¿Qué rama de la ingeniería eléctrica es la más intensiva en matemáticas (sistemas de potencia y electrónica de potencia, controles, electrónica, comunicaciones, etc.)?

Answer 1

No sé por qué la gente dice comunicaciones o electrónica / electrónica de potencia. Es control POR LEJOS … la teoría de control es una rama matemática … por definición … si observa quién está investigando sobre temas de control, la mayoría de los documentos relevantes son de personas que son estrictamente matemáticos. Sé que puede preocuparse por los procesos estocásticos, el filtrado y otros en electrónica y comunicaciones, pero también lo es la teoría del control. Existen ramas de investigación para procesos estocásticos (no solo aplicaciones), como el control estocástico, o muchas soluciones óptimas, que incluyen espacios normados definidos usando conceptos de probabilidad y procesos estocásticos. Se lograron muchos avances en la matemática misma estudiando la teoría del control. Eso es solo el comienzo. Existen teorías no lineales, adaptativas, robustas (que tratan formalmente los sistemas inciertos, utilizando, por ejemplo, desigualdades de matriz lineal), teorías predictivas y de control heurístico / inteligente (ejemplo: redes neuronales artificiales, lógica difusa), todas considerando plantas multivariables. Si toma un libro clásico, como el sistema adaptativo estable, de Narendra, puede ver cuán matemáticamente tedioso puede ser un problema de estabilidad simple. Además, el filtrado, la estimación y la identificación del sistema son parte de la teoría del control. Además, hay otras teorías que no se basan en ecuaciones diferenciales, como el sistema de eventos discretos, donde puede encontrar redes de Petri y otras. Esos requieren una buena comprensión del álgebra abstracta, y cómo los operadores / grupos / etc. pueden definirse formalmente. Los trabajos con mucho control generalmente requerirán una alta formalidad matemática. Ciertamente, no se espera que sepas todo sobre eso con una licenciatura (difícil incluso para un doctorado con enfoque en la teoría del control), pero puedes ver qué tan rápido puede ser difícil seguir todo lo que está ahí fuera, y varonilmente, resolver muchos problemas de la vida real Puede terminar en una posición sin hacer nada de eso, pero lo mismo ocurre con cualquier otro campo.

Answer 2

Estoy de acuerdo con el resto en que la Ingeniería de Comunicaciones probablemente tenga la gama más difícil de matemáticas para manejar. Tiene análisis de Fourier, probabilidad / estadísticas (especialmente para comunicaciones inalámbricas y digitales) para incluso cálculo discreto (para procesamiento de señal digital. Z transforma, ¿alguien?).

Engineering Electromagnetics también tiene bastante cálculo integral y vectorial, además de algunas derivaciones, pero me gustó mucho este tema en particular, por lo que no me pareció abrumador. Se ramifica muy bien en circuitos de RF / microondas, antenas y EMI / EMC. Lástima que algunos institutos estén cerrando su departamento de Ingeniería de RF por razones que desconozco.

La Ingeniería de Control es bastante abstracta, por lo que no mucha gente elige especializarse en este campo. Además, durante mis estudios de maestría, descubrí que DSP y la ingeniería informática tenían cada vez más áreas de superposición con la ingeniería de control. Eso hace que sea aún más intimidante intentarlo.

Power Engineering tiene matemáticas mucho más simples, pero me aburrió. Power Electronics y Electronics en sí mismo dejaron sin aliento a mis velas, ya que tratar de analizar cómo funcionan estos circuitos basados ​​principalmente en transistores (en modo DC y AC) fue un infierno. Desearía ser mejor en el análisis de circuitos electrónicos (no eléctrico, ese es más fácil).

Al final, elegí Microelectronics. Ya nadie habla de fabricación de obleas. Solía ​​ser un área candente de investigación y desarrollo, ya que las personas buscaban reemplazar la tecnología CMOS con una nueva arquitectura de transistores, ya que la industria exigía dimensiones de dispositivo más pequeñas. Hay mucha física de semiconductores involucrada, que tiene bastante mecánica cuántica. Eso fue parte del atractivo para mí en ese entonces. Ahora se ha vuelto silencioso: las personas se preocupan por el software y el rendimiento, no por el semiconductor que alimenta su hardware omnipresente.

Answer 3

Definitivamente comunicaciones. Debe conocer el análisis de Fourier, las funciones de variables complejas, la teoría EM (implica PDE) y el proceso aleatorio excepcionalmente bien. Si planea seguir una educación superior, se vuelve aún más desafiante.

Sin embargo, según mi experiencia, los sistemas de control pueden ser un poco intensivos en matemáticas a veces; El problema que enfrentan las personas con los sistemas de control es entender la teoría, no las matemáticas. En cuanto a los sistemas de energía, al menos en el nivel de pregrado; Las matemáticas son muy simples.

Ahora no mencionó la ingeniería fotónica / microondas. Estos dos campos requieren un alto nivel de competencia y abarcan numerosos campos de las matemáticas. Si está interesado en un campo desafiante que es muy extenso en matemáticas / física aplicada, le aconsejaría que investigue un poco sobre estos dos campos.

Espero que esto haya ayudado! ¡Mucha suerte en el futuro!

Answer 4

Diría que todas estas ramas de la ingeniería eléctrica involucran muchas matemáticas, pero la electrónica de comunicación tiene una gran cantidad de estadísticas y teoría de la probabilidad (relación señal-ruido, tasa de error de bits y todo eso), que puede obtener un poco de matemática intensiva. Pero si (como su pregunta posiblemente sugiere) tiene un poco de “ansiedad matemática”, no permita que ese factor influya demasiado en su elección. Su posible ansiedad puede deberse a algunas experiencias anteriores estresantes, y la memoria de estas experiencias puede borrarse con logros felices posteriores.

Answer 5

Electrónica de potencia, o ciencia de las comunicaciones …

Answer 6

Yo diría que la ingeniería de diseño de microondas. desde diseños stripline hasta MMIC para receptores, transmisores y matrices de fase.