作者  whing1332 (我)                                         看板  GreatWork 
 標題  [學業] 電機選組參考~~                                                  
 時間  Fri Sep 17 23:13:44 2010                                               
───────────────────────────────────────


    最近和許多人討論到關於電機系選組的事情. 由於我在暑假有跟滿多位教授

請教過這方面的問題, 有些心得想說可以整理起來給大家參考看看. 希望這篇能

對大家有所幫助.


    本篇資料蒐集期間為2010年6月至9月, 請注意資料的時效性. 另外在各組的

研究領域中, 我只有對通訊及信號處理/控制/電波這三組比較熟悉, 其他幾個領

域需要大家的補充. 由於大家修課及做專題的內容都有很大的差異, 相信每個人

都可以提供出一些珍貴的資訊. 希望大家能夠互相分享, 讓這篇變得更完整, 對

更多人在選組時有幫助.


    本篇的內容多半轉述自各教授的觀點, 但不免有我個人的詮釋. 若是您有聽



==============================================================================



    首先, 我必須強調所有的教授都說: 選擇你有興趣的領域做為優先考量.

當然另一個考量就是"你所擅長的領域". 我想這兩方面大家自己都最清楚,

也沒什麼好建議的了. 但一些客觀環境的資訊也是必要的, 而且這也是大家

比較陌生的一點. 也因此在本篇的第一部分會先討論這些客觀的條件, 而第

二部分則針對各組的研究領域做一些簡單的介紹.



===============================================================================


一. 選組的客觀條件分析

    這部分分成兩小部分 第一部分是未來選擇學術/產業界的考量, 第二部分是

    國內/國外產業環境的考量.


  1.1  第一個簡單的分類就是: 將來要去學術界還是產業界

    1. 學術界

     如果將來想待在學術界的話, 幾乎一定要拿博士, 而且幾乎都要出國拿.

     因為若是在國內唸的話, 你的研究領域和你的指導教授就很接近, 比較

     不會有需要. 在國內拿博士要在國內任教的話, 除非

     (1) 你的指導教授學術聲望夠高

     (2) 你的能力夠強

     但這也要碰一些運氣. 因此總的說來, 要待在學術界幾乎就是要出國

     留學的意思了.


    2. 產業界

     要待在產業界的話, 就可以選擇要念碩士or博士, 或者要在國內唸或

     國外唸也都可以. 而這一切都跟所要唸的領域有關.


  1.2  第二個分類是: 國內與國外產業環境的差異


    首先, 最重要的是要先了解

    (1) 台灣產業的強項及優勢在哪裡?

    (2) 台灣需要加強的領域有哪些?

    (3) 台灣比較不適合做哪些領域?



    1. 台灣產業強項

    目前就我所知, 台灣產業的強項就是製程, 可以把產品品質做得好, 成本

    壓得低. 這裡的製程包含了CMOS製程及光電面板的製程. 也因此, 若是你

    打算在國內就讀研究所, 那領域最好和這些硬體製程扯上點關係. 不見得

    一定要唸ICS, 但研究的主題最好要跟IC設計有關. 例如: 通訊組的通訊IC,

    電波組的EMC,RFIC,IC packaging, 生醫組的生醫IC及系統, CS/EDA組的

    verification, 控制組的機電整合,robotics以及CS的embedded system等等.


    同時也因為台灣產業在IC設計這塊很強, 因此台大的 ICS, EDA, 電波組

    都是世界一流的, 我想光電和奈米電子也不錯吧(這方面我沒問耶? 請補充).


    但相對的, 若是你想要出國唸研究所, EDA組或電波組在國外就比較難找到

    學校, 而且也未必比台大好. EDA組的可以轉而去做CS, 電波在國外較少,

    但也有在做SI, MMIC, high frequency system 的. (wireless

    communication system 也會用到電波)


    2. 台灣需要加強的

    台灣CS組的基礎訓練上和美國有很大的差距, 這方面的人才很缺乏. 而若是

    基礎軟體的能力不夠強, 在產品整體系統上的競爭力就會大打折扣. 也因此

    CS組是台灣很需要加強的一部份.

    通訊及信號處理組也是台灣目前在慢慢加強的組.

    從技術上來看, 將產業轉型到系統導向, 或者system+service導向可以增加

    產品的附加價值. 從策略上來看, 打出品牌是未來重要的發展目標.


    3. 台灣比較不適合的

    需要大資金, 長期投資的研究, 或者與國家政治實力相關的產業就比較不適合.

    不是說這些領域不重要, 而是小國家有小國家的發展策略, 自有其優先順序與

    風險評估等考量. 例如醫工就是需要大量資金, 長期投資的產業. 而且其中許

    多牽涉到FDA, 安規的方面就和國家的政治實力相關. 一般唸醫工的回台灣在

    產業界幾乎找不到工作, 大都留在學術界. 但這不表示唸醫工就沒前途. 唸醫

    工可以到國外唸, 例如美國. 而後可以在美國的產業界或學術界發展. 這時就

    可以在這個位置上與台灣的強項做結合. 前面提到台灣在硬體製程上很強, 而

    生醫產品有許多和IC, 通訊系統等有關, 這時就可以和台灣廠商做合作, 請

    台灣廠商幫忙開發生醫相關的產品. 若是想在國內唸, 又想唸生醫的話, 最好

    要與另外一個領域做結合.


    同樣的, 通訊協定也與國家的政治實力相關, 在這方面只能盡量參與, 不能做

    太大的期待.


    最後, 需要大資金, 潛在報酬不高的部分基礎物理研究也不適合台灣發展. 當然

    這不意味著基礎科學不重要. 相反的, 台灣在基礎科學理論上面的訓練是不足的.

    但要做基礎科學並不一定要去做大資金, 潛在報酬低的研究. 要做這方面的研究

    最好出國唸. 歐洲很喜歡做這種挑戰人類文明極限的研究, 那裡的學術環境也非

    常好, 可以好好考慮. 不過歐洲研究所採學徒制, 與美國廣泛修課的訓練很不一

    樣, 在選擇前要先考慮. 除此之外, 某些想要證明自己國力雄厚的國家也會投入

    這種的科學研究, 但如果自己是個小國的話, 還是好好安份守己吧!



===============================================================================


二. 各領域相關研究簡單介紹

  1. ICS領域

     ICS研究IC設計. 這是台灣大多數產業在做的. 其中分成analog signal(較少),

     digital signal和mixed signal. 而且由於這是台灣的強項, 幾乎其他所有領域

     都會和這個領域做結合. 像是通訊IC, DSP, 多媒體IC, 生物晶片, 生醫系統,

     AI+IC...等等. 而若是只考慮電路的話, 就是要做到高速度, 低功率, 高穩定性

     等的要求.


  2. 通訊及信號處理領域

     大致分成三塊, 信號處理, 傳統通訊, 網路. 這組的核心是信號處理的技術, 也

     就是線性代數和信號與系統, 大致上唸這組需要用到滿多數學的. 而由於通訊和

     網路的商機比較大, 也因此信號處理技術大部分是用在這兩塊上, 其他的研究才

     歸到 "信號處理組". 當然也有許多是在做通訊系統的信號處理這類的研究.


     --通訊+ICS

     通訊IC, 這方面在產業界仍有很多人做, 但在學術研究上已經差不多做到理論

     極限了. 許多都已轉去做超音波IC了.


     --通訊+光電

     光通訊. 光波的頻率高, 光通訊的頻寬也高. 自然有其發展性.


     --wireless通訊

     處理高頻傳輸要用wireless. 因為wire在高頻的衰減大. 處理wireless的必須整合

     通訊系統及電波組的天線系統. 另外系統大時需要許多複雜的數學分析.


     --網路

     這算是比較新的領域, 上面還有許多未解決的問題. 有很大的潛力.


     --信號處理

     根據信號的不同, 分成語音, 影像, video, 音樂, 通訊, 雷達, 生醫, 網路 等等

     而其中要做成系統的都要做成IC. 多媒體IC也是很多人研究的主題.


     其他當然還有通訊+醫工+control的醫療通訊器材, 偏向CS的ECC等...


  3. 控制領域

     控制其實就是信號處理的另一個面向. 一個是信號, 一個是系統. 所以也是用到

     同一套的數學. 控制是一個principle, 可以用到很多領域. 只是許多傳統控制

     都在實務界都已經成熟, 在學術界就比較少人做了. 現在新興的控制領域大致有:


     --Robotics

     這是一個高度整合性的研究題材. 包含機構設計, 人工智慧, 信號處理, 數位電路
,

     人機介面等等. 而由於台灣在chip製造上有優勢, 而SoC, embedded system在robot

     中扮演重要角色, 因此台灣做robotics是有其優勢的.

     目前robotics遇到待解決的問題如下:

     1. 反應速度太慢   信號處理上的問題

     2. load與運動速度的trade-off  機械設計上的問題

     3. wireless control   通訊上的問題

     4. 情境切換的反應   人工智慧的問題


     --control+奈米電子

     將control principle用到nano structure時的精密控制與dynamic modeling


     --control+生醫

     醫療控制及通訊器材, 需要生理學, 通訊, 控制..等方面的知識


     --control+商管

     舉凡經濟學, 財務金融, 工商管理, 政治學, 心理學 都有"控制, 控管"的概念,

     都可以將control principle用進去解決問題.


  4. 奈米電子領域

     奈米電子組分成元件物理與半導體製程這兩塊. 元件物理的核心課程是固態物理,

     固態電子學只是其中跟電子元件比較相關的一部份. 在材料方面有很多可以設計

     的地方, 但要會設計必須先把基礎理論弄清楚. 而做偏物理的材料這一塊就需要

     力學, 電磁學, 固態物理, 量子物理..等知識. 對這幾門學問通透可以做出非常

     大的應用. 偏化學的就要有機化學, 無機化學等等. 半導體那塊我比較不熟, 請

     補充.


     在奈米尺度下的材料有許多新興的性質, 光電元件, 電波元件, sensor,

     transducer 等在這一塊都有很多新的應用. 微製程技術包含CMOS process,

     MEMS等等.


  5. 光電領域

     光電領域涵蓋的範圍非常廣. 主要需要的背景知識包含電磁學, 傅式光學,

     近代物理, 量子物理, 半導體物理, 固態物理等等. 其中還包含了兩個很

     廣泛的領域:


     --能源產業

     主要是指太陽能電池以及固態照明這兩塊. 現在做太陽能電池的研究, 效率

     已經不是重點了. 關鍵在於製造的速度以及成本. 若是全球能源有20%要用

     太陽能, 使用CMOS process要製造3000年, 而用印刷方式製造不到10年就可以

     製造完了. 這方面有許多牽涉到化學及半導體方面的研究. 另一方面, 由於

     照明占所有電力使用的一大部分, 因此使用低power的照明技術也對能源有很大

     的影響.


     能源產業是非常龐大的一項產業, 半導體龍頭台積電的規模也只不過跟台電差不多,

     而台電在世界的能源產業中指是非常渺小的一點. 不過仍然要注意, 要抓住台灣的

     強項去做. 在這塊就是CMOS process及光電製程(晶圓).


     --顯示技術

     就是液晶面板等東西. 這一塊也是台灣產業的強項.


     --紅外線光源及偵測器

     這一段差不多是電磁波的黑暗頻段, 還未被充分開發利用. 而紅外線的頻段

     與自然界許多生物有密切的關係. 因此開發紅外線光源及偵測器有非常大的

     學術應用價值. 除此之外還可以應到許多例如安全檢查上面.


     --3D雷射

     利用3D雷射技術做出的3D電視是下一代三個有潛力的科技產品之一.

     (另外兩項是 連網電視, 多媒體平板 的樣子?)



  6. 計算機領域

     電機系的CS組和資工系性質很相似, 在國外有些學校也沒有特別區分. 選組時

     不需要考慮是否會跟資工系的同學互相競爭. 將來的競爭是全球化的, 我們的

     對手是分佈在世界各地的. 台灣目前在fundamental CS領域上的人才普遍缺乏,

     而這會增加台灣從技術導向轉型成系統導向的困難度. 也因此這方面是台灣需要

     趕快加強的.

     計算機領域可以分成偏軟體的演算法, AI, computer graphics, 以及軟硬體

     共同設計,嵌入式系統, 計算理論等等. 另外網路相關的研究就與通訊組的研究

     密切相關.


  7. EDA 領域

     EDA是CS下面一個子領域, 與IC設計相結合. 由於台灣的IC產業強, 也因此

     EDA自然強. EDA主要的領域包含design automation, verification, testing.

     在目前的IC design flow中, verification占了大部分的時間及資源. 因此

     將之做成自動化是很有應用價值的一點. 另外由於系統日趨複雜, 單純使用

     人力去設計已經十分困難, 這一切都表明design automation在未來的發展潛力.

     不過就如前面所提, 國外教授做EDA研究的比較少. 我認識幾位去美國唸研究所

     的學長姐, 原本要唸EDA的, 後來也都在做CS或者ICS.


  8. 電波領域

     電波組的核心知識就是電磁學. 不過由於現在電波的商業模擬軟體都已經做得非常

     powerful了, 因此必須轉換到新興領域上發展.


     --電波+ICS

     IC設計現在設計要朝微縮化, 高頻去發展. 這兩點都表明了電波在IC領域中

     不可或缺的角色. 例如RFIC, MMIC等都需要很多電波的知識. 其他像是

     IC packaging, EMC, signal integrity, 3D IC 也都是IC設計上面需要用到

     電波知識去解決的問題.


     --電波+光電

     將電波組的研究轉換到高頻的光電領域, 利用電波的概念開發光電元件. 另外由於

     奈米科技的發展, 將固態物理與電磁學及量子力學結合, 可以做出許多新的

     passive component, 除此之外也有像metamaterial這類的研究.


     --電波+通訊

     天線是communication system常用的輻射源, 尤其是在wireless communication

     system 更是重要. 除此之外, 天線本身就具有能量轉換的性質, 可以當作

     transducer來使用. 高頻的通訊系統例如MIMO, 就需要設計MIMO 天線, 也因此

     設計好的天線是是具有非常高的研究價值的. 除了天線之外, 像是waveguide

     的設計, wireless power transmission 也在通訊, 生醫系統裡面扮演重要的角色.


  9. 醫工領域

     生醫是未來發展的趨勢, 雖然台灣比較不適合發展純生醫, 但可以從原本的

     強項跨來做這塊. 幾乎各領域來和生醫相結合都很有發展性. 生醫與其他領域

     結合的例子如下:


     --生醫+控制

     醫療器材的研發需要許多控制與機械設計.


     --生醫+信號處理

     醫學影像處理, 這在各式醫學檢測上面扮演重要的角色.


     --生醫系統產品

     這方面需要結合通訊, 信號處理, 控制, ICS方面的知識來開發.


     --生醫+光電

     生醫醫療光電, 光學診斷, 以及和一些奈米醫療技術的相結合


     --生醫+ICS

     生物晶片及奈米技術. ICS是台灣強項, 可以從此點切入生醫領域.

     在醫學, 生物的研究上面都很重要.


  10. 電力領域

      這方面我就不清楚了. 台大做這一塊的比較少. 主要的研究領域如電力系統,

      電動機, 電力電子. 除了power IC之外, 或許其他技術在工業界比較成熟了,

      自然在學術界的研究就比較少了.


  11. 數理商管領域

      這裡分成數學, 物理, 商管三個領域

      --數學

      與CS中的computation, control及signal processing裡面的數學相關


      --物理

      結合各個物理知識可以去做材料的研究, 與奈米電子組相關.


      --商管

      各種管理的概念, 由於是"管理", 應該就和control theory相關吧(?)


===============================================================================



    終於打完了!! 打完之後才發現電機的領域真的好廣, 未來有好多可以做的研究.

將來大家就都要走不同的路了耶＞＜. 不過希望大家以後還是能多多分享交流一下訊息,

這對大家都是好的, 一起加油吧!!


p.s. 希望這篇對大家選組有一點幫助, 有可以補充的就補充一下吧^^




--
※ 發信站: 批踢踢兔(ptt2.cc)
◆ From: 140.112.244.229
→ sammui:我的天阿 真是太厲害了                                 推 09/17 23:53
→ renovatio925:太用心了，不推太過意不去了！                    推 09/18 00:36
→ rumico:這根本寫給我看的嘛XD                                  推 09/18 21:09
→ whing1332:咦? 樓上妳有看到什麼妳需要的資訊呀?                推 09/18 22:21
→ whing1332:對了 二樓如果你要轉到你版上也可以~~ 看有誰需要     推 09/18 22:24
→ goodshawn:推!這篇讓我了解很多電機各領域的內容:)              推 09/19 09:18
→ rumico:跟樓上一樣XD                                          推 09/19 10:40
→ angelicdream:這篇實在是太用心了!!!!                          推 09/19 16:40
→ whing1332:我剛剛修改了一些地方~~ 在產業環境差異那裡          推 09/19 21:48
→ whing1332:R姐妳要不要也介紹一下city planning呢? 還有修哥你要 推 09/19 21:49
→ whing1332:不要補充一下生醫or其他的東西呀??                   推 09/19 21:49
→ profyang:R姊是殺小XDD                                        推 09/19 22:03
→ whing1332:R姐就是rumico呀~~                                  推 09/19 22:23
※ rumico:轉錄至看板 ShareR                                        09/20 09:19
→ whing1332:驚!! 怎麼轉到ShareR了 = =|||                       推 09/20 22:21
※ derekTD:轉錄至看板 Comedy                                       09/23 21:45
→ derekTD:借我轉囉~                                            推 09/23 21:45
→ whing1332:可以呀~~ 不過其實還有很多需要補充的地方耶~~        推 09/23 22:32
→ kevin60105:推                                                推 09/24 23:22
→ whing1332:王冠中你不是說要寫周俊廷專題的資訊嗎??             推 09/25 13:28
→ sexysam:這個系列文真是超棒阿!!                               推 09/25 23:03