วิศวกรรมคอมพิวเตอร์
วิศวกรรมคอมพิวเตอร์ (อังกฤษ: computer engineering) เป็นศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับการออกแบบและสร้างเครื่องหรือระบบคอมพิวเตอร์ และ ระบบที่ใช้คอมพิวเตอร์ ศาสตร์นี้เกี่ยวข้องกับการศึกษาทางด้าน ฮาร์ดแวร์ ซอฟต์แวร์ การสื่อสาร และความเกี่ยวเนื่องระหว่างเรื่องทั้งสาม หลักสูตรการเรียนมุ่งเน้นทางด้าน ทฤษฎี กฎ และ การฝึกฝนปฏิบัติของทางด้านวิศวกรรมไฟฟ้า และ คณิตศาสตร์ รวมถึงการประยุกต์เข้ากับปัญหาทางด้านการออกแบบคอมพิวเตอร์ และ อุปกรณ์ที่ใช้คอมพิวเตอร์
วิศวกรคอมพิวเตอร์ ศึกษาการออกแบบระบบฮาร์ดแวร์ดิจิทัล ซึ่งรวมถึงระบบการสื่อสาร องค์ประกอบของคอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์ที่ประกอบด้วยคอมพิวเตอร์ วิศวกรคอมพิวเตอร์จะเรียนการพัฒนาซอฟต์แวร์ โดยมุ่งเน้นเกี่ยวกับซอฟต์แวร์สำหรับอุปกรณ์ดิจิทัล และ การสร้างส่วนต่อประสานระหว่างผู้ใช้งานซอฟต์แวร์ และ ระหว่างอุปกรณ์ต่าง ๆ รวมทั้งความรู้ทางด้านวิศวกรรมที่ดีด้วย
ปัจจุบันสาขาวิชาที่สำคัญในด้านวิศวกรรมคอมพิวเตอร์คือ ระบบฝังตัว การพัฒนาอุปกรณ์ที่มีซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ฝังตัวภายใน เช่น อุปกรณ์สื่อสารอย่าง โทรศัพท์มือถือ เครื่องเล่นวิทยุระบบดิจิทัล เครื่องบันทึกวีดิทัศน์ระบบดิจิทัล ระบบเตือนภัย เครื่องถ่ายรังสีเอกซ์ และ เครื่องมือผ่าตัดด้วยแสงเลเซอร์เป็นต้น ซึ่งล้วนแล้วแต่ต้องการการผนวกรวมฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ฝังตัวหรือของอื่น ๆ ที่เป็นผลจากการวิศวกรรมคอมพิวเตอร์เข้าด้วยกัน
ในแง่ของศาสตร์เกี่ยวกับคอมพิวเตอร์นั้น วิศวกรรมคอมพิวเตอร์ เป็นหนึ่งในห้าสาขาวิชาคอมพิวเตอร์ ซึ่งประกอบด้วย สาขาวิทยาการคอมพิวเตอร์ หรือวิทยาศาสตรคอมพิวเตอร์ สาขาวิศวกรรมคอมพิวเตอร์ สาขาวิศวกรรมซอฟต์แวร์ สาขาเทคโนโลยีสารสนเทศ หรือเทคโนโลยีสารสนเทศและการสือสาร และ สาขาคอมพิวเตอร์ธุรกิจ หรือ ระบบสารสนเทศทางธุรกิจ
ประวัติวิศวกรรมคอมพิวเตอร์ในสหรัฐอเมริกา
ประวัติวิศวกรรมคอมพิวเตอร์ ในอเมริกาเริ่มจากแต่เดิมเป็นสาขาวิชาเฉพาะทางในวิศวกรรมไฟฟ้า ที่มุ่งศึกษาเกี่ยวกับการวิศวกรรมฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ แต่ต่อมาช่วงหลังปี ค.ศ. 1990 จึงมีการเพิ่มเติมเนื้อหาการศึกษาทางด้านซอฟต์แวร์ หรืออาจมองได้ว่าเกิดจากการรวมกันของวิศวกรรมไฟฟ้าและวิทยาการคอมพิวเตอร์ ถ้าพิจารณาจากสาขาวิศวกรรมไฟฟ้าแล้ว วิศวกรคอมพิวเตอร์คือวิศวกรไฟฟ้าที่มุ่งเน้นไปที่ระบบฮาร์ดแวร์เชิงดิจิทัล และไม่เน้นทางด้านความถี่วิทยุ หรือไฟฟ้ากำลัง และถ้ามองจากทางวิทยาการคอมพิวเตอร์แล้ว วิศวกรคอมพิวเตอร์จะเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านการต่อประสานระหว่างซอฟต์แวร์และระบบฮาร์ดแวร์ ในยุคหลังมีทฤษฏีหลายอย่างที่เกิดขึ้นในสาขาวิศวกรรมคอมพิวเตอร์ เช่น ระบบเครือข่าย การรักษาความปลอดภัยคอมพิวเตอร์ การประมวลผลภาษาธรรมชาติ หรือ การรู้จำด้วยคอมพิวเตอร์ เป็นต้น
ภาควิชาวิศวกรรมคอมพิวเตอร์ในอเมริกาส่วนมาก เริ่มก่อตั้งขึ้นภายใต้หรือควบคู่กับภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า ตามมหาวิทยาลัยต่าง ๆ ตั้งแต่ต้นคริสต์ทศวรรษ 1990 บางมหาวิทยาลัยเลือกที่จะผนวกสาขาวิศวกรรมคอมพิวเตอร์และวิศวกรรมซอฟต์แวร์เข้ากับภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า ในขณะที่บางที่เช่น สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ เลือกที่จะรวมภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้าเข้ากับภาควิชาวิทยาการคอมพิวเตอร์แทน
งาน
งานด้านวิศวกรรมคอมพิวเตอร์ แบ่งเป็น 2 สาขาหลัก คือ ด้านฮาร์ดแวร์ และ ซอฟต์แวร์
วิศวกรรมซอฟต์แวร์
ด้าน ฮาร์ดแวร์
เป็นการ วิจัย พัฒนา ออกแบบ ควบคุมการผลิต ทดสอบ คอมพิวเตอร์ และ และอุปกรณ์ประกอบ ตั้งแต่ แผงวงจร ระบบควบคุม ไมโครคอนโทรเลอร์
พื้นที่พิเศษ
มีพื้นที่พิเศษมากมายในด้านวิศวกรรมคอมพิวเตอร์
การเข้ารหัส, การถอดรหัส, และการป้องกันข้อมูล
บทความหลัก: Information security
วิศวกรคอมพิวเตอร์ทำงานในการเข้ารหัส, การถอดรหัส และการคุ้มครองข้อมูล เพื่อพัฒนาวิธีการปกป้องข้อมูลต่างๆใหม่ เช่น ภาพและเพลงดิจิทัล, กระจายข้อมูลดิบในเมมโมรี, การละเมิดลิขสิทธิ์ และการแก้ไขดัดแปลงรูปแบบอื่น ตัวอย่างรวมถึงการทำงานเกี่ยวกับการสื่อสารไร้สาย, ระบบหลายสายอากาศ, การส่งผ่านด้วยแสง และ ลายน้ำดิจิทัล[1]
การสื่อสารและเครือข่ายไร้สาย
บทความหลัก : Communications networks and Wireless network
มุ่งเน้น การสื่อสารและ เครือข่ายไร้สาย, ความก้าวหน้าในระบบการสื่อสารโทรคมนาคมและเครือข่าย, modultion และการเข้ารหัสควบคุมความผิดพลาด, และทฤษฎีสารสนเทศ การออกแบบเครือข่ายความเร็วสูง, การปราบปรามการรบกวน, การออกแบบและการวิเคราะห์ของระบบอดทนต่อความผิดพลาด(อังกฤษ: fault-tolerant system) และ การจัดเก็บและรูปแบบการส่งผ่าน ทั้งหมดนี้เป็นส่วนหนึ่งของพื้นที่ พิเศษ[2]
คอมไพเลอร์และระบบปฏิบัติการ
บทความหลัก : Compiler and Operating system
พืนที่พิเศษนี้ มุ่งเน้นไปที่การออกแบบและพัฒนาคอมไพเลอร์และระบบปฏิบัติการ วิศวกรในสาขานี้พัฒนาสถาปัตยกรรมใหม่ของระบบปฏิบัติการ, เทคนิคการวิเคราะห์โปรแกรม และเทคนิค ใหม่ในการรับประกันคุณภาพ ตัวอย่างของการทำงานในด้านนี้รวมถึง การแปลงรหัสโพสต์-ลิงค์-เวลา, การพัฒนา algorithm และการพัฒนาระบบปฏิบัติการ ใหม่[3]
วิทยาศาสตร์และวิศวกรรมทางการคำนวณ
บทความหลัก: Computational science and engineering
วิทยาศาสตร์และวิศวกรรมทางการคำนวณเป็นสาขาวิชาที่ค่อนข้างใหม่ สอดคล้องกับศูนย์ Sloan Career Cornerstone, บุคคลที่ทำงานในพื้นที่นี้ "วิธีการคำนวณจะถูกนำไปใช้ในการกำหนดรูปแบบและการแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนด้านวิศวกรรมและด้านฟิสิกข์และสังคมศาสตร์ . ตัวอย่าง รวมถึงการออกแบบอากาศยาน, การประมวลผลแบบพลาสม่าของคุณสมบัตินาโนเมตร บนเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์, การออกแบบวงจร VLSI, ระบบตรวจจับเรดาร์, การขนส่งไอออนผ่านช่องทางชีวภาพและอื่นๆอีกมากมาย"[4]
เครือข่ายคอมพิวเตอร์, การคอมพิวเตอร์เคลื่อนที่, และระบบกระจาย
บทความหลัก : Computer Network, Mobile computing, and Distributed computing
ในพื้นที่พิเศษนี้ วิศวกรสร้างสภาพแวดล้อมที่ครบวงจรสำหรับการคอมพิวเตอร์, การสื่อสาร และการเข้าถึงข้อมูลสารสนเทศ ตัวอย่าง เช่น เครือข่ายไร้สายที่ใช้ช่องทางร่วมกัน, การจัดการทรัพยากรแบบปรับตัวในระบบต่างๆ และการปรับปรุงคุณภาพของการบริการในสภาพแวดล้อมที่ มือถือและสภาพแวดล้อม ATM ตัวอย่างอื่นๆบางอย่าง รวมถึงการทำงานในระบบเครือข่ายไร้สาย และระบบใช้สายกลุ่มแบบอีเธอร์เน็ตความเร็วสูง[5]
ระบบคอมพิวเตอร์: สถาปัตยกรรม, การประมวลผลแบบขนานและความน่าเชื่อถือ
บทความหลัก : Computer Architecture, Parallel Processing, and Dependability
วิศวกรที่ทำงานในระบบคอมพิวเตอร์จะทำงานในโครงการวิจัยที่ช่วยในการสร้างระบบคอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสูง, เชื่อถือได้และปลอดภัย โครงการเช่นการออกแบบหน่วยประมวลผลแบบ multi-threading และการประมวลผลแบบขนานจะรวมอยู่ในสาขานี้ ตัวอย่างอื่น ๆของการทำงานในด้านนี้รวมถึง การพัฒนาทฤษฎีใหม่, ขั้นตอนวิธีการและเครื่องมืออื่นๆที่เพิ่ม ประสิทธิภาพให้กับระบบคอมพิวเตอร์[6]
วิสัยทัศน์และหุ่นยนต์คอมพิวเตอร์
บทความหลัก : Computer Vision and Robotics
ในพื้นที่พิเศษนี้ วิศวกรคอมพิวเตอร์มุ่งเน้นการพัฒนาเทคโนโลยีการตรวจวัดการมองเห็น ที่จะรับรู้สภาพแวดล้อม, การเป็นตัวแทนของสภาพแวดล้อมและการจัดการสิ่งแวดล้อม จากนี้น สารสนเทศสามมิติที่ถูกรวบรวมได้จะถูกดำเนินการในงานที่หลากหลาย งานเหล่านี้รวมถึง การสร้างแบบจำลองของมนุษย์, การสื่อสารด้วยภาพ, และการเชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์กับมนุษย์ เช่นเดียวกับอุปกรณ์ เช่นกล้องวัตถุประสงค์พิเศษที่มีเซ็นเซอร์วิสัยทัศน์อเนกประสงค์[7]
ระบบฝังตัว
บทความหลัก: ระบบฝังตัว
บุคคลที่ทำงานในพื้นที่นี้จะออกแบบเทคโนโลยีสำหรับการเพิ่มความเร็ว, ความน่าเชื่อถือและ ประสิทธิภาพการทำงานของระบบ ระบบฝังตัวถูกพบในอุปกรณ์จำนวนมากตั้งแต่วิทยุเอฟเอ็มขนาดเล็กจนถึงกระสวยอวกาศ สอดคล้องกับ ศูนย์อาชีพสโลน แคเรีย, การพัฒนาที่กำลังดำเนินการอยู่ในระบบฝังตัว ได้แก่ "ยานพาหนะและอุปกรณ์อัตโนมัติเพื่อดำเนินการค้นหาและช่วยเหลือ, ระบบการขนส่งโดยอัตโนมัติ และการประสานงานของมนุษย์กับหุ่นยนต์ในการซ่อมแซมอุปกรณ์ในอวกาศ"[8]
แผงวงจรรวม, การออกแบบ VLSI, การทดสอบและการ CAD
บทความหลัก : วงจรรวม และ การสร้างวงจรรวมขนาดใหญ่มาก
้พื้นที่พิเศษของวิศวกรรมคอมพิวเตอร์นี้ ต้องมีความรู้เพียงพอของระบบอิเล็กทรอนิกส์และไฟฟ้า วิศวกรที่ทำงานในพื้นที่นี้จะทำการเพิ่มความเร็ว, ความน่าเชื่อถือและ การใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพของการสร้างวงจรรวมขนาดใหญ่มาก (VLSI) และวงจรระบบไมโครรุ่นต่อไป ตัวอย่างของพื้นที่พิเศษนี้เป็นงานที่ทำในการลดการใช้พลังงานของขั้นตอนวิธีการ VLSI และสถาปัตยกรรม[9]
การประมวลสัญญาณ, ภาพและคำพูด
บทความหลัก : Signal processing, Image processing, and Speech processing
วิศวกรคอมพิวเตอร์ในพิ้นที่นี้พัฒนาการปรับปรุงในการปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับคอมพิวเตอร์ รวมทั้งการรู้จำคำพูดและการสังเคราะห์เสียงพูด, การถ่ายภาพทางการแพทย์และทางวิทยาศาสตร์ หรือระบบการสื่อสารอื่นๆ งานอื่นๆในพื้นที่นี้รวมถึงการพัฒนาวิสัยทัศน์คอมพิวเตอร์ เช่นการรับรู้ใบหน้าของมนุษย์[10]
การศึกษา
งานวิศวกรรมคอมพิวเตอร์ระดับขั้นต้นส่วนใหญ่ต้องการอย่างน้อยปริญญาตรีวิศวกรรมคอมพิวเตอร์ บางครั้งปริญญาวิศวกรรมไฟฟ้าก็ได้รับการยอมรับ เนื่องจากความคล้ายคลึงกัน ของทั้งสองสาขา เพราะวิศวกรฮาร์ดแวร์ทั่วไปได้ทำงานกับระบบซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์ พื้นหลัง ในการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์มักจะเป็นสิ่งจำเป็น จากสถาบันสถิติแรงงานของสหรัฐฯ "เมเจอร์ของวิศวกรรมคอมพิวเตอร์คล้ายกับวิศวกรรมไฟฟ้า แต่ก็มีบางหลักสูตรวิทยาการคอมพิวเตอร์ถูกเพิ่มเข้าไปในหลักสูตร"[11] บางบริษัทขนาดใหญ่หรืองานที่ต้องใช้ความเชี่ยวชาญพิเศษต้องการระดับปริญญาโท นอกจากนี้ยังเป็นสิ่งที่สำคัญสำหรับวิศวกรคอมพิวเตอร์ ที่จะต้องตามให้ทันกับความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วในเทคโนโลยี ดังนั้นจึงต้องเรียนรู้อย่างต่อเนื่องตลอดอาชีพของพวกเขา
หลักสูตรสาขาวิชาวิศวกรรมคอมพิวเตอร์
ประกอบด้วยองค์ความรู้ดังนี้
- พื้นฐานการเขียนโปรแกรม
- คณิตศาสตร์ทางคอมพิวเตอร์
- อิเล็กทรอนิกส์
- ตรรกศาสตร์ดิจิทัล
- โครงสร้างข้อมูลและขั้นตอนวิธี
- โครงสร้างและสถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์
- ระบบปฏิบัติการ
- ระบบฐานข้อมูล
- วิศวกรรมซอฟต์แวร์
- เครือข่ายคอมพิวเตอร์
ดูเพิ่ม
- วิศวกรรมคอมพิวเตอร์ในประเทศไทย
- วิศวกรรมไฟฟ้า
- วิศวกรรมซอฟต์แวร์
- วิทยาการคอมพิวเตอร์
- เทคโนโลยีสารสนเทศ
- ระบบสารสนเทศ
- วิศวกรรมสารสนเทศและการสื่อสาร
อ้างอิง
- IEEE Computer Society (12 December 2004). Computer Engineering 2004: Curriculum Guidelines for Undergraduate Degree Programs in Computer Engineering (PDF). p. iii. สืบค้นเมื่อ 2006-04-21.
Computer System engineering has traditionally been viewed as a combination of
both electronic engineering (EE) and computer science (CS). {{cite book}}: line feed character ใน |quote= ที่ตำแหน่ง 78 (help); ไม่รู้จักพารามิเตอร์ |coauthors= ถูกละเว้น แนะนำ (|author=) (help)
- ↑ "Computer Engineering Overview". Sloan Career Cornerstone Center. Retrieved July 20, 2012.
- ↑ "Computer Engineering Overview". Sloan Career Cornerstone Center. Retrieved July 20, 2012.
- ↑ "Computer Engineering Overview". Sloan Career Cornerstone Center. Retrieved July 20, 2012.
- ↑ "Computer Engineering Overview". Sloan Career Cornerstone Center. Retrieved July 20, 2012.
- ↑ "Computer Engineering Overview". Sloan Career Cornerstone Center. Retrieved July 20, 2012.
- ↑ "Computer Engineering Overview". Sloan Career Cornerstone Center. Retrieved July 20, 2012.
- ↑ "Computer Engineering Overview". Sloan Career Cornerstone Center. Retrieved July 20, 2012.
- ↑ "Computer Engineering Overview". Sloan Career Cornerstone Center. Retrieved July 20, 2012.
- ↑ "Computer Engineering Overview". Sloan Career Cornerstone Center. Retrieved July 20, 2012.
- ↑ "Computer Engineering Overview". Sloan Career Cornerstone Center. Retrieved July 20, 2012.
- ↑ "Computer Hardware Engineers". Bureau of Labor Statistics. January 8, 2014. Retrieved July 20, 2012.
 | บทความวิศวกรรมศาสตร์นี้ยังเป็นโครง คุณสามารถช่วยวิกิพีเดียได้โดยการเพิ่มเติมข้อมูล |