Технологический институт Токио (бакалаврские и магистерские программы)

Department of Electrical and Electronic Engineering

Факультет электротехники и электроники охватывает широкий круг научных и технологических областей изучения, необходимых для современного компьютеризированного общества, в том числе: электрическая энергия / энергетическое машиностроение, электромагнитные волны, беспроводная и оптическая связь, электроника и оптические приборы, электрические и электронные материалы и их свойства, схемы и системы проектирования, обработка сигналов и обработка информации. Все эти области основаны на физике и инженерных системах. Студенты факультета изучают и проводят исследования, базируясь на знании основ физических наук и их приложений. Кроме того, факультет обладает технической базой самого высокого уровня [1.28].

Бакалаврская подготовка студентов

Дисциплины для изучения

  • 1. Электричество и магнетизм 23. Физика полупроводников
  • 2. Проектирование волновых систем 24. Электронные приборы
  • 3. Оптоэлектроника 25. Электрические машины
  • 4. Инжиниринг волновой передачи 26. Силовая электроника
  • 5. Анализ систем радиосвязи 27. Электроэнергетика
  • 6. Преобразование Фурье и Лапласа 28. Преобразования электрической
  • 7. Алгоритмы и программирование энергии
  • 8. Применение теории вероятностей 29. Высоковольтная техника

и статистической теории 30. Электрические железные

  • 9. Теория линейных цепей дороги
  • 10. Техника автоматического 31. Строение и проектирование элек-

управления трических машин

  • 11. Аналоговые электронные схемы 32. Стандарты и управление
  • 12. Цифровые электронные схемы электротехническим оборудованием
  • 13. Обработка цифровых сигналов 33. Английский язык для инженеров-
  • 14. Технологии микросхем электриков
  • 15. Архитектура ЭВМ 34. Этика в науке и технике
  • 16. Современные сетевые технологии 35. Инженерное письмо
  • 17. Внедрение информационно- 36. Практическая электротехника

коммуникационных технологий 37. Навыки программирования

18. Измерения в электротехнике 38. Лабораторная электротехника и

и электронике электроника

  • 20. Анализ многомерных данных 39. Творческие эксперименты по
  • 21. Квантовая механика электротехнике и электронике
  • 22. Электротехнические и электронные материалы

Магистерская подготовка студентов

Факультет электротехники и электроники предоставляет широкий спектр возможностей для проведения серьезных исследований и обеспечения образования в области силовой электроники, инжиниринга энергетических систем и связи и систем передачи электроэнергии. В этих областях (факультет проводит комплексные исследования в разработке силовой электроники, получению и применению импульсной мощности и энергии плазмы высокой плотности, автономным системам и управлению энергопотреблением. Что касается коммуникационных технологий и сфер их применения, факультет проводит исследования на функциональных электромагнитных и световолновых схемах, которые включают в себя антенны, полупроводниковые лазеры и сверхбыстрые оптические коммутационные устройства, наряду с активными исследованиями в области обработки сложных сигналов для высоко функциональных систем связи, включая мобильную связь. На базе этих исследований факультет подготовил большое количество ученых и инженеров, которые могут открывать новые возможности с использованием творческого потенциала и лидируя в этих инженерных направлениях [1.29].

Кафедры и секции

  • • Инжиниринг автономных систем
  • • Энергетика и электроника
  • • Коммуникационные технологии и инжиниринг передач
  • • Фотонные технические устройства

Международная магистерская инженерная программа Школа науки и технологий Направление «Устойчивый инжиниринг» (SEP)

Цели и объем программы

В Японии существует немного программ, доступных для обучения на английском языке. Такие программы появились лишь в последние десятилетия, когда крупнейшие государственные японские университеты прошли этап «корпоратизации» и встали перед необходимостью интернационализации образования в контексте академического капитализма, также утвердившегося в Японии. Однако программы, преподаваемые на английском языке, пока немногочисленные, ориентированы не только на привлеченных зарубежных студентов как предмет экспорта образовательных услуг, но и на японских студентов, претендующих на рабочие места в транснациональных корпорациях и международных сетях сотрудничества [1.30].

Международная магистерская инженерная программа Школы науки и технологий Технологического института Токио «Устойчивый инжиниринг» разработана и реализуется с целью подготовки «высокообразованных и интернационализированных инженеров», имеющих широкий спектр технических знаний от науки до способов их применения. Ожидается, что обладатели степени магистра по этой программе станут руководителями международных проектов, таких как развертывание японских компаний за рубежом и разработка проектов развития международных организаций, с использованием творческого и инновационного потенциала смежных областей.

Программа была разработана по схеме «Интегрированная докторская образовательная программа», с которой программа магистра сочетается и составляет единое целое с докторской программой. Таким образом, все студенты в сентябре, в том числе обучающиеся на получение степени магистра в других университетах, должны начинать с магистерской программы.

Дисциплины для изучения в программе SEP

Общие/Неспециальные курсы дисциплин по программе SEP

Название курса дисциплины

Факультет/ кафедра обеспечивающая курс дисциплины*

Шифр

курса

дисциплины

кредитов

Семестр В: весенний 0*осенний

Категория

Устойчивое развитие и методы системного управления

IDE

70019

1

1

0

В

Б/М

Принципы международного сосуществования

ГОЕ

70005

2

0

0

В

Б/М

Техническое управление в целях устойчивого инжениринга

Технологическая школа

99319

2

0

0

0

Б/М

Технология устойчивого инжиниринга

Технологическая школа

99302

1

1

0

О

Б/М

Спец, лекция «Деградация инфраструктуры»

MCS

24047

1

0

0

О

Б/М

Спец, лекция «Материаловедение»

MCS

24051

1

0

0

О

Б/М

Б: Базовый, IDE: каф. международного технологического развития

М: Междисциплинарный *MCS: каф. металлургии и керамики

Содержание курсов общих/неспециальных дисциплин в программе SEP

70019 Устойчивое развитие и методы системного управления

Этот курс направлен на внедрение различных методов и подходов к устойчивому развитию. Первая половина курса рассматривает основные теории международного развития и как они применяются в практических ситуациях. Последняя часть пристальное внимание уделяет текущим проектам развития в отдельных странах, последствия и роли технологий (и инженеров). Студенты должны участвовать в обсуждении и анализе проектов с инженерной точки зрения в контексте «Устойчивое развитие». Курс сопровождается выездом на реальную площадку. Где реализуется какой-либо проект устойчивого развития, с возможностью проведения технико-экономических обоснований.

Студенты несут ответственность за подготовку, разработку доклада и выражают собственные мнения и идеи. Это означает важность участия студентов в аудиторных работах.

Темы занятий:

  • 1. Введение в курс
  • 2. Лекция / дискуссия: Развитие - устойчивое развитие
  • 3. Лекция / дискуссия: Повестка дня - 21, Потенциал - 21
  • 4. Лекция / дискуссия: Технико-экономическое обоснование как инструмент устойчивого развития
  • 5. Групповая презентация: устойчивое развитие
  • 6. Группа Презентация: устойчивое развитие
  • 7. Введение в разработку проектов (1):

«Фонды безопасности человека» в ООН (UNHSF), проект «Реабилитация школ-интернатов и обеспечение курса переподготовки для директоров школ и учителей в пострадавших провинциях пустыни Гоби в Монголии»

  • 8. Аудиторные групповые упражнения
  • 9. Введение в разработку проектов (2):

«Применение технологий для разработки сайта по объектам Всемирного наследия в Лаосе»

  • 10. Аудиторные групповые упражнения
  • 11. Групповая презентация: Монгольская команда
  • 12. Групповая презентация: Лаосская команда
  • 70005 Принципы международного сосуществования

Инженеры иногда сталкиваются со сложными этическими проблемами. Для того, чтобы сосуществовать с другими людьми, мы должны знать и о себе и о других. В этом курсе лекций рассматриваются отношения с представителями других культур и разные уровни личности, расы, корпораций и государств. Темы занятий:

  • 1. Введение
  • 2. Отношения между Кореей и Японией
  • 3. Отношения между Китаем и Японией
  • 4. Гуманитарный склад ума
  • 5. Религия в США
  • 6. Религия на Ближнем Востоке
  • 7. Международное предприятие
  • 8. Примеры создания корпорации в зарубежных странах (1)
  • 9. Примеры создания корпорации в зарубежные странах (2)
  • 10. Примеры создания корпорации в зарубежные странах (3)
  • 11. Сотрудничество на международной арене
  • 12. Обсуждения
  • 13. Заключение
  • 99319 Техническое управление в целях устойчивого инжиниринга

Для подготовки специалистов с высоким уровнем мастерства в технологиях, с правильным пониманием вопросов управления в отраслях, где их специальности и технологии используются, этот курс дает основные концепции и теории, а также практические примеры из области учета, управления технологиями (МОТ), теории принятия решений, корпоративным финансам, методам слияний и приобретений (М & А), интеллектуальной собственности и управления проектами. Предполагается формирование интегрированной точки зрения для технического управления с целью устойчивого инжиниринга и готовности вступить в международную конкуренцию. Темы занятий:

  • 1. Основы бухгалтерского учета
  • 2. Бухгалтерский учет бизнес предприятия
  • 3. Стратегическое использование бухгалтерского учета
  • 4. Управление технологиями (1)
  • 5. Управление технологиями (2)
  • 6. Теория принятия решений
  • 7. Интеллектуальная собственность
  • 8. Юридическая сила патентов
  • 9. Корпоративные финансы и метод слияний и приобретений: выживание в глобальной конкуренции
  • 10. Введение в управление проектами
  • 11. Управление рисками международного проекта
  • 12. Стратегия предприятия в глобализации и локализации
  • 13. Международные технические стандарты и Международная лицензия инженера
  • 99302 Технологии устойчивою инжиниринга

Устойчивое развитие обеспечивается с помощью различных технологий. В данном курсе предлагаются лекции от ведущих инженеров и исследователей по конкретным областям, которые имеют решающее значение для устойчивого развития, таким как: энергетика и окружающая среда, материальное производство, информационные технологии. Дополнительно к лекциям студенты будут исследовать отношение своей специальности к конкретной области применения различными способами, в том числе - поездки для полевых исследований на месте применения технологий, выступления с докладами по результатам исследований и с целью обмена знаниями со студентами другой специальности на семинарах. С помощью лекций и семинаров, а также в процессе обсуждений, студенты разных дисциплин получают высокий уровень образования и интернационализацию инженеров с широким спектром технических знаний, от основ до их применения.

24051 Специальная лекция «Материаловедение»

Этот курс предлагает обзор тем по различны материалам в аспекте различных наук, с особым вниманием на разработке высокопрочных материалов, энергетике и экологичных «умных» материалах в сочетании с компьютерным моделированием. Следующие четыре темы, связанные с инновационными материалами и процессами их производства, выбраны так, чтобы обеспечить фундаментальные знания и широкий интерес к науке о материалах:

  • 1. Передовые ультра-стали с высокой производительностью
  • 2. Термодинамика и кинетика для инженерных материалов
  • 3. Эволюция сверхпроводящих материалов
  • 4. Развитие антикоррозионных материалов

Содержание курсов специальных дисциплин в программе SEP

  • 1. Передача/распространение электромагнитных волн
  • 2. Инжиниринг беспроводной связи
  • 3. Теория волноводных схем
  • 4. Материалы для оптической связи
  • 5. Плазменные технологии
  • 6. Усложненный курс силовой электроники
  • 7. Электроэнергия и системный анализ электропривода
  • 8. Автоматическое управление и контроль
  • 9. Современная (тепло)электроэнергетика
  • 10. Современные полупроводниковые устройства
  • 11. Импульсные электротехнологии*
  • 12. Проектирование высокопроизводительных CMOS-транзисторов с низким энергопотреблением
  • 13. Окружающая среда и энергетика
  • 14. Проектирование аналоговых интегральных схем*
  • 15. Обработка сложных сигналов
  • 16. Проблемы сложных мобильных коммуникаций
  • 17. Проектирование СБИС нового поколения
  • 18. Телекоммуникации для сельских регионов
  • 19. Инновационные технологии и стандартизация II * курсы доступны только на японском языке

Области научных исследований

  • 1. Методика сложных сетей Петри
  • 2. Дискретные системы событийного управления
  • 3. Микроплазмы
  • 4. Системы импульсной мощности
  • 5. Атмосферная плазма
  • 6. Электродинамические эффекты и их применение
  • 7. Схемы силовой электроники
  • 8. Применение силовой электроники в энергосистемах
  • 9. Высокопроизводительные схемы преобразования энергии
  • 10. Высокочастотные преобразователи и их применение
  • 11. Фотонные интегральные схемы
  • 12. Полностью оптические коммутационные устройства и их применение
  • 13. Антенны
  • 14. Планарные волноводные щелевые антенные решетки (АР)
  • 15. Дифракции высоких частот
  • 16. Численный анализ для электромагнитных волн
  • 17. Миллиметровые устройства и радиочастотные модули
  • 18. Программное обеспечение для радио
  • 19. Пространственно-временной код
  • 20. Обработка радио сигналов
  • 21. Радиосети
  • 22. Полупроводниковые лазеры для оптической связи
  • 23. Фотонные устройства с квантовым эффектом
  • 24. Нано-биомагнитные технологии

В магистратуре кафедры нацелены на оказание содействия студентам, которые получают базовые знания, понимание и практическое применение изученного для активной роли в глобальном обществе.

Факультет электротехники и электроники тесно сотрудничает с факультетом физической электроники в обучении студентов и проведении научных исследований. Отбор кандидатов в магистратуру факультеты проводят совместно. Оба факультета набирают большое количество кандидатов из студентов, которые закончили не только факультет электротехники и электроники или информатики, но и с факультетов физики, химии, материалов.

Количество кредитов, которые студенты должны получить - не менее 30 до завершения курса магистратуры. Студенты магистратуры могут набрать 30 кредитов, выбирая курсы на английском языке.

Оба факультета рекомендуют студентам выбирать для изучения курсы в областях, которые тесно связаны с их профилирующим предметом исследования, а также сконцентрировать основные курсы в этой области.

Курсы, предлагаемые обоими факультетами, взаимозачитываются студенческим учебным офисом.

Требования к магистерской степени:

Для получения степени магистра студент должен набрать 30 кредитов и более.

  • (1) Кредиты
  • * 16 кредитов или более должны быть получены по дисциплинам, предусмотренным специальным курсом (специализацией), на который он / она зачисляется.
  • * 4 кредита и более должны быть получены по дисциплинам, предусмотренным на других курсах или кафедрах, общих предметах по всему институту, таких как, например, международное общение и японская культура.
  • * Семинары должны быть пройдены в каждом семестре. Необходимое количество кредитов по семинарам может различаться в зависимости от выбранного специального курса (специализации).
  • (2) Диссертации

Студент должен выполнить специальные исследования, представить диссертацию на соискание академической степени магистра и сдать экзамен после представления диссертации на квалификацию.

Студенты, квалифицированные экзаменационной комиссией, могут далее обучаться по докторской программе с соблюдением некоторых формальностей.

Требовании к докторской степени

Для обучения в Докторантуре кандидат должен удовлетворять следующим требованиям:

  • (1) Должны быть зачтены семинары по каждому семестру и проект, выполненный за пределами Кампуса: студент примет участие в реальном проекте в организации или частной компании. Срок реализации проекта составляет от трех до шести месяцев, в течение которых студент должен отработать более 160 часов в общей сложности. Благодаря этой стажировке проекты студентов будут испытаны на практике и имеют надлежащие перспективы в его / ее будущей профессии.
  • (2) Кроме требования (1), должны быть получены 26 кредитов или более по дисциплинам, предусмотренным в магистерских и докторских программах.
  • (3) Кандидат должен завершить и представить диссертацию на соискание ученой степени, а также сдать заключительный экзамен и получить положительную оценку по диссертации.

Кандидат, который удовлетворяет вышеперечисленным требованиям и проходит экзамен, удостаивается докторской степени.

Минимальный срок обучения составляет три года в общей сложности, которые включают в себя магистерскую и докторскую программу с получением обеих степеней. Вышеуказанные требования являются минимальными. Некоторые дополнительные требования могут устанавливаться в зависимости от специального курса (специализации). Всем студентам настоятельно рекомендуется проконсультироваться со своими руководителями по составлению индивидуального учебного плана.

Программа состоит из шести специальных курсов фундаментальных дисциплин в области устойчивого инжиниринга, направленных на устойчивое развитие общества. Как показано ниже на рисунке, студент зачисляется на специальный курс и получает образование в рамках интегрированной докторской образовательной программы, в которой, как ожидается, он проходит непрерывную подготовку от степени магистра до доктора (рис. 1.6).

Структура Международной магистерской программы ((Устойчивый инжиниринг» Технологического института Токио (группы дисциплин) в 2011 году

Рис. 1.6. Структура Международной магистерской программы ((Устойчивый инжиниринг» Технологического института Токио (группы дисциплин) в 2011 году

Каталог дисциплин факультета электротехники и электроники (27 курсов) представлен на [1.31, 1.32].

Каждый курс = 2 кредита.

Описание курсов специальных дисциплин по программе SEP

Шесть специальных курсов делятся на две группы: одна концентрируется на технологиях инфраструктурного развития, а другая - на технологиях производственного развития, как показано на рис. 1.6. Каждый курс состоит из нескольких разделов, которые тесно связаны с целями всего курса. Курсы обеспечивают кафедра электротехники и электронной техники, кафедра физической электроники.

Все лекции, предлагаемые в этой программе, даются на английском языке. Студенты могут учиться по следующим темам: 1) специализированные предметы, 2) предметы по другим специальным, смежным курсам, имеющим отношение к специальности, и 3) общие, не специальные предметы. Помимо вышеуказанных предметов, студенты должны принимать участие в проектах вне университета, программах стажировки, в первую очередь, в отечественных компаниях [1.33].

Передача/распространение электромагнитных волн

Построение и интерпретация уравнений Максвелла, излучение диполя, прямая интеграция уравнений поля, теорема эквивалентности полей, граница, край и излучение, решения для однородных уравнений, канонические проблемы, решаемые методом разделения переменных и дифракции от полуплоскости или цилиндра.

Цель лекционного курса:

Целью данного курса является предоставление базовой методологии для краевых задач электромагнитных волн. Рассматриваются некоторые канонические проблемы рассеяния электромагнитных волн. Объясняются важные понятия теоремы эквивалентности полей.

План лекций:

  • 1. Излучение от источника.
  • 2. Диполь, единственность, теорема Пойнтинга, поле в дальней зоне.
  • 3. Линейные дифференциальные уравнения.
  • 4. Построение и интерпретация уравнений Максвелла.
  • 5. Прямая интеграция уравнений поля.
  • 6. Теорема эквивалентности полей.
  • 7. Границы, края и радиационные условия.
  • 8. Решения однородных уравнений.
  • 9. Канонические проблемы, решаемые методом разделения переменных.
  • 10. Дифракции от полуплоскости.
  • 11. Дифракция от цилиндра.

Учебники и ссылки:

Конспект лекций и копии страниц классических учебников Stratton J.A.( 1941),

Harrington R.G.(1961) and by Segkiguchi T.(1976) доступны во время лекций.

Дополнительные источники:

Yamashita E.ed. «Analysis Methods for Electromagnetic Wave Problems». Artech House (1990).

Yamashita E.ed. Application of Electromagnetic Wave Analysis, IEICE Japan (1993).

Требования no изученным курсам дисциплин и предварительные условия:

Студенты должны закончить бакалаврские курсы по электричеству и магнетизму и электромагнитным волнам или их эквиваленты. Также предпочтительно, чтобы были изучены курсы по передаче электромагнитных волн и законы радиоволн.

Оценка:

Оценка основана на экзамене (около 80 %) в конце семестра и отчеты о выполненных домашних работах (около 20 %) в течение семестра.

Инжиниринг беспроводной связи

Беспроводные системы связи, распространение волн, отражение, преломление и дифракция, стохастическое поведение беспроводного канала, антенны и разветвления, обработка пространственно-временного сигнала, модуляции и демодуляции, кодирование и декодирование, радиочастотные приборы и схемотехника, параллельный/ коллективный доступ, тенденции будущего, в том числе программного обеспечения заданного радиовещания, передачи ультраширокополосной радиосвязи (UWB) и MIMO-технологии (система со многими входами-выходами).

Цель лекционного курса:

Объяснить основы беспроводных инженерных коммуникаций, от беспроводных характеристик канала до управления трафиком.

План лекций:

  • 1. Введение, электромагнитные волны: Информация, энергетика, зондирование
  • 2. Выцветание канала, оценивание канала, техника разнесенного радиоприема
  • 3. Шум и помехи, обработка пространственной (параллельной) сигнальной комбинации
  • 4. MIMO передачи: пространственное мультиплексирование
  • 5. UWB передачи: коэффициент полезного действия низких частот
  • 6. Цифровая модуляция и демодуляция
  • 7. Фильтрация, формирование и обработка сигнала
  • 8. Программное обеспечение заданного радиовещания & когнитивного радио
  • 9. Цифровая радиочастотная схемотехника: Комбинация КТ и DT Systems
  • 10. Коррекция ошибок. Коды и теории информации
  • 11. Множественный доступ и мульти-пользователи. Общение
  • 12. Усилители мощности: Нелинейные искажения, эффективность, Архитектура
  • 13. Криптография для безопасных сетей

Учебники и ссылки:

Конспекты лекции раздаются. Дополнительные источники:

S. Haykin, Communication Systems (4th Edition), John Wiley & Sons, Inc. and J.G.Proakis, Digital Communications (3rd Edition), McGraw-Hill.

Требования no изученным курсам дисциплин и предварительные условия:

Студентам необходимо иметь знания по электромагнетизму и теории коммуникации.

Оценка:

Студент оценивается на основании доклада, сообщения по беспроводным инженерным коммуникациям.

Теории волноводной схемы

Кратко о курсе

Электромагнитные волны используются для вещания, связи и зондирования в самых различных диапазонах частот, которые включают микроволновые, миллиметровые и оптические зоны частот. Лекция объясняет теорию, которая используется для проектирования радиочастотных схем на основе направляемых волн.

Цель лекционного курса:

Лекции ориентированы на теорию волноводной цепи и ее применение в проектировании волноводных технологий в СВЧ, миллиметровой и оптической зонах частот. Темы охватывают теорию электромагнитных полей в волноводах, дисперсию и нелинейность оптических волокон, теорию связанных модов, электромагнитные волны в периодической структуре, представление матриц рассеяния, собственные возбуждения и строение волновой схемы.

План лекций:

  • 1. Введение в волновые схемы
  • 2. Линии передачи
  • 3. Распространение плоской волны
  • 4. Планарные волноводов для СВЧ и миллиметровых волн
  • 5. Металлические полые волноводы
  • 6. Оптические планарные волноводы
  • 7. Распространение волн в оптических волокнах (дисперсия и нелинейность)
  • 8. Уравнение связанных модов
  • 9. Направленные волны в периодических структурах
  • 10. Представление схемы (цепи) матрицей рассеяния
  • 11. Собственное возбуждение и собственные значения
  • 12. Сцепления и делители
  • 13. Резонаторы, фильтры и мульти / демультиплексоры
  • 14. Невзаимные схемы Учебники и ссылки:

Загрузка учебника доступна на: http://mizumoto-www.pe.titech.ac.jp/ ~tmizumot/lecture_note/guided_wave_circuit_theory/index.html

Ссылки: D.Marcuse, «Theory of Dielectric Waveguides», Academic Press.

R.E.Collin, «Field theory of guided waves», McGraw-Hill.

J.Helszajn, «Passive and active microwave circuits», John Wiley & Sons.

Требования no изученным курсам дисциплин и предварительные условия:

Основы электромагнитных волн для студентов курса не требуются. Оценка:

Основана на работе в течение семестра и финальном экзамене. Материалы для оптической связи

Энергия преобразования различных твердых материалов, в том числе наноматериалов, свойства которых зависят от их размеров, играют важную роль в научной разработке материалов для систем оптической связи. Следует понимать, как задавать желаемые оптические свойства. Данный курс содержит темы:

  • 1. Введение
  • 1.1. Классификация оптических процессов
  • 1.2. Преломление и диэлектрическая проницаемость
  • 1.3. Классические модели
  • 2. Оптические процессы в металлах
  • 2.1. Свободный электронный газ
  • 2.2. Плазменные колебания
  • 2.3. Металлические наночастицы
  • 3. Оптические процессы в полупроводниках
  • 3.1. Межзонные переходы
  • 3.2. Фотоприемники
  • 3.3. Солнечные батареи
  • 4. Оптические процессы по экситонам
  • 4.1. Природа экситонов
  • 4.2. Удержание квантовых частиц
  • 4.3. Наноматериалы/наноструктуры полупроводников
  • 5. Фотоэмиссия процессов
  • 5.1. Флуоресценция
  • 5.2. Люминесценция
  • 5.3. Твердотельные лазеры
  • 6. Оптические измерения
  • 6.1. Оптическое поглощение / флуоресцентная спектроскопия
  • 6.2. Спектроскопии комбинационного рассеяния
  • 6.3. Спектроскопия с временным разрешением

Плазменные технологии

Этот курс лекций направлен на изучение вопросов фундаментальной физики плазмы и ее применения в современных технологиях. Лекцию охватывают также экспериментальные методы для генерации плазмы, диагностику, основные уравнения для описания слабо ионизованной плазмы, применение в технологиях обработки материалов и плазму высокой плотности.

  • 1. Основные понятия о плазме
  • 2. Получение плазмы
  • 3. Основные уравнения плазмы
  • 4. Свойства плазмы
  • 5. Применение плазмы в технологиях

Усложненный курс силовой электроники

Цель этого магистерского курса дисциплины - достижение умений в анализе электроэнергетических систем на основе теории мгновенной активной и реактивной мощности в трехфазных цепях по сравнению с традиционными теориями. Кроме того, этот курс включает в себя применение теории мощности к электронной технике.

Курс включает следующие два раздела: силовая электроника и электрические машины.

  • 1. Аналитические методы и основные теории
  • 2. Активная и реактивная мощности в однофазных схемах
  • 3. Теория мгновенной мощности в трехфазных цепях

А. Определение мгновенной активной, реактивной мощностей и их физический смысл

Б. Применение теории к технике силовой электроники

4. Преобразование координат

А. Абсолютная трансформация и трех-двух фазовое преобразование

Б. D-Q преобразования (вращающаяся система координат)

5. Управление связанными преобразователями солнечных батарей и получение энергии ветра

  • 6. Уравнения напряжения, тока и мгновенного момента для машин переменного тока
  • 7. Управление мгновенным крутящим моментом машин переменного тока

Автоматическое управление и контроль

Этот курс лекций учит основным линейным теориям управления, таким как современная теория управления, автоматический контроль систем и надежность систем обратной связи. Эта лекция для студентов, которые не изучали теорию управления с обратной связью или вопросы автоматического контроля в бакалавриате.

1. Современная теория управления (основы интеллектуальных методов управления. Включают адаптивные системы управления, нечеткое управление, искусственные нейронные сети, и другие «мягкие» вычислительной техники):

Часть I: Адаптивное управление

  • • Обзор систем адаптивного управление
  • • Фиксированный контроль и адаптивные системы
  • • Дифференциальные операторы и операторы сдвига
  • • He-минимальная реализация
  • • Стохастический идентификатор
  • • Детерминированный идентификатор
  • • Система АУ (адаптивного управления) по эталонам
  • • Самонастройка регулятора

Часть II: «Мягкие» вычисления

  • • Fuzzy контроль
  • • Нейронные сети
  • • Самоорганизующиеся карты
  • • Генетический алгоритм
  • 2. Уравнение состояния
  • 3. Уравнение состояния и функции передачи, преобразование координат состояний
  • 4. Управляемость и наблюдаемость
  • 5. Системы мониторинга реакции и стабильности системы
  • 6. Размещение полюса, реакции полюса и системы, мониторинг обратной связи
  • 7. Оптимальное управление LQ (качества линии), следящие системы
  • 8. Управление наблюдателями обратной связи
  • 9. Пропорционально-интегрально-дифференциальное (ПИД) регулирование
  • 10. Внутренняя стабильность
  • 11. Функция чувствительности
  • 12. Робастная устойчивость
  • 13. Цикл формирования
  • 14. Ограничения производительности
  • 15. Опережающее проектирование

Современная (тепло)энергетика

Современные проблемы теплоэнергетики, процессы теплообмена в производстве и обработке материалов. Измерение и моделирование теплообмена в области производства, а также новые методы теплового контроля передачи.

  • 1. Инженерные задачи, связанные с передачей тепла
  • 2. Характеристики теплопередачи в производстве, например, обработка материала плавлением
  • 3. Измерение теплообмена и связанные с ним явления в обработке
  • 3-1. Визуализация поведения материала
  • 3-2. Измерение температуры материалов
  • 3-3. Деформация измерения материалов
  • 4. Моделирование теплообмена и связанные с ним явления в обработке
  • 5. Управление теплопередачей для обработки
  • 5-1. Методы переноса тепла и контроль технологий в производстве

Современные полупроводниковые устройства

Ограничения кремниевых микроустройств и альтернативные технологии: квантовые нано-устройства.

Основные темы включают в себя: Подходы в создании высокоскоростных устройств, параметры, которые определяют скорость микросхем, гетеропереходные устройства, пределы масштабирования MOSFET, соединения, критерии квантовых эффектов, технологии изготовления квантовых наноструктур, транзисторы на одиночных электронах, сверхпроводящие цифровые устройства, квантовый компьютер.

Цель лекционного курса: на основе теории электронных устройств и квантовой теории, изученных в бакалавриате, данный курс дает общие принципы построения сложных современных электронных полупроводниковых устройств, сочетая в обучении обсуждения ограничений микроустройств на основе кремния и возможностей альтернативных технологий.

Тематический план лекций:

  • 1. Уместность и преимущества высокоскоростных устройств
  • 2. Параметры, которые определяют скорость микросхем
  • 3. Гетеропереходные устройства
  • 4. Пределы в масштабировании МОП-транзисторов
  • 5. Межкомпонентные соединения
  • 6. Физика квантовых эффектов в наноразмерных устройствах
  • 7. Критерии для оценки квантовых эффектов
  • 8. Технологии изготовления квантовых наноструктур
  • 9. Транзисторы на основе одиночного электрона
  • 10. Переход Джозефсона и вихревые устройства
  • 11. Сверхпроводящие цифровые устройства
  • 12. Спинтроника
  • 13. Квантовые вычисления и архитектуры

Учебник и ссылки: технические сборники кафедры и расширенные тезисы лектора, смежные и предварительно изученные курсы дисциплин. Знание основ по электронным устройствам и квантовая теория на университетском уровне не требуется.

Оценка будет основываться на презентации и участии в аудиторных обсуждениях.Комментарий от преподавателя: микроэлектронные технологии быстро меняются. Современное состояние и перспективы развития электронных устройств должны непрерывно изучаться и обсуждаются. Студентам предлагаются для подготовки материалы для чтения и ссылки для подготовки к обсуждениям.

Проектирование высокопроизводительных CMOS- транзисторов с низким энергопотреблением

Этот курс дает подробный обзор принципов работы, руководящих принципов проектирования и физических явлений, лежащих в основе передовых наноразмерных МОП-транзисторов. В частности, будут интенсивно обсуждаться механизмы передачи в наноразмерных МОП- транзисторах и технические руководящие принципы для наиболее продвинутых МОП-транзисторов.

  • 1. МОП-конденсаторы
  • 2. Основы МОП-транзисторов
  • 3. Масштабирование МОП-транзисторов
  • 4. Передача и перенос в МОП-транзисторах 1: мобильность
  • 5. Перевозчик транспорта в МОП-транзисторах 2: эффект сильного

поля

  • 6. Технологии, способствующие мобильности 1: стресс
  • 7. Технологии, способствующие мобильности 2: поверхностная ориентация
  • 8. Технологии, способствующие мобильности 3: новые материалы канала
  • 9. Баллистический транспорт
  • 10. Вариабельность
  • 11. Перспектива

Окружающая среда и энергетика

Этот курс лекций представляет обзор экологических проблем в глобальном контексте с инженерной точки зрения и в связи с современными технологиями в энергетике.

  • 1. Введение
  • 2. Рост населения
  • 3. Загрязнение воздуха
  • • Вспомогательные функции дождя
  • • Разрушение озонового слоя
  • • Глобальное потепление
  • 4. Бедствия морской среды
  • 5. Вырубка лесов и опустынивание
  • 6. Энергетические проблемы
  • • Энергия ископаемых источников топлива и новые виды энергии
  • • Энергосбережение
  • 7. Обращение с отходами
  • • Переработка
  • • Эко-бизнес

Электроэнергия и системный анализ электропривода

Это лекционный курс концентрирует внимание на изучении и анализе электроэнергетических систем и систем привода и на сферы их применения. Он включает в себя теорию мгновенной мощности или p-q теорию трехфазных цепей и мгновенной активной и реактивной мощности, определяемой данной теорией, а также преобразование вращения - преобразование координат из трехфазной стационарной системы координат в D-Q вращающуюся систему координат (D-Q transformation/Park’s Transformation) для двигателей переменного тока. Кроме того, изучается так называемое векторное управление или ориентированное управление для индукции и синхронных двигателей.

Цель лекционного курса:

Цель этого выпускного курса лекций - достижение способности к анализу электроэнергетических систем и приводов двигателей переменного тока.

Кроме того, этот курс включает в себя все возможные применения теории для электроэнергетических компаний энергосистемы общего пользования и в промышленности.

Данный курс основан на предварительно изученных курсах дисциплин: Электрические машины и силовая электроника.

План лекций:

  • 1. Аналитические методы и основные теории
  • 2. Активная и реактивная мощности в однофазных схемах
  • 3. Теория мгновенной мощности в трехфазных цепях
  • 3-1. Определение мгновенной активной, реактивной мощностей и их физический смысл
  • 3- 2. Применения теории в оборудовании силовой электроники
  • 4. Преобразование координат
  • 4- 1. Абсолютная трансформация и трех-двухфазовые преобразования
  • 4-2. D-Q преобразования
  • 5. Уравнения напряжения и тока и мгновенный момент вращения машин переменного тока
  • 6. Векторное управление асинхронных машин
  • 7. Векторное управление синхронных машин

Учебники и ссылки:

Каждый студент получит экземпляр необходимых материалов по данному курсу.

Требования по изученным курсам дисциплин и предварительные условия:

Этот курс требует знания электрических машин и силовой электроники для студентов.

Оценка: экзамен в конце семестра.

Комментарий от преподавателя: Теория мгновенной мощности трехфазных цепей и так называемые D-Q преобразования для машин переменного тока являются обязательными для всех магистрантов по специальности силовой электроники и энергетики. Этот курс дает всеобъемлющую теорию и практику, связанные с анализом электроэнергетических систем и приводам двигателей переменного тока.

Обработка сложных сигналов

План лекции

Реализация КИХ-и БИХ-систем и паразитные воздействия, надежные цифровые фильтры, многоскоростная обработка сигнала (изменение частоты дискретизации), гребенки фильтров, вейвлеты/волнофрагменты, адаптивные фильтры, процессоры цифровых сигналов и т. д.

Цель лекционного курса:

Обсуждаются несколько важных вопросов по разработке и реализации алгоритмов обработки сигналов и их теоретические основы.

План лекций:

  • 01. Обзор проблем обработки сигналов
  • 02. Проектирование цифровых фильтров
  • 03. Эффекты конечной длины слова
  • 04. Многоступенчатые системы (Изменение частоты дискретизации)
  • 05. Многофазное представление
  • 06. Гребенки фильтров
  • 07. Гребенки фильтров канала обслуживания/М-канала
  • 08. Адаптивные фильтры
  • 09. Градиентный адаптивный алгоритм
  • 10. Рекурсивный адаптивный алгоритм
  • 11. DSP-системы (цифровой обработки сигналов (ЦОС)
  • 12. Конвейерная и параллельная обработка
  • 13. Реализация DSP -систем

Учебники и ссылки:

Материалы готовятся преподавателем и доступны для загрузки с портала университета.

Требования по изученным курсам дисциплин и предварительные условия:

Базовый курс обработки сигналов является необходимым условием. Студенты должны знать z-преобразование (дискретное преобразование Лапласа), анализ Фурье, теорему о дискретном представлении и т. д.

Оценка: основана на экзамене.

Проблемы сложных мобильных коммуникаций

Разъясняются современные темы по инженерным системам мобильных коммуникаций и их теоретические основы.

  • 1. Вероятность цифровой ошибки на системах коммуникаций
  • 2. Введение в программы исправления ошибок
  • 3. Анализ производительности цифровых систем коммуникаций с использованием кодированя
  • 4. Частотная коррекция и идентификация канала: введение
  • 5. Адаптивные техники частотной коррекции канала
  • 6. Слепая идентификация канала по статистике второго порядка
  • (Тестовые задания по лекции 4, 5, 6)
  • 7. Кодирование изображений
  • 8. Кодирование видео
  • 9. Мультимедиа-коммуникационные технологии для Интернета
  • 10. Мобильные коммуникации на основе многолучевого канала
  • 11. Схемы цифровой модуляции мобильной связи
  • 12. Мобильные радиосистемы передачи канала OFDM (мультиплексирование с ортогональным частотным разделением сигналов)

Проектирование СБИС (VLSI) нового поколении

Этот курс предназначен для целенаправленного изучения теорий и технологий, обеспечивающих систематический процесс проектирования и создания современных сверхбольших интегральных микросхем СБИС (VLSI).

  • 1. Введение - методология проектирования и инструменты автоматизированного проектирования (САПР) СБИС (VLSI)
  • 2. Введение - язык описания аппаратного обеспечения и модели аппаратного поведения
  • 3. Синтез логических схем - двухуровневая минимизация
  • 4. Синтез логических схем - многоуровневая минимизация
  • 5. Синтез логических схем - технология оптимального отображения площади
  • 6. Синтез логических схем - технология оптимального отображения задержки
  • 7. Синтез логических схем - оптимизация устрой- ства/коэффициента разветвления по выходу
  • 8. Синтез совокупности параметров изображения
  • 9. Синтез совокупности параметров изображения - планирование операций
  • 10. Синтез совокупности параметров изображения - распределение ресурсов
  • 11. Сложные проблемы синтеза логических схем

Телекоммуникации для сельских регионов

Цель лекционного курса:

Телекоммуникации позволяют получить мгновенную связь между любыми точками в мире. Более того, распространено понимание, что телекоммуникационная инфраструктура является необходимым условием для развития промышленности и экономики. Тем не менее, реальность такова, что в этой сфере существует серьезное отставание развивающихся стран, особенно сельских и отдаленных районов. Дисбаланс распределения телекоммуникаций в мире невероятно силен уже долгое время. Этот лекционный обзор включает исторические аспекты, проблемы и высокоэффективные технологии электросвязи для сельских районов, а также социальные и технические аспекты проблемы.

План лекций:

  • 1. Руководство
  • 2. Исторические аспекты - недостающее звено
  • 3. Исторические аспекты - недостающее звено через 20 лет после
  • 4. Исторические аспекты - 20 лет спустя недостающее звено
  • 5. Современные аспекты - радиочастотный спектр
  • 6. Инфраструктуры доступа 1 - сотовые системы 1
  • 7. Инфраструктуры доступа 2 - сотовые системы 2
  • 8. Инфраструктуры доступа 3 - спутниковые системы
  • 9. Инфраструктуры доступа 4 - беспроводные компьютерные сети
  • 10. Информационные технологии, свободное и открытое программное обеспечение
  • 11. Изучение примеров
  • 12. Презентации примеров

Учебники и ссылки:

ITU Association Japan, Development of Rural Telecommunications: http://www.ituaj.jp/rural/rural/mral.html

Independent Commission for World-Wide Telecommunications Development, Missing Link, 1984.

ITU-D FG7 Final Report, New Technologies for Rural Applications: http://www.itu.int/ITU-D/fg7/pdf/FG_7-e.pdf

ITU-D FG7 Case Library: http://www.itu.int/ITU-D/fg7/case_library/ index.html

Требования no изученным курсам дисциплин и предварительные условия: нет

Оценка:

Участие: студенты должны прочитать материалы и ответить на поставленные вопросы до начала занятий. Занятия в форме обсуждений будут основываться на знании материалов для чтения.

Презентация примеров: каждый отдельный студент представляет пример, а также его резюме и анализ.

Дополнительно:

http://portal.uml.gsic.titech.ac.jp/moodle/course/view.php?id=3

Инновационные технологии и стандартизация II

Стандартизация является сейчас важным инструментом бизнеса. Этот лекционный курс представляет стратегию стандартизации и фактические способы соблюдения требований стандартизации, в основном по области мобильных коммуникаций.

Фактические процессы стандартизации моделируются в процессе курса посредством обсуждений по нескольким темам. Этот курс основан на спиральном подходе, повторяя лекции и дискуссии.

Студенты будут изучать стратегии стандартизации как бизнес- процесса для вывода инновационных технологий на рынок. Кроме того, будут получены фактические навыки, необходимые в области стандартизации, путем обсуждения и упражнений.

План лекций:

  • 1. Введение: что такое стандартизация?
  • 2. Сферы промышленности, активно использующие стандарты, мобильная связь
  • 3. Историческая стратегия стандартизации
  • 4. Обсуждение 1, исходное объяснение. Национальная федерация по стандартизации
  • 5. Дискуссия 1
  • 6. Фактический процесс стандартизации, общий протокол пакетной передачи (SCSI-3)
  • 7. Дискуссия 2, исходное объяснение, внедрение новых технологий по стандартам
  • 8. Дискуссия 2
  • 9. Навыки, необходимые для стандартизации
  • 10. Обсуждение 3, исходное объяснение, аналоговый формат видеозаписи М2
  • 11. Дискуссия 3
  • 12. Создание форума
  • 13. Обсуждение 4, исходное объяснение, виртуальная реальность
  • 14. Дискуссия 4
  • 15. Итоговое

Учебники и ссылки: нет

Требования по изученным курсам дисциплин и предварительные условия:

Инновационные технологии и стандартизация

Темы связаны между собой. Но лекции разработаны таким образом, что студенты могут изучать любую из тем независимо от остальных.

Оценка: участие в обсуждениях и отчет после каждого обсуждения.

Комментарий от преподавателя

Лекции представлены на английском языке, но будет обеспечена помощь по-японски, если японские студенты испытывают трудности в английском языке.

Кроме этих лекционных курсов, в магистратуре предусмотрены следующие виды занятий (связаны с соответствующими лекциями на японском языке):

  • 1. Летняя Школа по электронике и информатике, 2 кредита, весенний семестр.
  • 2. Коллоквиум по электронике и информатике, 1 кредит, весенний семестр.
  • 3. Коллоквиум по электронике и информатике, 1 кредит, осенний семестр.
  • 4. Специальное практическое занятие на иностранном языке по электронике и информатике, 4 кредита, весенний семестр.
  • 5. Специальное практическое занятие на иностранном языке по электронике и информатике, 4 кредита, осенний семестр.
  • 6. Программа практики (интернатуры) по электронике и информатике, 4 кредита, весенний семестр.
  • 7. Программа практики (интернатуры) по электронике и информатике, 4 кредита, весенний семестр.
  • 8. Мировой Центр превосходства по энергетике: изобретения в энергетике, 2 кредита, весенний семестр.
  • 9. Мировой Центр превосходства по энергетике: материалы в энергетике, 2 кредита, осенний семестр.

Зачисление в магистратуру

Прежде, чем представить заявку в отдел Приема (обычно в середине декабря), заявитель должен получить согласие преподавателя, который согласится стать его / ее научным руководителем, в случае, если студент успешно проходит вступительный экзамен. Для получения согласия студенты обращаются к координатору программы, на которую он/она хочет поступить и отправляет бланк предварительной заявки с необходимыми документами. Эти предварительные документы заявки будут направлены предполагаемому руководителю, который рассматривает заявки. Помимо рассмотрения заявления документов, заявитель приглашается на устное собеседование.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >