麦吉尔大学——电气与计算机专业解析

麦吉尔大学（ McGill University ）始建于 1821 年，是加拿大最著名的高等学府之一，也是世界一流大学，被称为“加拿大哈佛”。麦吉尔大学位于法语区魁北克省的蒙特利尔市中心，是加拿大法语区的一所用英语授课的大学，多元文化是该校特色之一，学生来自 150 多个国家。 国际主义战士、著名胸外科医师白求恩曾在麦吉尔大学皇家维多利亚医院工作。 麦吉尔大学电气与计算机工程系（ ECE ）隶属于工程学院，现有 1100 多名本科生、 328 名研究生、 20 名工作人员和 40 名教职员工。 ECE 的教学质量得到广泛认可。该系在电气、计算机和软件工程等领域的研究具有很高的国际知名度。

麦吉尔大学电气与计算机工程系（ ECE ）系主任 Warren Gross 教授，于 1996 年获得滑铁卢大学（ Waterloo ）电气工程学士学位， 1999 年和 2003 年分别获得多伦多大学（ Toronto ）硕士和博士学位。他的研究兴趣是信号处理系统和定制计算机体系结构的设计和实现。他曾担任 IEEE 信号处理协会信号处理系统设计与实现技术委员会主席， IEEE GlobalSIP 2017 和 IEEE SIPS 2017 的总联合主席，以及 SIPS 2012 的技术项目联合主席。他还担任了 WCNC 2017 无线通信极性编码研讨会、信号处理系统数据流算法和架构研讨会（ GlobalSIP 2014 ）、 IEEE ICC 2012 新兴数据存储技术研讨会的组织者，是 IEEE 信号处理会刊的副主编和高级区域编辑。 研究领域 麦吉尔大学（ McGill University ）的电气与计算机工程系（ ECE ， Electrical an Computer Engineering ），涉及十个研究领域，分别如下：

生物电工程（Bioelectrical Engineering）* 包括5个研究方向：*

生物力学（ Bio-mechanics ） 听觉力学、肌肉力学、周围关节力学、髋或膝关节假肢。

生物信号处理（ Bio-signal processing ） 从眼睛记录、大脑活动和肌肉活动中进行 DSP 处理和模型识别。

神经工程与神经肌肉系统（ Neural engineering an neuromuscular systems ） 对运动的眼睛、头部和四肢中的神经控制系统和反射（ VOR 、 VCR 、拉伸反射）进行建模和仿真，并将策略移植到人工系统（机器人、假肢）中。

医学信息学（ Meical informatics ） 用于医学教学、数据库和临床档案的信息技术。

医学成像和实体建模（ Meical imaging an soli moelling ） 通过结构和功能分割、 3D 几何重建从各种来源（ MRI 、 PET 、 CT ）对大脑和身体进行扫描的图像处理。

计算电磁学（Computational Electromagnetics）* 包括7个研究方向：*

微波组件的有限元方法（ Finite element methos for microwave components ） 开发可用于模拟微波频率下的电磁场和设计微波组件的有限元方法。

计算建模与分析（ Computational moeling an analysis ） 大规模并行和分布式计算环境的自适应有限元方法的设计、开发和应用；微波、光学和工频设备中电磁场的计算建模、仿真和可视化。

高性能计算电磁学（ High performance computational electromagnetics ） 用于大规模电磁仿真的高性能计算方法。自适应有限元法（ AFEMs ）的鲁棒并行三维自动网格生成方法及求解策略的研究。例如：在新兴的多核平台和可重构硬件上应用并行和分布式仿真方法，开发精确高效的微电子系统性能 CAD 工具。

天线设计（ Antenna esign ） 分析针对特定应用的新天线设计。例如：用于微波乳腺扫描的宽带天线，用于手持设备的小型天线。

生物医学应用（ Biomeical applications ） 电磁波与组织的相互作用。例如：微波乳腺肿瘤的检测与监测、光通过视网膜光感受器传播和人体头部组织从蜂窝移动电话吸收电磁能量。

电机和低频系统的分析与设计（ Analysis an esign of electrical machines an low frequency systems ） 利用基于先进计算机仿真的虚拟样机技术开发新的高效电磁系统优化过程。例如：感应电机和永磁电机；微机电系统（ MEMS ）；可再生能源（风能、潮汐能等）发电机；传感器和驱动器。

智能自主设计系统（ Intelligent autonomous esign systems ） 基于人工智能技术的计算机系统的开发，用于低频电磁系统的自动设计。例如：专家系统技术的应用；基于案例的推理；神经网络；黑板系统和约束传播技术。

智能系统（Intelligent Systems）* 包括3个研究方向：*

计算机视觉（ Computer vision ） 图像处理和分析；医学图像处理；基于感官的机器人；基于内容的图像检索；人脸识别和查找；感知和运动控制中的视觉注意；感知稳定性；基于互联网的视频处理；主动视觉；形状表示、视觉重建、物体识别；可视化、运动结构；尺度不变的形状建模。

人机交互（ Human computer interaction ） 非传统和多模态接口；智能环境；共享现实远程监控；触觉设备和接口；触觉感知；触觉显示设备；复杂数据集可视化。

机器人技术（ Robotics ）

移动机器人；未知环境的探索和表示；物体和环境的表示和识别；地图表示、合并和导航；多移动机器人协作；智能驱动和控制。

集成电路系统（Integrate Circuits an Systems）* 包括8个研究方向：*

集成电路和系统设计（ Design of integrate circuits an systems ） 采用纳米 CMOS / BiCMOS 技术设计模拟、数字、混合信号和射频集成电路（ IC ）；用于信号处理和数据通信的 IC ；片上系统； MEMS 和集成微系统。

集成电路与微系统的电子设计自动化与仿真（ Electronic esign automation an simulation of integrate circuits an microsystems ） 方法论、算法、优化、建模和仿真。

高速互连和封装（ High-spee interconnects an packaging ） 电子电路中的互连建模与仿真、信号 / 功率完整性和电磁干扰。

嵌入式系统（ Embee systems ） FPGA 及其应用，验证和测试，多处理器。

微波电子电路及元件（ Microwave electronic circuits an components ） 微波电子电路、天线和电磁带隙结构的设计。

混合信号可测试性（ Mixe-signal testability ） 模拟、混合信号和射频集成电路的可测试性设计。

可重构计算（ Reconfigurable computing ） 科学计算中的 FPGA ，专用计算机架构。

信号处理微系统（ Signal processing microsystems ） 数字通信和信号处理的 VLSI 结构， ASIC 和 FPGA 实现。

纳米电子器件与材料（Nano-Electronic Devices an Materials）* 该领域包括：用于电子、光子和生化传感应用的分子束外延生长纳米半导体；基于纳米线的纳米光子器件，包括发光二极管、激光器、太阳能电池、热电器件和光电探测器；原子薄二维材料的电子性质与范德华异质结构；用于电子、机械和声学应用的氧化石墨烯和还原氧化石墨烯；用于节能电子和精密传感应用的单层石墨烯器件。*

光子系统（Photonic Systems）* 包括5个研究方向：*

微光学、纳米光学和 MOEMS (Micro-optics, nano-optics, an MOEMS) 用于自由空间光学和光子集成电路的衍射和亚波长标度结构、用于电信和光互连应用的三维微光学系统、光子带隙结构、波前工程包含微机械元件的微光学系统。

非线性光学 (Nonlinear optics ） 用于仪器仪表、生物医学和光学通信的非线性光学处理组件和设备；超短自脉冲激光腔和中红外激光腔；光信号监测；具有周期性轮询的二阶非线性增强；参数和拉曼非线性增益介质。

光电子学、光电、射频微电子、光开关（ Optoelectronics, electro-optics, RF microelectronics, optical switching ） 用于光学互连的光电超大规模集成电路；电信和仪器仪表用电光设备；垂直取向光电器件（ VCSEL 、量子阱）；敏捷光交换（ OBS ）网络射频接收器设计；高速器件（光、电、光电）封装。

超快光子学和光纤（ Ultrafast photonics an fiber optics ） 用于通信、仪器仪表和生物光子学的飞秒、皮秒和多波长光源；光脉冲整形和信号处理；光放大器；微波光子学；光学码分多址。

光子子系统、系统和网络（ Photonic subsystems, systems, an networks ） 敏捷全光子网络的实现。

电力工程（Power Engineering）* 包括3个研究方向：*

大功率电子（ High power electronics ） 柔性交流（ FACTS ）和高压直流（ HVDC ）传输系统中的大功率电子转换器及其控制和保护；应用于配电系统。

分布式低碳发电（ Distribute an low-carbon generation ） 风力发电、光伏发电、燃气轮机发电在电网大规模集成中存在的问题及解决办法；分布式发电对电力系统安全、稳定和无管制系统运行的影响；微电网控制与设计。

电力系统运行与规划（ Power system operation an planning ） 电力系统优化调度；电力系统经济学；集中和分散的运营和计划；新兴的电力系统运行控制技术；电力系统动力学与稳定性。

软件工程（Software Engineering）* 包括6个研究方向：*

网络物理系统（ Cyber-physical systems ） 运行时监控；设计空间探索；对可靠性、安全性和弹性的正式保证；认证；自适应智能系统。

互联网规模软件（ Internet-scale software ） 云计算中的资源管理；云间框架和管理；物联网的软件架构；物联网的安全性和信任。

挖掘软件存储库（ Mining software repositories ） 挖掘软件系统开发过程中产生的历史数据以产生可操作的见解；数据挖掘；统计回归分析；机器学习。

模型驱动工程（ Moel-riven engineering ） 建模语言；关注点、方面、观点；关注点的高级分离；模型查询和转换；代码生成器；基于模型的分析；基于模型的重用；模型管理；关注驱动的发展。

发布工程（ Release engineering ） 从源代码、文档、配置和数据文件等原材料组装、验证和交付软件系统的正式版本；构建系统、发布管道、持续集成、部署和交付。

需求工程（ Requirements engineering ） 需求的获取、规范、分析和确认；模型驱动的需求工程；面向目标的建模；需求重用；用户需求符号（ URN ）。

系统与控制（Systems an Control）* 包括6个研究方向：*

离散事件、混合和分层控制（ Discrete-event, hybri an hierarchical control ） 离散事件控制系统、逻辑控制、智能控制；混合控制理论；分层、分散、大规模系统控制。

工业、航空和汽车系统控制（ Control of inustrial, aerospace an automotive systems ） 强大的汽车和航空控制系统；过程控制和制造执行系统。

非线性系统和最优控制（ Nonlinear systems an optimal control ） 几何和代数非线性控制，后退和模型预测控制，非完整系统的控制。

鲁棒控制系统（ Robust control systems ） H- 无穷大控制、μ - 综合、模型验证、鲁棒可调控制；滞后和中立系统的控制。

随机和自适应系统（ Stochastic an aaptive systems ） 随机系统与控制理论：随机系统的滤波、估计、优化与自适应控制。

多传感器目标跟踪与数据融合方法（ Multisensor target tracking an ata fusion methos ） 多目标跟踪，追逃博弈，低信噪比目标跟踪。

电信与信号处理（Telecommunications an Signal Processing）* 包括3个研究方向：*

通信系统（ Communication systems ） 卫星和地面无线系统、信道编码、调制和同步技术；统计通信和信息论。

数字信号处理（ Digital signal processing ） 用于语音、音频和图像信号编码和处理的数字信号处理系统的分析和设计；多速率系统；自适应滤波器；波束形成、阵列处理和智能天线。

电信网络（ Telecommunications networks ） 路由、带宽和服务质量控制；安全性、性能建模和分析；无线和有线接入技术；交换机架构；光子学交换。

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