Promotion in Elektrotechnik und Informationstechnik Rochester Institute of Technology (RIT)

Überblick

Es sind aufregende Zeiten in der Elektro- und Computertechnik. Die Menschheit befindet sich inmitten einer Revolution, die mit der Nutzung elektrischer Energie begann und sich zum allgegenwärtigen Zugang und zur Nutzung von Informationen von heute entwickelt hat. Elektrotechnik und Informationstechnik spielen bei dieser Revolution eine führende Rolle.

Die Elektro- und Computertechnik bietet die Geräte und Methoden zum Sammeln, Verarbeiten, Kommunizieren und Speichern von Informationen. Diese Bereiche des Ingenieurwesens tragen auch zur grundlegenden Technologie bei, um die dringendsten Probleme unserer Gesellschaft zu lösen, wie die Entwicklung zur Elektrifizierung der Infrastruktur zur Bewältigung von Umweltproblemen. Forscher in der Elektro- und Computertechnik haben Fortschritte wie den drahtlosen Zugang zum Internet, die superschnelle Kommunikation auf der ganzen Welt, Steuerungssysteme, die einen Menschen zum Mond bringen, tragbare Computergeräte, selbstfahrende Fahrzeuge, Robotik und das Smart Grid bereitgestellt aus erneuerbaren Energien und vielem mehr.

Die Mission der Promotion in Elektro- und Computertechnik ist es, die nächste Generation von Führungskräften im heutigen Informationszeitalter zu bilden. Sie werden ein erfolgreicher unabhängiger Forscher, der Erfolg hat und eine erfolgreiche Karriere in Wissenschaft, Industrie oder Regierung genießt. Absolventen des Programms werden Mitglieder der ausgewählten Gruppe globaler Experten, die die Grenzen des Wissens in der Elektro- und Computertechnik erweitern, um die nächste Welle von Transformationsfortschritten in die Gesellschaft zu bringen.

Wir bilden Forscher. Forschung ist ein Handwerk, das intellektuelle Geschicklichkeit und gebildete Kreativität erfordert. Wie es bei allen Handwerken der Fall ist, bei denen ein Student lernt, indem er Seite an Seite mit einem Experten des Handwerks arbeitet, um unabhängige Forscher zu werden. in der Elektro- und Computertechnik forschen Sie unter der Anleitung der Weltklasseforscher, aus denen unsere Fakultät besteht. Diese Forschung wird häufig mit einigen der vielen Zentren und Labors im gesamten RIT in Verbindung gebracht, darunter dem Zentrum für menschenbewusste KI und dem Global Cybersecurity Institute.

André Gide, Literaturnobelpreisträger von 1947, hat einmal gesagt: „Der Mensch kann keine neuen Ozeane entdecken, wenn er nicht den Mut hat, die Küste aus den Augen zu verlieren.“ Dies ist ein poetischer, aber dennoch wahrer Gedanke über den Prozess der Entdeckung. Doch mit dem pragmatischen Denken unseres Ingenieurs würden wir hinzufügen, dass wir, um im Entdeckungsprozess erfolgreich zu sein, nicht nur Mut brauchen, sondern auch Wissen (schließlich muss ein Seemann die Navigation kennen, um sich über die Sichtweite der Küste hinauszuwagen!) Das Curriculum für den Ph.D. in Elektro- und Informationstechnik vermittelt das Wissen und die Fähigkeiten, um erfolgreiche unabhängige Forscher zu entwickeln, indem disziplinäre und interdisziplinäre Kurse, Forschungsmentoren und Seminare angeboten werden.

Kernfächer: Kernfächer werden in der Regel während der ersten beiden Semester des Programms abgeschlossen , da sie als grundlegende Vorbereitung für Wahlfächer dienen, Kernkompetenz Fähigkeiten für die Entwicklung der Forschung, die Einführung der Forschungslandschaft in Elektro- und Computertechnik, und für das Qualifying vorbereiten helfen Prüfung.

Wahlfächer zur Fachrichtungskonzentration: Die Wahlfächer zur Fachrichtungskonzentration bieten eine gründliche Ausbildung auf dem Forschungsgebiet der Elektrotechnik und Informationstechnik. Die Wahlpflichtfächer können in Absprache mit dem Dissertations- und Forschungsbetreuer sowie aus den Lehrveranstaltungen des Fachbereichs Elektrotechnik und Mikroelektronik oder des Fachbereichs Technische Informatik gewählt werden.

Wahlfächer zu Schwerpunktbereichen: Wahlfächer zu Schwerpunktbereichen bieten den Studierenden die Lehrplanflexibilität, um sich an transdisziplinärem Lernen zu beteiligen. Studenten, in Absprache mit dem Dissertations- und Forschungsberater, Graduiertenkurse, die von einer der Abteilungen des Kate Gleason College of Engineering angeboten werden. Darüber hinaus und vorbehaltlich der Zustimmung des Programmdirektors können die Studenten Graduiertenkurse wählen, die von einem der RIT-Colleges angeboten werden.

Eignungsprüfung: Am Ende des ersten Studienjahres legen die Studierenden eine Eignungsprüfung ab. Die Prüfung bewertet die Eignung, das Potenzial und die Kompetenz des Studenten bei der Durchführung von Forschungsarbeiten auf Ph.D.-Niveau.

Dissertationsvorschlag und Kandidaturprüfung: Die Studierenden müssen ihrem Dissertationsausschuss frühestens sechs Monate nach der Eignungsprüfung und mindestens zwölf Monate vor der Verteidigungsprüfung einen Dissertationsvorschlag vorlegen. Der Vorschlag bietet den Studierenden die Möglichkeit, ihre Forschungspläne zu erläutern und von ihrem Dissertationsausschuss Feedback zur Ausrichtung und Herangehensweise ihrer Forschung einzuholen.

Research Review Meetings: Research Review Meetings bieten dem Studenten vor der Verteidigung seiner vollständigen Dissertation ein umfassendes Feedback zum Forschungsfortschritt und den erwarteten Ergebnissen seiner Dissertation. Nach Abschluss des Dissertationsantrags und der Eignungsprüfung bis zur Verteidigung der Dissertation müssen mindestens alle sechs Monate Forschungsgutachten stattfinden.

Präsentation und Verteidigung der Dissertation: Jeder Doktorand bereitet eine originelle, technisch anspruchsvolle und gut geschriebene Dissertation vor, die die Forschungsarbeiten und neuartigen Beiträge des Kandidaten beschreibt, die sich aus seinem Doktorstudium in der Disziplin Elektrotechnik und Informationstechnik ergeben haben. Jeder Doktorand präsentiert und verteidigt seine Dissertation und die begleitende Forschung vor seinem Promotionsausschuss.

Forschung

Die Förderung von erstklassiger, wirkungsvoller Forschung ist das Ethos des Ph.D. in der Elektro- und Informationstechnik. Unsere Fakultät und unsere Studenten arbeiten jeden Tag daran, die nächste Welle transformativer Fortschritte für unsere Gesellschaft des Informationszeitalters zu erzielen, indem sie in einem der folgenden vier Bereiche forschen:

• Architekturen und Geräte für die Datenverarbeitung
• Kommunikation, Netzwerke und Sicherheit
• Maschinelles Lernen und Künstliche Intelligenz
• Cyber-physische und eingebettete Systeme

Architekturen und Geräte für die Datenverarbeitung

Unser Informationszeitalter basiert auf den Geräten, die Informationen verarbeiten und speichern. Unsere Fakultät und Studenten forschen an Computerarchitektur und Computergeräten, die die nächsten technologischen Fortschritte in unser Informationszeitalter bringen werden. Zu den Forschungsprojekten in diesem Bereich gehören energieeffiziente Gerätearchitektur, optoelektronische Geräte, rekonfigurierbare Hardware, Netzwerke auf Chips, heterogenes Computing, zukünftige Computergeräte für Spät- und Post-Silizium-Technologien und Computergeräte, die auf den aufkommenden revolutionären Computerparadigmen von Quanten basieren Computing und neuromorphes Computing. Darüber hinaus umfasst die Forschung in diesem Bereich neue Paradigmen, die Computer- und Netzwerkarchitekturen miteinander verschmelzen, wie es beim Edge Computing der Fall ist.

Kommunikation, Netzwerke und Sicherheit

Es ist kein Zufall, dass die Währung unserer digitalen Welt, das „Bit“, ihren Ursprung in der „Theory of Communication“ hat, der Arbeit von Claude Shannon, die das Feld der Informationstheorie hervorgebracht hat. Unser Informationszeitalter hängt von der Fähigkeit ab, Informationen sicher zu kommunizieren. Am RIT widmen sich unsere Fakultät und Studenten der Erforschung verschiedener Aspekte der Kommunikations- und Netzwerktechnologie. Forschungsprojekte in diesem Bereich umfassen die Untersuchung so unterschiedlicher Themen wie 5G- und B5G-Kommunikation (jenseits von 5G), Elektromagnetik von drahtlosen Netzwerken auf Chips, theoretische Modellierung und Messung von Mikrostreifenantennen und integrierten Mikrowellenschaltkreisen, Wearables und Wireless Body Area Netzwerke (WBAN), Cognitive Radios und Netzwerke, dynamische gemeinsame Nutzung des Spektrums, drahtlose MIMO-Kommunikation und fortschrittliche Glasfasernetzwerke.

Der Informationsaustausch führt zu der Notwendigkeit, die Kommunikationsverbindungen, die Netzwerke und die Computersysteme, die sie miteinander verbinden, zu sichern. Daher forschen unsere Fakultät und unsere Studenten auch in den Bereichen Wireless Physical Layer Security (WPLS), Modulationsverschleierung, Kryptografietechnik, Sicherheit vernetzter Fahrzeuge (V2V), IoT-Sicherheit und vorausschauendes Cyber-Situationsbewusstsein.

Maschinelles Lernen und Künstliche Intelligenz

Innerhalb des letzten Jahrzehnts haben Fortschritte in der Computerarchitektur und Rechenleistung zu riesigen Fortschritten in der Entwicklung von Computern geführt, die in der Lage sind, selbst zu lernen, wie man ein Problem löst, und von Anwendungen, die sich diese Fähigkeit zunutze machen. Diese Technologien, die zusammen als maschinelles Lernen oder künstliche Intelligenz bekannt sind, bringen neue revolutionäre Technologien und neue Ansätze zur Lösung schwieriger zeitgenössischer Probleme hervor. Unsere Fakultät und unsere Studenten sind aktiv an diesem Prozess der revolutionären Schöpfung mit Projekten in folgenden Bereichen beteiligt:

• Neuromorphe Geräte und Schaltkreise sowie vom Gehirn inspirierte Architekturen und Algorithmen für energieeffiziente KI
• Tensormethoden für Deep Learning und Tensoranalyse von großen und multimodalen Daten
• Anwendungen des maschinellen Lernens für drahtlose Kommunikation, Netzwerkverwaltung und dynamischen Spektrumszugriff, gemeinsame Nutzung und Erfassung
• Zuverlässiges Lernen in gegnerischen Umgebungen und vertrauenswürdige KI-Hardware
• Deep-Fake-Erkennung
• Selbstfahrende Fahrzeuge
• Intelligente Lager
• Computer Vision, Objekterkennung und Tracking
• Mensch-Roboter-Interaktion und Kollaboration
• Deep-Learning-Algorithmen für maschinelle Intelligenz und KI-Anwendungen
• Biologisch inspirierte Lernmodelle für Multiagenten- und komplexe Systeme
• Objektklassifizierung und Lokalisierung über quantisierte neuronale Netze

Cyber-Physical und Embedded Systems

Eine der revolutionärsten Anwendungen der Elektro- und Computertechnik ist die Kopplung mit einem physikalischen System, die eine geschlossene Schleife mit Sensoren, Rechenelementen und elektrisch betriebenen Aktuatoren bildet, um den Betrieb des physikalischen Systems zu steuern. Beispiele für diese cyber-physischen Systeme sind überall als Teil des Internets der Dinge zu finden, wobei die Computerelemente in Alltagsgegenstände eingebettet sind, von Kaffeemaschinen bis hin zu Autos. Einige der in diesem Bereich durchgeführten Forschungen bewegen sich im sehr kleinen Maßstab, wo mikroelektromechanische Systeme (MEMS) für integrierte Sensor-, Steuerungs-, Energiegewinnungs- und Multisensornetzwerke untersucht werden. Auf der Ebene großer physikalischer Systeme können sie komplette Infrastrukturen umfassen. In diesem Bereich forschen unsere Fakultät und Studenten an Technologien für Smart Warehouses und Industrie 4.0.

Ein wichtiges Element in diesem Forschungsbereich sind Energiesysteme. Die laufende Forschung in diesem Bereich umfasst die Optimierung von Stromsystemen, die Netzintegration erneuerbarer Energien (Wind und Sonne), die Betriebsoptimierung von Mikronetzen und dezentralen Energiesystemen sowie die Planung von Fertigungssystemen. Andere Forschungsprojekte untersuchen die Wechselwirkungen zwischen dem Smart Grid und anderen Infrastrukturen (z. B. Telekommunikations- oder Computerinfrastruktur).