美國(guó)研究生EE專業(yè)分支詳解

美國(guó)大學(xué)電氣工程學(xué)科在機(jī)構(gòu)名稱上有的學(xué)校稱電氣工程系，有的稱為電氣工程與信息科學(xué)系，有的稱為電氣工程與計(jì)算機(jī)科學(xué)系等等。該學(xué)科(系)在科研、教學(xué)及學(xué)術(shù)組織形式上與國(guó)內(nèi)電氣工程學(xué)科有較大不同。美國(guó)主要大學(xué)電氣工程學(xué)科的教學(xué)與科研領(lǐng)域簡(jiǎn)要?dú)w納為11個(gè)方向：它們是通訊與網(wǎng)絡(luò)，計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程，信號(hào)處理，系統(tǒng)控制，電子學(xué)與集成電路，光子學(xué)與光學(xué)，電力，電磁學(xué)，微結(jié)構(gòu)(Microstructure)，材料與裝置，生物工程。為了節(jié)省篇幅和突出重點(diǎn)，下面僅僅介紹各學(xué)術(shù)方向中的主要內(nèi)容。

美國(guó)的EE內(nèi)部具有很強(qiáng)的交叉學(xué)科性。而國(guó)內(nèi)將EE類學(xué)科拆成一個(gè)個(gè)小的方向而導(dǎo)致的很尷尬的處境，這種尷尬處境不是僅僅體現(xiàn)在學(xué)科門類的劃分上，更主要的體現(xiàn)在大陸EE類申請(qǐng)者在申請(qǐng)北美院校時(shí)候不能很好的把握自己的方向這個(gè)問(wèn)題上。傳統(tǒng)的國(guó)內(nèi)教授則認(rèn)為EE應(yīng)該是以system為主要核心，主要原因就在于沒(méi)有那么多科研的經(jīng)費(fèi)投到device，material層面去研究，認(rèn)為這些方面的研究不能直接產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益;而system曾面的研究得到的回報(bào)比較迅速。當(dāng)然這樣的觀點(diǎn)國(guó)內(nèi)這幾年也有所改觀，主要原因恐怕是因?yàn)閂LSI特別火紅吧，大家都去搞IC。而美國(guó)的EE的faculty認(rèn)為EE應(yīng)該是以device為核心，向上向下分別延伸，稱為system， material 或者換句話說(shuō)：EE就應(yīng)該是以物理層面為主要的，雖然傳統(tǒng)國(guó)內(nèi)理解的Communication，Signal Processing 等方面前幾年比較熱，這只是因?yàn)樗麄兊膽?yīng)用市場(chǎng)、產(chǎn)業(yè)前景非常好，但這并不是EE的主流。

那回過(guò)頭來(lái)，我們申請(qǐng)中會(huì)有什么問(wèn)題呢?最大的問(wèn)題就是只注重經(jīng)典的國(guó)內(nèi)的學(xué)科研究范疇，而忽略了國(guó)外的學(xué)科設(shè)置情況?？偨Y(jié)一下，如果你一打開國(guó)外大學(xué)EECS的網(wǎng)站一眼看去似乎研究的方向都在做器件甚至材料方面比較基礎(chǔ)的研究，感覺(jué)是在搞物理，那就對(duì)了，EE本來(lái)就應(yīng)該是以這些方面為主。當(dāng)然我不是說(shuō)system層面的沒(méi)有，只是沒(méi)有像國(guó)內(nèi)這樣多的教授去研究而已。

1、通訊與網(wǎng)絡(luò)

通訊與網(wǎng)絡(luò)是目前很熱門的學(xué)科方向之一，主要包括無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與光網(wǎng)絡(luò)，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，量子與光通訊，信息理論，網(wǎng)絡(luò)安全，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)，交互式通訊， INTERNET運(yùn)行性能建模與分析，分布式高速緩存系統(tǒng)，開放式可編程網(wǎng)絡(luò)，路由算法，多點(diǎn)傳送協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)電話學(xué)，帶寬高效調(diào)制與編碼系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)中的差錯(cuò)控制理論及應(yīng)用，多維信息與通訊理論，快速傳送連接，服務(wù)質(zhì)量評(píng)價(jià)，網(wǎng)絡(luò)仿真工具，網(wǎng)絡(luò)分析，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò);信息的特征提取、傳送、存儲(chǔ)及各種介質(zhì)下的信息網(wǎng)絡(luò)化問(wèn)題，包括大氣、空間、光釬、電纜等介質(zhì)等。本方向與信號(hào)處理，計(jì)算機(jī)，控制與光學(xué)等廣泛交叉。

2、計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程

計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程涉及領(lǐng)域較寬廣，包括計(jì)算機(jī)圖形學(xué)，計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)，口語(yǔ)系統(tǒng)，醫(yī)學(xué)機(jī)器人，醫(yī)學(xué)視覺(jué)，移動(dòng)機(jī)器人學(xué)，應(yīng)用人工智能，有生物靈感的機(jī)器人及其模型。醫(yī)療決策系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)輔助自動(dòng)化，計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)系統(tǒng)，并行與分布式操作系統(tǒng)，編程方法學(xué)，可編程系統(tǒng)研究，超級(jí)計(jì)算技術(shù)，復(fù)雜性理論，計(jì)算與生物學(xué)，密碼學(xué)與信息安全，分布式系統(tǒng)理論，先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，并行編輯器與運(yùn)行時(shí)間系統(tǒng);并行輸入輸出與磁盤結(jié)構(gòu)，并行系統(tǒng)、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)和交易系統(tǒng)，在線分析處理與數(shù)據(jù)開采中的性能分析。

3、信號(hào)處理

信號(hào)處理技術(shù)是現(xiàn)代電氣電子工程的基礎(chǔ)。包括聲音與語(yǔ)言信號(hào)處理，圖象與視頻信號(hào)處理，生物醫(yī)學(xué)成像與可視化，成像陣列與陣列信號(hào)處理，自適應(yīng)與隨時(shí)間變化的信號(hào)處理，信號(hào)處理理論，大規(guī)模集成電路(VLSI)體系結(jié)構(gòu)，實(shí)時(shí)軟件，統(tǒng)計(jì)信號(hào)處理，非線性信號(hào)處理與非線性系統(tǒng)標(biāo)識(shí)，濾波器庫(kù)與小波變換理論，無(wú)序信號(hào)處理，分形與形態(tài)信號(hào)處理。

4、系統(tǒng)控制

系統(tǒng)控制包括魯棒與最優(yōu)控制，魯棒多變量控制系統(tǒng)，大規(guī)模動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，多變量系統(tǒng)的標(biāo)識(shí)，制造系統(tǒng)，最小最大控制與動(dòng)態(tài)游戲，用于控制與信號(hào)處理的自適應(yīng)系統(tǒng)，隨機(jī)系統(tǒng)，線性與非線性評(píng)估的設(shè)計(jì)，隨機(jī)與自適應(yīng)控制等等。

5、電子學(xué)與集成電路

本領(lǐng)域包括微電子學(xué)與微機(jī)械學(xué)，納電子學(xué)(Nanoelectronics)，超導(dǎo)電路，電路仿真與裝置建模，集成電路(IC)設(shè)計(jì)，大規(guī)模集成電路中的信號(hào)處理，易于制造的集成電路設(shè)計(jì)，集成電路設(shè)計(jì)方法學(xué)，A/D與D/A轉(zhuǎn)換器，數(shù)字與模擬電路，數(shù)字無(wú)線系統(tǒng)，RF電路，高電子遷移三極管，雪崩光電管，聲控電荷傳輸裝置，封裝技術(shù)，材料生長(zhǎng)及其特征化。

6、光子學(xué)與光學(xué)

在美國(guó)大學(xué)，光子學(xué)與光學(xué)屬于電氣電子系的關(guān)鍵方向之一。本方向包括光電子學(xué)裝置，超快電子學(xué)，非線性光學(xué)，微光子學(xué)，三維視覺(jué)，光通訊，軟X　光與遠(yuǎn)紫外線光學(xué)，光印刷學(xué)，光數(shù)據(jù)處理，光通訊，光計(jì)算，光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，光系統(tǒng)設(shè)計(jì)與全息攝影，體全息攝影研究，復(fù)合光數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理，圖象處理與材料光學(xué)特性研究。

7、電力技術(shù)

此方面主要包括電氣材料學(xué)與半導(dǎo)體學(xué)，電力電子及裝置，電機(jī)，電動(dòng)車輛，電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)及穩(wěn)定性，電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行，實(shí)時(shí)控制，電能轉(zhuǎn)換，高電壓工程等。

8、電磁學(xué)

本方面包括衛(wèi)星通訊，微波電子學(xué)，遙感，射電天文學(xué)，雷達(dá)天線，電磁波理論及應(yīng)用，無(wú)線電與光系統(tǒng)，光學(xué)與量子電子學(xué)，短波激光，光信息處理，超導(dǎo)電子學(xué)，微波磁學(xué)，電磁場(chǎng)與生物媒介的相互作用，微波與毫米波電路，微波數(shù)字電路設(shè)計(jì)，用于地球遙感的衛(wèi)星成像處理，子毫米波大氣成像輻射線測(cè)定(Submillimeter-Wave Atmospheric Imaging Radiometry)，矢量有限元，材料電氣特性測(cè)量方法，金屬零 件缺陷定位。

9、微結(jié)構(gòu)Microstructure

作為微電子學(xué)革命的發(fā)源學(xué)科，固體電子學(xué)技術(shù)現(xiàn)在又產(chǎn)生了另一個(gè)新的重要的技術(shù)領(lǐng)域--微機(jī)電系統(tǒng)Micro-Electro-Mechanical Systems MEMS。MEMS是一個(gè)極端多學(xué)科交叉的領(lǐng)域，對(duì)許多工程與科學(xué)領(lǐng)域有重大影響，尤其是電氣工程，機(jī)械工程，生物工程等等。最近的研究表明微加工(Micromaching)為推動(dòng)化學(xué)工程、材料工程、生物學(xué)、物理化學(xué)的前沿發(fā)展提供了強(qiáng)大的工具。MEMS的最基礎(chǔ)方面是微制備技術(shù)的加工知識(shí)，制造微小結(jié)構(gòu)的方法。正是MEMS技術(shù)使我們能夠制造超聲微噴流(Microjet)和微米尺度電機(jī)，能在一硅晶片上制造納米尺度掃描隧道顯微鏡 nanoscale scanning tunneling microscopes，能制作用于測(cè)量精細(xì)胞活性的微迷宮。

10、材料與裝置

電氣電子材料及其裝置是美歐大學(xué)電氣學(xué)科中的重要學(xué)科方向之一。這一學(xué)科包括光電子裝置仿真，納結(jié)構(gòu)電子學(xué)，半導(dǎo)體與微電子學(xué)，磁性材料、介電材料與光材料及其裝置，固態(tài)物理及其應(yīng)用，小型機(jī)械結(jié)構(gòu)及其激勵(lì)器，微機(jī)械與納機(jī)械裝置(Micromechanical and Nanomechanical Devices)，物理、化學(xué)和生物傳感器，裝置物理學(xué)及其特征化，設(shè)備建模與仿真，納制備(Nanofabrication)與新裝置，微細(xì)加工(Microfabrication)，超導(dǎo)電子學(xué)。

11、生物工程

生物、生命科學(xué)是21世紀(jì)的最活躍學(xué)科之一，利用電氣電子技術(shù)進(jìn)行生物生命研究是美歐大學(xué)電氣學(xué)科的特點(diǎn)之一。本方面包括生物儀器，生物傳感器，計(jì)算神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，生物醫(yī)學(xué)超聲學(xué)，微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)，神經(jīng)系統(tǒng)中信號(hào)的傳遞與編碼，高能粒子與生命物質(zhì)的相互作用，高能粒子束與高能X光在治療腫瘤中的臨床應(yīng)用，醫(yī)學(xué)成像，生物圖象處理，磁共振成像，發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層攝影術(shù)(PET　和SPET)，超聲成像，超聲成像的三維重建，心臟成像的特征提取， PET/SPET成像中衰減校正，神經(jīng)微電子界面，血管內(nèi)的成像，聾瞎病人感官輔助系統(tǒng)，盲人閱讀機(jī)，自動(dòng)語(yǔ)言識(shí)別等。

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