‌ترین آن طراحی سیستم جاسازی شده‌است.

مهندسی نرم‌افزار رایانه

طبق آمار دفتر آمار ایالات متحده (BLS)، مهندسان نرم‌افزارهای رایانه‌ای و نرم‌افزارهای سیستم‌های رایانه‌ای در مقایسه با سایر شغل‌ها قرار است سریعتر رشد کنند. رشد هفده درصدی از سال ۲۰۱۴ تا ده سال آینده برای مهندسی نرم‌افزار رایانه‌ای تخمین زده می‌شود و در مجموع ۱۱۴ هزار شغل در همان سال وجود خواهد داشت. علاوه بر این، نگرانی‌های روزافزون در مورد امنیت سایبری، باعث شده تا مهندسی نرم‌افزار رایانه دارای بیشترین نرخ متوسط افزایش تقاضای بازار کار برای همه زمینه‌ها باشد. با توجه به این، رشد شغلی بیشتر از آنچه در طول دهه گذشته بوده‌است، خواهد بود. علاوه بر این، چشم‌انداز شغل برای برنامه نویسان رایانه ،۸ درصد کمتر از کسانی است که برنامه‌های رایانه‌ای را می‌نویسند (یعنی سیستم‌های جاسازی شده) که جزو توسعه دهندگان نرم‌افزار رایانه نیستند.

زمینه‌های تخصصی

زمینه‌های تخصصی بسیار زیادی در رشته مهندسی رایانه وجود دارد.

برنامه‌نویسی، رمزنگاری و محافظت از اطلاعات

مهندسان رایانه روی برنامه‌نویسی، رمزنگاری و محافظت از اطلاعاتی مانند تصاویر دیجیتال و موسیقی برای ایجاد روش‌های جدید برای محافظت از انواع مختلف داده و روی ارتباطات بی‌سیم، سیستم‌های چند آنتن، انتقال نوری کار می‌کنند.

ارتباطات و شبکه‌های بی‌سیم

کسانی که روی ارتباطات و شبکه‌های بی‌سیم تمرکز می‌کنند، در سیستم‌های مخابراتی و شبکه‌ها (به خصوص شبکه‌های بی‌سیم) به صورت تخصصی و پیشرفته کار می‌کنند. مدولاسیون و کدگذاری خطا و نظریه اطلاعات و طراحی شبکه با سرعت بالا، طراحی و تجزیه و تحلیل سیستم تحمل خطا، و طرح‌های ذخیره‌سازی و انتقال همه بخشی از این تخصص است.

کامپایلرها و سیستم عامل

این تخصص بر طراحی و توسعه کامپایلرها و سیستم عامل‌ها تمرکز دارد. مهندسین در این زمینه سیستم عامل جدیدی را توسعه می‌دهند. معماری سیستم، تکنیک‌های تحلیل برنامه و تکنیک‌های جدید برای اطمینان از کیفیت نمونه‌هایی از کار در این زمینه است.

علم محاسباتی و مهندسی

علوم و مهندسی محاسبات یک رشته نسبتاً جدید است. کار افراد در این زمینه، کشف روش‌های محاسباتی برای فرموله کردن و حل مشکلات پیچیده ریاضی در مهندسی و علوم فیزیکی و اجتماعی است. طراحی هواپیما، طراحی مدار VLSI، سیستم‌های تشخیص رادار، انتقال یون از طریق کانال‌های بیولوژیکی نمونه‌هایی از کار در این زمینه است.

شبکه‌های رایانه‌ای محاسبات همراه و سیستم‌های توزیع شده

در این تخصص، مهندسان محیط‌های یکپارچه را برای محاسبات، ارتباطات و دسترسی به اطلاعات ایجاد می‌کنند. مانند شبکه‌های بی‌سیم، مدیریت منابع در سیستم‌های مختلف و بهبود کیفیت خدمات در موبایل و دستگاه‌های خودپرداز و کار بر روی سیستم‌های شبکه‌های بی‌سیم از نمونه‌های کار در این زمینه است.

سیستم‌های رایانه‌ای: معماری، پردازش موازی و قابلیت اطمینان

مهندسین کار در سیستم‌های رایانه‌ای بر روی پروژه‌های تحقیقاتی کار می‌کنند که برای رایانه قابل اعتماد، امن و با کارایی بالا امکان‌پذیر است. سیستم‌های پروژه‌هایی مانند طراحی پردازنده‌های چند رشته‌ای و پردازش موازی در این زمینه گنجانده شده‌است. مثالهای دیگر از کار در این زمینه شامل توسعه نظریه‌های جدید، الگوریتم‌ها و سایر ابزارهایی است که به سیستم‌های رایانه‌ای ربط داده شده‌است. معماری رایانه شامل طراحی واحد مرکزی پردازش، چیدمان سلسله مراتب ذخیره‌سازی و سازمان حافظه است.

بینایی رایانه و روباتیک

در این تخصص، مهندسان رایانه بر روی توسعه تکنولوژی حسگر بصری تمرکز می‌کنند تا یک محیط را درک کند، نمایه ای از یک محیط زیست و دستکاری در محیط زیست. سپس اطلاعات جمع‌آوری شده سه بعدی برای اجرای وظایفی پردازش می‌شود. انواع وظایف شامل بهبود مدل‌سازی انسان، ارتباطات تصویری و رابط‌های انسانی و رایانه است. دستگاه‌هایی مانند دوربین‌های ویژه با سنسور بینایی همه‌کاره.

سیستم‌های جاسازی شده

افرادی که در این زمینه کار می‌کنند، تکنولوژی را برای افزایش سرعت، قابلیت اطمینان و عملکرد سیستم‌های جاسازی شده در بسیاری از آنها طراحی می‌کنند. سیستم‌های جاسازی شده در بسیاری ازدستگاه‌ها از یک رادیو FM کوچک تا شاتل فضایی یافت می‌شود. تحولات جاری در سیستم‌های جاسازی شده شامل موارد زیر است: وسایل نقلیه خودکار و تجهیزات برای انجام جستجو و نجات خودکار و سیستم‌های حمل و نقل و هماهنگی انسان و ربات برای تعمیر تجهیزات درفضا. از سال ۲۰۱۸، تعبیه تخصص مهندسی رایانه شامل طراحی سیستم بر روی تراشه، معماری محاسبات لبه و اینترنت اشیا است.

مدارهای مجتمع، طراحی VLSI، تست و CAD

این تخصص مهندسی رایانه نیاز به دانش کافی از الکترونیک و سیستم‌های الکتریکی دارد. مهندسانی که در این کار هستند بر روی افزایش سرعت، قابلیت اطمینان و بهره‌وری انرژی نسل بعدی مدارهای مجتمع (VLSI) مقیاس بسیار بزرگ و میکروسیستم کار می‌کنند یک مثال از این تخصص کار بر روی کاهش مصرف انرژی الگوریتم‌های VLSI و معماری است.

پردازش سیگنال، تصویر و گفتار

مهندسان رایانه در این زمینه به بهبود در تعامل انسان و رایانه می‌پردازند، از جمله تشخیص گفتار و سنتز، تصویربرداری پزشکی و علمی یا سیستم‌های ارتباطی. دیگر کارها در این زمینه شامل توسعه چشم رایانه مانند تشخیص ویژگی‌های صورت انسان است.

معماری رایانه در مهندسی رایانه، مجموعه ای از قوانین و روش‌هاست که عملکرد، سازماندهی و روند اجرای سیستم‌های رایانهای را توصیف می‌کند. برخی تعاریف معماری، آن را به عنوان توصیف توانایی‌ها و مدل برنامه نویسی رایانه، تعریف می‌کنند که در عین حال جنبه اجرایی ندارد. در تعاریف دیگر، معماری رایانه شامل طراحی مجموعه معماری، طراحی معماری خرد، طراحی منطق و پیاده سازی است.

اولین معماری مستند رایانه در مکاتبات چارلز بابیج و آدا لاولاس بود که موتور تحلیلی را توصیف می‌کرد. هنگام ساخت رایانه Z1 در سال 1936 ، کنراد زوزه در دو برنامه ثبت اختراع برای پروژه‌های آینده خود توضیح داد که دستورالعمل‌های ماشین می‌توانند در همان حافظه‌ای که داده‌ها ذخیره شده‌اند ذخیره گردند. . [۲] [۳] دو مثال اولیه و مهم دیگر عبارتند از:

مقاله جان فون نویمان در سال 1945 ،به نام First Draft of a Report on the EDVAC ، که توصیف کننده سازمانی از عناصر منطقی است.

ماشین حساب الکترونیکی آلن تورینگ که جزئیات بیشتری دارد، پیشنهاد شده برای موتور محاسبات اتوماتیک، همچنین در سال 1945 به مقاله جان فون نویمان اشاره کرده‌است. اصطلاح “معماری” در ادبیات رایانه را می‌توان در آثار لایل آر جانسون و فردریک پی بروکس جونیور، اعضای بخش سازمان ماشین در مرکز تحقیقات اصلی IBM در سال 1959 جستجو کرد. جانسون این فرصت را داشت که یک مقاله تحقیقاتی اختصاصی درباره Stretch ، ابررایانه IBM تولید شده برای آزمایشگاه ملی Los Alamos (در آن زمان به عنوان آزمایشگاه علمی Los Alamos)، بنویسد. وی برای توصیف سطح جزئیات برای بحث در مورد رایانه لوکس و مجلل، خاطرنشان کرد که توصیف او از قالب‌ها، انواع دستورالعمل‌ها، پارامترهای سخت افزاری و بالا بردن سرعت، در سطح “معماری سیستم” است، اصطلاحی که مفیدتر از “سازمان ماشین” به نظر می‌رسد .

متعاقباً، بروكس، یک طراح Stretch ، فصل 2 کتابPlanning a Computer System: Project Stretch by stating را “معماری رایانه” نامید. مانند سایر معماری‌ها، هنر، تعیین نیازهای کاربر از یک سازه و سپس طراحی آن برای رفع نیازها تا حد ممکن با توجه به محدودیت‌های اقتصادی و فناوری است.

بروکس در ادامه به توسعه خط رایانه‌های IBM System / 360 (که اکنون IBM zSeries نامیده می شود) کمک می‌کند، که در آن “معماری” به عنوان “آنچه کاربر باید بداند” تعریف می‌شود. بعدا کاربران رایانه از این اصطلاح به ندرت در موقعیت مناسب استفاده کردند.

اولین معماری‌های رایانه بر روی کاغذ طراحی شده و سپس مستقیماً در فرم نهایی سخت افزار ساخته شده اند. بعدها نمونه‌های اولیه معماری رایانه به صورت فیزیکی در قالب رایانه ترانزیستور – منطق ترانزیستور (TTL) – مانند نمونه‌های اولیه 6800 و PA-RISC – ساخته و قبل از تعهد به فرم سخت افزاری نهایی، ساخته شدند. از دهه 1990 ، معماری‌های رایانه جدید معمولاً “ساخته” می‌شوند ، آزمایش می‌شوند و اصلاح می شوند (در برخی دیگر از معماری‌های رایانه در شبیه ساز معماری رایانه)؛ یا داخل یک FPGA به عنوان یک ریزپردازنده نرم؛ یا هر دو (قبل از تعهد به فرم سخت افزاری نهایی.

زیر مجموعه‌ها

رشته معماری رایانه دارای سه زیر مجموعه اصلی است:

معماری مجموعه دستورالعمل‌ها (ISA): کد ماشین را که پردازنده می‌خواند و بر اساس آن عمل می‌کند، بعلاوه اندازه کلمه، حالت آدرس دهی، ثبات و نوع داده را تعریف می‌کند.

معماری خرد : همچنین به عنوان “سازمان رایانه‌ای” شناخته می‌شود. این روش نحوه اجرای ISA توسط یک پردازنده خاص را بیان می‌کند. به عنوان مثال اندازه حافظه نهان پردازنده رایانه، مسئله‌ای است که به طور کلی هیچ ارتباطی با ISA ندارد.

طراحی سیستم‌ها : شامل سایر مولفه‌های سخت افزاری درون یک سیستم محاسباتی مانند پردازش داده غیر از CPU (به عنوان مثال دسترسی مستقیم به حافظه ) ، مجازی سازی و پردازش چندگانه

فناوری‌های دیگری نیز در معماری رایانه وجود دارد. فن آوری‌های زیر در شرکت‌های بزرگتر مانند اینتل مورد استفاده قرار می‌گیرد و در سال 2002 تخمین زده شد که 1٪ از کل معماری رایانه را شامل می‌شود:

معماری کلان : لایه‌های معماری انتزاعی‌تر از معماری خرد است.

معماری مجموعه دستورالعمل‌های اسمبلی: یک اسمبلر هوشمند ممکن است یک زبان اسمبلی انتزاعی را که برای گروهی از ماشین‌ها متداول است، برای اجراهای مختلف به زبان ماشین کمی متفاوت تبدیل کند.

معماری کلان قابل مشاهده توسط برنامه نویسان : ابزارهای زبان‌های سطح بالاتر مانند کامپایلرها ممکن است یک رابط یا قرارداد ثابت برای برنامه نویسان با استفاده از آنها تعریف کنند، تفاوت بین ISA ، UISA و ریز معماری‌های اساسی را انتزاع کنند. برای مثال، استانداردهای C ،C ++ یا Java، معماری‌های مختلف قابل مشاهده توسط برنامه نویس را تعریف می‌کنند.

میکرو کد(ریزبرنامه سازی) : میکروکد نرم افزاری است که دستورالعمل‌های کار با تراشه را ترجمه می‌کند. مانند یک پوشش در اطراف سخت افزار عمل می‌کند و نسخه مطلوبی از رابط مجموعه دستورالعمل سخت افزار را ارائه می‌دهد. این امکان ترجمه دستورالعمل‌ها، انتخاب‌های انعطاف پذیری را به طراحان تراشه می‌دهد: به عنوان مثال:

1) نسخه جدید تراشه بهبود یافته می‌تواند با استفاده از میکروکد دقیقاً همان دستورالعمل نسخه قبلی تراشه را ارائه دهد، بنابراین تمام نرم افزارهایی که این مجموعه دستورالعمل‌ها را هدف قرار می‌دهند بدون نیاز به تغییر روی تراشه جدید اجرا می‌شوند.

2) میکروکد می‌تواند مجموعه دستورالعمل‌های متنوعی را برای همان تراشه زیربنایی ارائه دهد، که به آن امکان می‌دهد تا نرم افزارهای متنوعی را اجرا کند.

: UISA دستور العمل کاربر برای مجموعه معماری، به یکی از سه زیر مجموعه دستورالعمل CPU RISC(رایانه کم دستور) ارائه شده توسط پردازنده های PowerPC RISC اشاره دارد. زیر مجموعه UISA ، دستورالعمل های RISC مورد علاقه توسعه دهندگان برنامه هستند. دو زیر مجموعه دیگر دستورالعمل‌های VEA (معماری محیط مجازی) است که توسط توسعه دهندگان سیستم مجازی سازی استفاده می‌شود و OEA (معماری محیط عملیاتی) که توسط توسعه دهندگان سیستم عامل استفاده می‌شود.

معماری پین : عملکردهای سخت افزاری که یک ریزپردازنده باید در اختیار یک پلتفرم سخت افزاری قرار دهد ، مثلاً پایه های x86 A20M ، FERR / IGNNE یا FLUSH. همچنین پیام هایی که پردازنده باید منتشر کند تا حافظه نهان خارجی آزاد شود. توابع معماری پین انعطاف پذیرتر از توابع ISA است زیرا سخت افزار خارجی می‌تواند با رمزگذاری های جدید سازگار شود یا از پین به پیام تغییر کند. اصطلاح “معماری” مناسب است ، زیرا توابع باید برای سیستم‌های سازگار ارائه شوند، حتی اگر روش دقیق تغییر کند.

نقش ها

تعریف

معماری رایانه مربوط به متعادل سازی عملکرد، کارایی، هزینه و قابلیت اطمینان یک سیستم رایانه‌ای است. مجموعه دستورالعمل‌های پیچیده‌تر، برنامه نویسان را قادر می‌سازد تا برنامه‌هایی با فضای کمتری بنویسند، زیرا یک دستورالعمل می‌تواند برخی از انتزاعات سطح بالاتر را رمزگذاری کند (مانند دستورالعمل حلقه x86). با این وجود، رمزگشایی دستورالعمل‌های طولانی‌تر و پیچیده‌تر برای پردازنده زمان بیشتری می‌برد و پیاده سازی آنها می‌تواند هزینه بیشتری داشته باشد. پیچیدگی بیشتر دستورالعمل‌های بزرگ، احتمال بیشتری برای قابل اعتماد نبودن در هنگام تعامل دستورالعمل‌ها به روش‌های غیرمنتظره ایجاد می‌کند.

این پیاده سازی شامل طراحی مدار مجتمع، بسته بندی، قدرت و خنک سازی است. بهینه سازی طراحی، نیاز به آشنایی با کامپایلرها، سیستم عامل‌ها برای طراحی منطقی، و بسته بندی دارد. [۱۰]

مجموعه دستورالعمل معماری

معماری مجموعه دستورالعمل‌ها (ISA) رابط بین نرم افزار و سخت افزار رایانه است و همچنین می‌تواند به عنوان نمای برنامه نویسان از ماشین مشاهده شود. رایانه‌ها زبان های برنامه نویسی سطح بالا مانند جاوا، C ++ یا بیشتر زبان های برنامه نویسی مورد استفاده را نمی‌فهمند. پردازنده فقط دستورالعمل‌های رمزگذاری شده را به صورت عددی، معمولاً به عنوان اعداد دودویی، می‌فهمد. ابزارهای نرم افزاری، مانند کامپایلرها، زبان‌های سطح بالا را به دستورالعمل‌هایی تبدیل می کنند که پردازنده می‌تواند آنها را درک کند.

علاوه بر دستورالعمل ها، ISA مواردی را که در دسترس یک برنامه است در رایانه تعریف می کند به عنوان مثال، انواع داده ها، ثبات ها، حالت های آدرس دهی و حافظه. دستورالعمل ها، این موارد موجود را با فهرست های ثبات (یا نام ها) و حالت های آدرس دهی حافظه پیدا می کنند.

ISA یک رایانه معمولاً در یک کتابچه راهنمای کوچک شرح داده می‌شود که نحوه کدگذاری دستورالعمل‌ها را شرح می‌دهد. همچنین، ممکن است اسامی کوتاه (مبهم) برای دستورالعمل‌ها تعریف شود. نام‌ها را می‌توان با یک ابزار توسعه نرم افزار به نام اسمبلر تشخیص داد. اسمبلر یک برنامه رایانه‌ای است که یک فرم ISA قابل خواندن توسط انسان را به فرم قابل خواندن توسط رایانه ترجمه می‌کند. دیس اسمبلر ها نیز به طور گسترده در دسترس هستند، معمولاً در اشکال زدایی و برنامه‌های نرم افزاری، برای جداسازی و اصلاح اشکال‌ها در عملکرد در برنامه‌های باینری رایانه به کار می روند.