美國研究生EE專業(yè)分支詳解

美國大學(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)組織形式上與國內(nèi)電氣工程學(xué)科有較大不同。美國主要大學(xué)電氣工程學(xué)科的教學(xué)與科研領(lǐng)域簡要?dú)w納為11個方向：它們是通訊與網(wǎng)絡(luò)，計算機(jī)科學(xué)與工程，信號處理，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。

美國的EE內(nèi)部具有很強(qiáng)的交叉學(xué)科性。而國內(nèi)將EE類學(xué)科拆成一個個小的方向而導(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類申請者在申請北美院校時候不能很好的把握自己的方向這個問題上。傳統(tǒng)的國內(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比較迅速。當(dāng)然這樣的觀點(diǎn)國內(nèi)這幾年也有所改觀，主要原因恐怕是因為VLSI特別火紅吧，大家都去搞IC。而美國的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：EE就應(yīng)該是以物理層面為主要的，雖然傳統(tǒng)國內(nèi)理解的Communication，Signal Processing 等方面前幾年比較熱，這只是因為他們的應(yīng)用市場、產(chǎn)業(yè)前景非常好，但這并不是EE的主流。

那回過頭來，我們申請中會有什么問題呢?最大的問題就是只注重經(jīng)典的國內(nèi)的學(xué)科研究范疇，而忽略了國外的學(xué)科設(shè)置情況?？偨Y(jié)一下，如果你一打開國外大學(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，感覺是在搞物理，那就對了，EE本來就應(yīng)該是以這些方面為主。當(dāng)然我不是說system層面的沒有，只是沒有像國內(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，主要包括無線網(wǎng)絡(luò)與光網(wǎng)絡(luò)，移動網(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)量評價，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、存儲及各種介質(zhì)下的信息網(wǎng)絡(luò)化問題，包括大氣、空間、光釬、電纜等介質(zhì)等。本方向與信號處理，計算機(jī)，控制與光學(xué)等廣泛交叉。

2、計算機(jī)科學(xué)與工程

計算機(jī)科學(xué)與工程涉及領(lǐng)域較寬廣，包括計算機(jī)圖形學(xué)，計算機(jī)視覺技術(shù)，口語系統(tǒng)，醫(yī)學(xué)機(jī)器人，醫(yī)學(xué)視覺，移動機(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)，計算機(jī)輔助自動化，計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)與移動系統(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，超級計算技術(shù)，復(fù)雜性理論，計算與生物學(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、信號處理

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

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)模動態(tài)系統(tǒng)，多變量系統(tǒng)的標(biāo)識，制造系統(tǒng)，最小最大控制與動態(tài)游戲，用于控制與信號處理的自適應(yīng)系統(tǒng)，隨機(jī)系統(tǒng)，線性與非線性評估的設(shè)計，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，大規(guī)模集成電路中的信號處理，易于制造的集成電路設(shè)計，集成電路設(shè)計方法學(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)，材料生長及其特征化。

6、光子學(xué)與光學(xué)

在美國大學(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，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，光計算，光數(shù)據(jù)存儲，光系統(tǒng)設(shè)計與全息攝影，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)，電動車輛，電力系統(tǒng)動態(tài)及穩(wěn)定性，電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行，實時控制，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，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定(Submillimeter-Wave Atmospheric Imaging Radiometry)，矢量有限元，材料電氣特性測量方法，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是一個極端多學(xué)科交叉的領(lǐng)域，對許多工程與科學(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，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)，自動語言識別等。

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