خوشه‌های مهندسی برق

خوشه

خوشه‌های توصیه‌­ای، مجموعه­‌ای از دروس می­‌باشند که برای فراهم آوردن امکان آشنایی دانشجویان دوره کارشناسی مهندسی برق با زمینه­‌های جدید میان­‌شاخه­‌ای و کسب مهارت در زمینه‌های طراحی کاربردی مرتبط با تخصص­‌های شاخه­‌های مختلف مهندسی برق، برنامه­‌ریزی و ارائه می­‌شوند.

خوشه هاي توصیه اي براي اخذ دروس اختیاري در برنامه جدید دوره کارشناسی را می‌توانید از اینجا دانلود کنید.

  • شاخه سیستم های انرژی الکتریکی

    خوشه ماشین‌های الکتریکی و درایو
    درس‌های این خوشه دانشجویان را با مسائلی در زمینه اصول عملکرد، طراحی و کنترل ماشین‌های الکتریکی آشنا می سازد.
    خوشه اقتصاد سیستم‌های انرژی الکتریکی و بازار برق
    هدف آشنایی با اقتصاد سیستم های انرژی الکتریکی و مسایل مربوط به نحوه مشارکت و بستن بازارهای عمده‌فروشی، خرده‌فروشی انرژی، استفاده از خطوط و خدمات جانبی در ساختار جدید است.
    خوشه مهندسی ولتاژها و جریان‌های قوی
    هدف دادن آموزش لازم به دانشجویان مهندسی برق در مورد تجزیه و تحلیل و طراحی اولیه عایقی سیستم های با ولتاژهای قوی و جریان های قوی که در انتقال انرژی الکتریکی کاربردی گسترده دارند، و تحت عنوان یک تخصص مهندسی شناخته می شوند، می باشد. دانشجویانی که دروس این خوشه را بگذرانند قادر به طراحی عایقی خطوط هوائی و زمینی و پست های هوائی و گاز فشرده (GIS) فشارقوی، شناخت عملکرد یک مدارشکن در خاموش کردن جرقه در انواع سیستم های خاموش کننده جرقه می باشند.
    خوشه سیستم‌های برق و الکترونیک صنعتی
    هدف از ارائه مجموعه دروس این خوشه، کسب دانش و مهارت‌های لازم برای یک مهندس برق به منظور طراحی و نگهداری تجهیزات و تاسیسات برقی و سیستم‌های اتوماسیون صنعتی برای کار در کارخانجات و صنایع مختلف است.
    خوشه سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر
    با توجه به استفاده روبه گسترش از منابع انرژی تجدیدپذیر در دنیا به علت محدودیت منابع انرژی فسیلی و جلوگیری از انتشار گازهای گلخانه ای و آلودگی زیست محیطی، آشنائی دانشجویان با انرژی های تجدیدپذیر و فناوری های مرتبط با آنها ضروری است.
    خوشه حفاظت سیستم‌های قدرت و امنیت سایبری
    هدف از این خوشه، تشخیص هر چه سریعتر آسیب دیدگی تجهیزات شبکه و عملکرد غیرعادی سیستم های قدرت می باشد. تجهیزات حفاظتی شبکه می بایست در صورت بروز هرگونه مشکل در عملکرد عادی شبکه به سرعت حداقل بخش خطادیده را شناسایی و ایزوله نمایند، لذا در این زمینه سیستم های اتوماسیون و مخابرات در افزایش سرعت و دقت سیستم حفاظت، کنترل و پایش شبکه های قدرت بسیار مورد استفاده قرار می گیرد که این مخابرات، خود می تواند سبب ایجاد جذابیت برای حملات سایبری به شبکه قدرت و خاموشی های گسترده گردد.
    خوشه الکترونیک قدرت
    درس‌های این خوشه دانشجویان را با اصول عملکرد، تحلیل و طراحی مدارهای الکترونیکی مورد استفاده در صنعت که معمولا با توانهای زیاد و در حالت کلیدزنی کار می کنند آشنا می‌سازد.

  • شاخه الکترونیک

    خوشه الکترونیک ادوات
    خوشه ای است که پایه آن مفهوم میدان الکترومغناطیسی و موج است و بعد وارد بحث ادوات می شوند که ادوات حالت جامد چه هستند و چطور می شود از نظر تئوری این ادوات را طراحی کرد و هم تکنولوژیهای مرتبط با ساخت و طراحی ادوات چه هست که بیشتر بر اساس فیزیک الکترونیک شروع می کند و به انواع روشهای طراحی و ساخت ادوات حالت جامد می رسد.
    خوشه الکترونیک آنالوگ و فرکانس بالا
    خوشه ای است که دانشجویان با مفهوم میدان الکترومغناطیسی و موج آشنا میشوند. این پایه ای است که نیاز دارند و بعد وارد بحث طراحی مدارهای الکترونیکی در فرکانس های بالا، فرکانسهای مایکروویو، میلیمترویو و تراهرتز می شوند و مدارهای مجتمع و طراحی و ملاحظات آن در فرکانسهای بالا و انواع فیلترهای مختلفی که در این مدارها استفاده می شود را فرا می گیرند.

  • شاخه سیستم های دیجیتال

    خوشه سیستم های دیجیتال
    هدف از این خوشه آشنایی با طراحی سیستمهای میکروپروسسور و فراگیری مبانی ساختار کامپیوتر و الکترونیک دیجیتال و سیستم های نهفته به همراه آشنایی با اصول علوم داده و الگوریتم ها می باشد.

  • شاخه سیستم‌ها و شبکه های مخابراتی

    خوشه مخابرات سیستم
    دروس این خوشه که در راستای دروس مخابرات دیجیتال و مبانی مخابرات بیسیم می‌باشد جهت آشنایی عمیق‌تر با تئوریهای پایه‌ای مخابرات می‌باشد. درس فرایندهای تصادفی که پایه بسیاری از دروس مخابراتی در دوره‌های تحصیلات تکمیلی است و ادامه مباحث آمار و احتمال مهندسی است و دروس تئوری اطلاعات و تئوری کدینگ در زمره دروس مهم و مشتمل بر پایه‌های مخابرات دیجیتال است. تمامی این دروس برای کسانی که می‌خواهند در زمینه تئوری اطلاعات و نیز لایه فیزیکی سیستمهای مخابراتی دید عمیق‌تری پیداکنند توصیه می‌شود. از آنجا که درس تئوری اطلاعات ابزار جدیدی را در تحلیل سیستمها و یافتن کرانهای کارایی آنها در اختیار می‌گذارد بسیاری از دانشجویان مستعد آنرا در مقطع کارشناسی اخذ می‌کنند.
    خوشه پردازش سیگنال و رادار
    دروس این خوشه در ادامه درس DSP و به منظور آشنایی عمیق تر دانشجویان با برخی مباحث کاربردی پردازش سیگنال مانند دید کامپیوتری، پردازش تصویر، و نیز سیستمهای راداری و همچنین آشنایی با پردازنده‌های سیگنال در نظر گرفته شده است. برخی از این دروس مانند اصول سیستمهای رادار پایه دروس پیشرفته‌تری در این حوزه می‌باشد ضمن آنکه به لحاظ کاربردی اهمیت زیادی دارد چرا که امروزه رادارها در زمینه‌های متنوع تجاری و نظامی استفاده میشوند. شایان ذکر است پردازش سیگنال در حوزه‌های متنوعی مانند سیستمهای مخابراتی، سیستمهای مهندسی پزشکی، سیستمهای قدرت، و ... کارایی دارد و در این زمینه دانشجویان می‌توانند دروس دیگری نیز اخذ نمایند.
    خوشه شبکه و امنیت
    با توجه به گسترش روزافزون شبکه‌های مخابراتی و نیز مسائل مرتبط با امنیت آنها، به غیر از دو درسی (شبکه‌های کامپیوتری و مبانی رمزنگاری و امنیت شبکه) که در دروس شاخه سیستمهای و شبکه‌های مخابراتی گنجانده شده، سه درس دیگری هم در این خوشه پیشنهاد شده است که می‌تواند آشنایی بسیار خوبی در مورد سیستمهای موجود در شبکه مخابرات زیرساخت و هسته را به دنبال داشته باشد. ضمنا درس تئوری بازی می‌تواند توان تحلیلی دانشجویان در مسائل مرتبط با شبکه‌ها که نوعی از رقابت بین واحدهای متفاوت وجود دارد (بین کاربران شبکه، بین ارائه کنندگان سرویس، بین نقاط دسترسی، ... ) را ارتقا بخشد، هرچند تئوری بازی محدود به مباحث مرتبط با شبکه نیست. درس فناوری بلاک‌چین نیز به معرفی یکی از فناوری‌های نوین که بر بستر شبکه‌های مخابراتی توسعه پیداکرده می‌پردازد و پایه بسیاری از فناوری‌های آینده (مانند رمزارزها) می‌باشد. با توجه به گستره این درس در زمینه‌های متعددی از فناوری بلاک‌چین، می‌تواند دانشجویان را برای ورود به بازار کار در حوزه‌های مرتبط آماده ‌کند.
    خوشه مخابرات نوری و کوانتومی
    مخابرات نوری از فناوری‌هایی است که امروزه به صورت گسترده در زیرساخت شبکه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد و پیش بینی میشود در آینده نیز بیشتر مورد توجه قرار گیرد و در سایر حوزه‌های مخابراتی مانند مخابرات بیسیم و یا مخابرات زیر دریا  گسترده شود. از سوی دیگر مخابرات کوانتومی از فناوری‌های آینده به حساب می‌آید و با رشد فناوری‌های کوانتومی (مانند کامپیوترهای کوانتومی) سیستمهای مخابرات کوانتومی نیز از جایگاه ویژه‌ای در فناوری‌های آینده برخوردار خواهد بود. دروس این خوشه جهت آشنایی مقدماتی با این حوزه‌ها می‌باشد. شایان ذکر است از آنجا که در حوزه مخابرات نوری و مخابرات کوانتومی به غیر از جنبه‌های سیستمی، جنبه‌های فیزیکی و انتشاری نیز اهمیت دارد برخی دروس این خوشه مرتبط با شاخه مایکروویو و فتونیک می‌باشند.
    خوشه علوم و فناوری‌های زیستی-مولکولی
    در سالهای اخیر با بکارگیری روشهای پیشرفته، سریع و کم هزینه استخراج اطلاعات DNA، امکان دستیابی به اطلاعات ژنومیک انسان و گونه‌های دیگر جانوری و گیاهی در سطح وسیعی فراهم گردیده است. با توجه به اینکه این اطلاعات بخصوص در کاربردهای پزشکی از جمله تشخیص و درمان بیماریهایی چون انواع سرطان، آلزایمر، دیابت و قلب و عروقنقش کلیدی ایفا می‌نماید. این حوزه به عنوان یک حوزه میان رشته‌ای مهندسی-پزشکی اهمیت ویژه‌ای یافته است. در این راستا با بکارگیری الگوریتمها و ایده‌های نوین بیوسنسوری و محاسباتی میتوان پزشکی و درمان را با تحول جدی روبرو نموده و نهایتاً امکان دستیابی به روش بهینه تشخیص و درمان تحت عنوان Precision Medicine را در سطح جامعه محقق ساخت. در همین راستا با بکارگیری مدلهای مناسب برای ارتباط مولکولی میان سلولها میتوان برای تاثیرگذاری در بدن موجودات زنده، در زمان و مکان مناسب بهره برد. این حوزه که تحت عنوان مخابرات زیستی-مولکولی نیز شناخته میشود در آینده نزدیک راهگشای روشهای تشخیص و درمان نوین، از جمله ارسال هدفمند دارو در بدن، از طریق نانو-شبکه‌های طراحی شده مناسب خواهد بود.

  • شاخه بیوالکتریک

    خوشه ادوات زیستی
    خوشه ادوات زیستی به زمینه هایی در حوزه آموزش، بکار گیری و پیاده سازی زیر ساخت های مبتنی بر مهندسی زیست پزشکی، از جمله بر پایه ادوات الکترونیکی، حسگرها و ادوات دقیق اندازه گیری، ربات های زیستی، ارتباط مغز و رایانه، و پروتز ها می پردازد.
    خوشه بیوالکترونیک
    با توجه به گستردگی هرچه بیشتر علوم زیستی در امور و تکنولوژی های زیربط روز، هدف در خوشه الکترونیک زیستی (بیوالکترونیک) آشنایی هرچه بیشتر دانشجویان با فراگیری و کاربرد علوم الکترونیک در این حوزه و آشنایی با اصول تکنولوژی های پیشرفته در این زمینه وسیع بین رشته ای می باشد.

  • شاخه کنترل و سیستم‌های دینامیکی

    خوشه رباتیک
    هدف این خوشه آشنا کردن دانشجویان با مفاهیم پایه ای علم رباتیک شامل مکانیک، دینامیک و کنترل ربات به همراه هوش مصنوعی و بینایی ماشین است. آشنایی با کاربردهای وسیع رباتیک در تکنولوژی و صنعت از اهداف دیگر این خوشه می باشد.

  • شاخه مایکرویو و فوتونیک

    خوشه مخابرات نوری و کوانتومی
    مخابرات نوری از فناوری‌هایی است که امروزه به صورت گسترده در زیرساخت شبکه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد و پیش بینی میشود در آینده نیز بیشتر مورد توجه قرار گیرد و در سایر حوزه‌های مخابراتی مانند مخابرات بیسیم و یا مخابرات زیر دریا  گسترده شود. از سوی دیگر مخابرات کوانتومی از فناوری‌های آینده به حساب می‌آید و با رشد فناوری‌های کوانتومی (مانند کامپیوترهای کوانتومی) سیستمهای مخابرات کوانتومی نیز از جایگاه ویژه‌ای در فناوری‌های آینده برخوردار خواهد بود. دروس این خوشه جهت آشنایی مقدماتی با این حوزه‌ها می‌باشد. شایان ذکر است از آنجا که در حوزه مخابرات نوری و مخابرات کوانتومی به غیر از جنبه‌های سیستمی، جنبه‌های فیزیکی و انتشاری نیز اهمیت دارد برخی دروس این خوشه مرتبط با شاخه مایکروویو و فتونیک می‌باشند.