Информационная инженерия
Информационная инженерия — это инженерная дисциплина, которая занимается созданием, распространением, анализом и использованием информации, данных и знаний в системах. [1] [2] [3] [4] [5] Поле впервые стало известно в начале 21 века.
Компоненты информационной инженерии включают в себя больше теоретических областей, таких как машинное обучение , искусственный интеллект , теория управления , обработка сигналов и теория информации , а также более прикладные области, такие как компьютерное зрение , обработка естественного языка , биоинформатика , обработка медицинских изображений , хеминформатика , автономная робототехника. , мобильная робототехника и телекоммуникации. [1] [2] [5] [6] [7] Многие из них происходят из информатики , а также других отраслей техники, таких как компьютерная инженерия , электротехника и биоинженерия .
Область информационной инженерии в значительной степени основана на математике, особенно на вероятности , статистике, исчислении , линейной алгебре , оптимизации , дифференциальных уравнениях , вариационном исчислении и комплексном анализе .
Информационные инженеры часто [ нужна ссылка ] имеют степень в области информационной инженерии или смежной области и часто являются частью профессиональной организации, такой как Институт инженерии и технологий или Институт измерений и контроля . [8] [9] [10] Они заняты практически во всех отраслях промышленности благодаря широкому использованию информационной инженерии.
История [ править ]
В 1980-х/1990-х годах термин «информационная инженерия» относился к области разработки программного обеспечения, которая в 2010-х/2020-х годах стала известна как инженерия данных . [11]
Элементы [ править ]
и статистика Машинное обучение
Машинное обучение — это область, которая предполагает использование статистических и вероятностных методов, позволяющих компьютерам «обучаться» на данных без явного программирования. [12] Наука о данных предполагает применение машинного обучения для извлечения знаний из данных.
Подобласти машинного обучения включают глубокое обучение , обучение с учителем , обучение без учителя , обучение с подкреплением , полуконтролируемое обучение и активное обучение .
Причинно-следственный вывод — еще один связанный компонент информационной инженерии.
Теория управления [ править ]
Теория управления относится к управлению ( непрерывными ) динамическими системами с целью избежать задержек, выбросов или нестабильности . [13] Информационные инженеры, как правило, больше сосредотачиваются на теории управления, а не на физическом проектировании систем и схем управления (что, как правило, относится к электротехнике).
Подобласти теории управления включают классическое управление , оптимальное управление и нелинейное управление .
Обработка сигналов [ править ]
Обработка сигналов относится к генерации, анализу и использованию сигналов , которые могут принимать различные формы, такие как изображение , звук , электрические или биологические. [14]
Теория информации [ править ]
Теория информации изучает анализ, передачу и хранение информации. Основные разделы теории информации включают кодирование и сжатие данных . [15]
Компьютерное зрение [ править ]
Компьютерное зрение — это область, которая помогает компьютерам понимать изображения и видеоданные на высоком уровне. [16]
Обработка естественного языка [ править ]
Обработка естественного языка направлена на то, чтобы компьютеры понимали человеческие (естественные) языки на высоком уровне. Обычно это означает текст , но также часто включает речи обработку и распознавание . [17]
Биоинформатика [ править ]
Биоинформатика — это область, которая занимается анализом, обработкой и использованием биологических данных. [18] Обычно это подразумевает такие темы, как геномика и протеомика , а иногда также включает в себя обработку медицинских изображений .
Хеминформатика [ править ]
Хеминформатика — это область, которая занимается анализом, обработкой и использованием химических данных. [19]
Робототехника [ править ]
Робототехника в информационной инженерии фокусируется в основном на алгоритмах и компьютерных программах, используемых для управления роботами . Таким образом, информационная инженерия имеет тенденцию больше сосредотачиваться на автономных, мобильных или вероятностных роботах. [20] [21] [22] Основные области, изучаемые информационными инженерами, включают управление , восприятие , SLAM и планирование движения . [20] [21]
Инструменты [ править ]
В прошлом в некоторых областях информационной инженерии, таких как обработка сигналов, использовалась аналоговая электроника , но в настоящее время большая часть информационной инженерии выполняется с помощью цифровых компьютеров . Многие задачи в информационной инженерии можно распараллелить , и поэтому в настоящее время информационная инженерия выполняется с использованием центральных процессоров , графических процессоров и ускорителей искусственного интеллекта . [23] [24] Также существует интерес к использованию квантовых компьютеров в некоторых областях информационной инженерии, таких как машинное обучение и робототехника . [25] [26] [27]
См. также [ править ]
- Аэрокосмическая техника - Отрасль машиностроения
- Химическая инженерия - инженерная дисциплина, посвященная эксплуатации и проектированию химических предприятий.
- Гражданское строительство - инженерная дисциплина, ориентированная на физическую инфраструктуру.
- Инженерная информатика - дисциплина, сочетающая информационные технологии (ИТ) - или информатику - с инженерными концепциями.
- Интернет вещей - структура, подобная Интернету, соединяющая повседневные физические объекты.
- Список машиностроительных отраслей
- Машиностроение – Инженерная дисциплина
- Статистика - изучение сбора, анализа, интерпретации и представления данных.
Ссылки [ править ]
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б «Лекция 2009 г. | Прошлые лекции | Лекция Тьюринга BCS/IET | События | BCS – Сертифицированный институт информационных технологий» . www.bcs.org . Проверено 11 октября 2018 г.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Брэди, Майкл (2009). «Информационная инженерия и ее будущее» . Институт инженерии и технологий, Лекция Тьюринга . Проверено 4 октября 2018 г.
- ^ Робертс, Стивен. «Введение в информационную инженерию» (PDF) . Оксфордская информационная инженерия . Проверено 4 октября 2018 г.
- ^ «Отдел информационной инженерии, CUHK» . www.ie.cuhk.edu.hk. Проверено 3 октября 2018 г.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б «Информационная инженерия | Инженерный факультет» . www.eng.cam.ac.uk. Проверено 3 октября 2018 г.
- ^ «Главная/домашняя страница информационной инженерии» . www.robots.ox.ac.uk . Проверено 3 октября 2018 г.
- ^ «Информационная инженерия» . Warwick.ac.uk . Проверено 3 октября 2018 г.
- ^ «Академические партнеры и филиалы 2017/2018 – ИЭПП» . www.theiet.org . Архивировано из оригинала 4 октября 2018 года . Проверено 3 октября 2018 г.
- ^ «Электронная и информационная инженерия – Имперский колледж Лондона» . Высшее образование Times (THE) . Проверено 3 октября 2018 г.
- ^ «Аккредитация преподавания бакалавриата MEng | CUED» . Learning.eng.cam.ac.uk . Проверено 3 октября 2018 г.
- ^ Блэк, Натан (15 января 2020 г.). «Что такое инженерия данных и почему это так важно?» . Квантхаб . Проверено 31 июля 2022 г.
- ^ Бишоп, Кристофер (2007). Распознавание образов и машинное обучение . Нью-Йорк: Springer-Verlag New York Inc. ISBN 978-0387310732 .
- ^ Найз, Норман (2015). Инженерия систем управления . Уайли. ISBN 978-1118170519 .
- ^ Лайонс, Ричард (2010). Понимание цифровой обработки сигналов . Прентис Холл. ISBN 978-0137027415 .
- ^ Обложка, Томас (2006). Элементы теории информации . Уайли-Интерсайенс. ISBN 978-0471241959 .
- ^ Дэвис, Эмлин (2017). Компьютерное зрение: принципы, алгоритмы, приложения, обучение . Академическая пресса. ISBN 978-0128092842 .
- ^ Юрафский, Дэниел (2008). Речевая и языковая обработка . Прентис Холл. ISBN 978-0131873216 .
- ^ Леск, Артур (2014). Введение в биоинформатику . Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0199651566 .
- ^ Лич, Эндрю (2007). Введение в хемоинформатику . Спрингер. ISBN 978-1402062902 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Зигварт, Роланд (2011). Введение в автономных мобильных роботов . МТИ Пресс. ISBN 978-0262015356 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Келли, Алонзо (2013). Мобильная робототехника . Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-1107031159 .
- ^ Трун, Себастьян (2005). Вероятностная робототехника . МТИ Пресс. ISBN 978-0262201629 .
- ^ Баркер, Колин. «Как графический процессор стал сердцем искусственного интеллекта и машинного обучения | ZDNet» . ЗДНет . Проверено 3 октября 2018 г.
- ^ Кобелус, Джеймс. «Усиление искусственного интеллекта: взрыв новых аппаратных ускорителей искусственного интеллекта» . Инфомир . Проверено 3 октября 2018 г.
- ^ Виттек, Питер (2014). Квантовое машинное обучение . Академическая пресса. ISBN 978-0128100400 .
- ^ Шульд, Мария (2018). Контролируемое обучение с помощью квантовых компьютеров . Спрингер. ISBN 978-3319964232 .
- ^ Тандон, Пратик (2017). Квантовая робототехника . Издательство Морган и Клейпул. ISBN 978-1627059138 .
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
