美國(guó)自動(dòng)化專業(yè)解析與前景分析
美國(guó)留學(xué)申請(qǐng)中,常常有人會(huì)發(fā)現(xiàn)自己所學(xué)的專業(yè)與美國(guó)大學(xué)專業(yè)并不對(duì)口,這主要是因?yàn)橹袊?guó)專業(yè)設(shè)置的特殊性導(dǎo)致很多專業(yè)與美國(guó)大學(xué)專業(yè)并不統(tǒng)一,在辦美國(guó)留學(xué)申請(qǐng)時(shí)經(jīng)常有人會(huì)問,我們自動(dòng)化的出國(guó)應(yīng)該申請(qǐng)什么系?或者我們到底在美國(guó)屬于什么專業(yè)?
一.自動(dòng)化可以申請(qǐng)的方向
由于中國(guó)專業(yè)設(shè)置的特殊性,控制或者說自動(dòng)化專業(yè)在美國(guó)并沒有正好對(duì)應(yīng)的院系。下面就來看看這種情況下的自動(dòng)化專業(yè)如何完成美國(guó)留學(xué)申請(qǐng)。
國(guó)內(nèi)自動(dòng)化專業(yè)到美國(guó)應(yīng)該申請(qǐng)什么方向
和控制理論研究、機(jī)器人相關(guān)的在EE(electronic engineering電子工程);
和過程控制、過程優(yōu)化等相關(guān)的在ChE(chemical engineering化學(xué)工程); 和運(yùn)籌學(xué)、后勤學(xué)相關(guān)的在IE(information engineering信息工程);和機(jī)械控制相關(guān)的在ME(mechanical engineering機(jī)械工程);和航天航空器控制相關(guān)的在AE(aerospace engineering航天工程)。
先說機(jī)械自動(dòng):
Biomechatronic:直譯就是生物醫(yī)學(xué)機(jī)械電子,也就是一個(gè)大雜燴。比較exciting的方向倒也基本和電結(jié)合的很多,比如說為殘疾人設(shè)計(jì)輔助系統(tǒng)(輔助康復(fù),輔助練習(xí))。如果你學(xué)的機(jī)械design比較多,在這個(gè)方向里,你可以設(shè)計(jì)假肢等。
Robot:這個(gè)范圍就廣了,主要還是機(jī)械設(shè)計(jì)方面的,上肢范圍的(Haptic,適用于工業(yè)生產(chǎn)線,無人化工廠),下肢范圍的(行走機(jī)器人,適用于救援,星球探測(cè))
電力能源自動(dòng)化:很多人覺得電力電子比較枯燥,特別不喜歡。其實(shí)能源這種問題是不能和你作一個(gè)機(jī)器人什么的擺在一個(gè)臺(tái)面上的,它絕對(duì)是國(guó)家級(jí)和戰(zhàn)略級(jí)的。長(zhǎng)三角的限電,還有三峽工程。電能直接決定中國(guó)這個(gè)大國(guó)的工業(yè)發(fā)展和城市發(fā)展。將來能源會(huì)不會(huì)不只握在國(guó)家手里,這個(gè)是不知道的,但是不管是握在誰手里,對(duì)于我們這么大的一個(gè)國(guó)家,這里面的賺頭都不會(huì)少的。
光電,檢測(cè)自動(dòng)化: 這個(gè)方向,從低到高都是非常的practical,所以也有錢賺的。誰都知道傳感器就是相當(dāng)于人的手腳耳眼(沒有鼻子,哪天有人能作出嗅覺傳感器,有那么一天,說不定能作出閉環(huán)feedback control的“做飯機(jī)”出來。比較低端的,就是常用的工業(yè)傳感器,安設(shè),電路設(shè)計(jì)等等。高端的,精密的那種,核電站的,多了去了。
還有就是視覺方面的傳感器,相當(dāng)于image processing和pattern recognition的前期工作,很熱的。這個(gè)主要是復(fù)雜的對(duì)象,比如我們這里有的一些項(xiàng)目,例如,衛(wèi)星太陽能板幾千塊小鏡面需要以最快速度找到陽光最強(qiáng)的方向,這幾千個(gè)小塊都能各自以一定自由度旋轉(zhuǎn)。還有就是有些控制系統(tǒng)是用比較特殊傳感器的,比如視覺的,要從看到景物的移動(dòng)中,計(jì)算速度和深度(2D-3D),自由度怎么建。這個(gè)就是正牌的control了,主要是作算法,就是相當(dāng)于人的腦子。
作為算法,具體問題具體分析,控制對(duì)象不同也不同。這些算法可以用到平常如工業(yè)機(jī)床,化工高爐,也可以用到機(jī)器人,生產(chǎn)機(jī)械手,還可以用到航空航天,導(dǎo)彈衛(wèi)星。我的認(rèn)識(shí)就是給機(jī)械灌入了靈魂和智慧。個(gè)人感覺分為3塊:其實(shí)控制發(fā)展到現(xiàn)在,有模型的系統(tǒng),那些控制算法已經(jīng)很多了,屬于經(jīng)典控制的范疇?,F(xiàn)在還能有進(jìn)展的可能就是optimization和model-predictive還有hybrid了。個(gè)人感覺數(shù)學(xué)的東西特別多。如果投身如此,屬于經(jīng)典領(lǐng)域,重要的是你作project的能力了。
不過個(gè)人看到這里面的一些新動(dòng)向,就是和經(jīng)濟(jì)學(xué)有關(guān)。作練習(xí)的時(shí)候經(jīng)常用一些經(jīng)濟(jì)學(xué)的例子,做到最后發(fā)現(xiàn)居然是control的問題。其實(shí)抽象的看,在有模型的控制方法來看,模型就是一個(gè)式子,至于這個(gè)式子在實(shí)際系統(tǒng)中的意義,不是那么重要了。
二.就業(yè)前景
“自動(dòng)化”一是屬于信息產(chǎn)業(yè)。信息產(chǎn)業(yè)被人們譽(yù)為“朝陽產(chǎn)業(yè)”,發(fā)展快、需要人才多、待遇高,是當(dāng)今科技發(fā)展的趨勢(shì)所在。因此,作為信息產(chǎn)業(yè)中的重要一員,自動(dòng)化專業(yè)同樣有著光輝的前途。二是自動(dòng)化應(yīng)用范圍廣。目前,幾乎所有的工業(yè)部門都可以同自動(dòng)控制掛上鉤,現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)、國(guó)防也都與自動(dòng)化息息相關(guān)。三是本專業(yè)對(duì)于個(gè)人發(fā)展非常有利。本專業(yè)課程設(shè)置的覆蓋面廣,所學(xué)的東西與其他學(xué)科交叉甚多。這也與本專業(yè)的來歷有關(guān),自動(dòng)化專業(yè)大部分源于計(jì)算機(jī)或者電子工程系的自動(dòng)控制專業(yè)。
三.入讀專業(yè)所需怎樣的能力
那么我們來看看這樣一個(gè)“萬金油”的專業(yè)需要哪些方面的知識(shí)和能力吧。自動(dòng)控制理論、運(yùn)籌學(xué)、信號(hào)與系統(tǒng)分析、計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)應(yīng)用、算法語言及程序設(shè)計(jì)、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)、電路原理等等,甚至連流體力學(xué)也要修??梢哉f自動(dòng)化專業(yè)需要工科各方面的知識(shí),其課程與電子工程、計(jì)算機(jī)、電機(jī)工程甚至化學(xué)工程都有交叉,這就難怪自動(dòng)化人才可以到各種各樣的領(lǐng)域工作了。以上的學(xué)習(xí)特點(diǎn)要求學(xué)生有較強(qiáng)的理工科背景,不能偏科。當(dāng)然,各高校自動(dòng)化專業(yè)側(cè)重點(diǎn)的不同也使得后期的專業(yè)課有較大的差異。在同樣的幾年要修比別人多的課程也就意味著比別人更累,所以希望那些對(duì)大學(xué)生活存在天真幻想,或者想在本科幾年好好休息、期待風(fēng)花雪月的同學(xué)不要報(bào)考這個(gè)專業(yè),繁重的學(xué)業(yè)壓力以及全面發(fā)展的要求對(duì)你來說將是個(gè)痛苦。但是,對(duì)那些有志于學(xué)到真本領(lǐng)、硬功夫的同學(xué)來說,這個(gè)專業(yè)真的是一個(gè)非常好的選擇。如此熱門的專業(yè)帶來的當(dāng)然是激烈甚至殘酷的競(jìng)爭(zhēng),像電子、計(jì)算機(jī)這些電類專業(yè)一樣,自動(dòng)化的報(bào)考難度也不小。自動(dòng)化專業(yè)的優(yōu)勢(shì)在就業(yè)時(shí)候體現(xiàn)得更為突出。首先,所有的行業(yè)都可以同自動(dòng)化掛鉤,轉(zhuǎn)行非常容易,“硬”可轉(zhuǎn)電子工程“軟”可轉(zhuǎn)計(jì)算機(jī),也可轉(zhuǎn)通信,當(dāng)然待遇也都是非常不錯(cuò)的。
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