Informationsteknik (fält)

Informationsteknik är den ingenjörsdisciplin som handlar om generering, distribution, analys och användning av information, data och kunskap i system. Fältet blev först identifierbart i början av 2000-talet.

Objektdetektering för stoppskylt .

Komponenterna i informationsteknik inkluderar mer teoretiska områden som maskininlärning , artificiell intelligens , kontrollteori , signalbehandling och informationsteori , och mer tillämpade områden som datorseende , naturlig språkbehandling , bioinformatik , medicinsk bildberäkning , kemiformatik , autonom robotik , mobil robotik och telekommunikation. Många av dessa kommer från datavetenskap , såväl som andra grenar av ingenjörskonst som datateknik , elektroteknik och bioteknik .

An example of clustering in machine learning.

Ett exempel på klustring inom maskininlärning .

Området informationsteknik är starkt baserat på matematik, särskilt sannolikhet , statistik, kalkyl , linjär algebra , optimering , differentialekvationer , variationskalkyl och komplex analys .

Informationsingenjörer har ofta ^{i en som} examen informationsteknik eller ett relaterat område, och är ofta en del av ett professionellt organ Institute of Engineering and Technology eller Institute of Measurement and Control . De är anställda i nästan alla branscher på grund av den utbredda användningen av informationsteknik.

Historia

På 1980- och 1990-talen avsåg termen informationsteknik ett område av mjukvaruteknik som har kommit att kallas datateknik på 2010- och 2020-talet.

Element

Maskininlärning och statistik

Maskininlärning är det område som involverar användning av statistiska och probabilistiska metoder för att låta datorer "lära sig" av data utan att vara explicit programmerade. Datavetenskap innebär tillämpning av maskininlärning för att extrahera kunskap från data.

Delområden för maskininlärning inkluderar djupinlärning , övervakad inlärning , oövervakad inlärning , förstärkningsinlärning , semi-övervakad inlärning och aktivt lärande .

Kausal slutledning är en annan relaterad komponent av informationsteknik.

Kontrollteori

Kontrollteori avser styrning av ( kontinuerliga ) dynamiska system , med syftet att undvika förseningar, överskridningar eller instabilitet . Informationsingenjörer tenderar att fokusera mer på styrteori snarare än den fysiska designen av styrsystem och kretsar (som tenderar att falla under elektroteknik).

Underområden av kontrollteori inkluderar klassisk kontroll , optimal kontroll och olinjär kontroll .

Signalbehandling

Signalbehandling hänvisar till generering, analys och användning av signaler , som kan ta många former som bild , ljud , elektrisk eller biologisk.

Ett exempel på hur 2D Fourier-transformen kan användas för att ta bort oönskad information från en röntgenskanning .

Informationsteori

Informationsteori studerar analys, överföring och lagring av information. Viktiga delområden av informationsteori inkluderar kodning och datakomprimering .

Datorsyn

Datorseende är det område som handlar om att få datorer att förstå bild- och videodata på hög nivå.

Naturlig språkbehandling

Naturlig språkbehandling handlar om att få datorer att förstå mänskliga (naturliga) språk på en hög nivå. Detta innebär vanligtvis text , men inkluderar ofta också talbearbetning och igenkänning .

Bioinformatik

Bioinformatik är det område som behandlar analys, bearbetning och användning av biologiska data. Detta innebär vanligtvis ämnen som genomik och proteomik , och ibland även medicinsk bildberäkning .

Kemiformatik

Keminformatik är det område som behandlar analys, bearbetning och användning av kemiska data.

Robotik

Robotik inom informationsteknik fokuserar främst på de algoritmer och datorprogram som används för att styra robotar . Som sådan tenderar informationsteknik att fokusera mer på autonoma, mobila eller probabilistiska robotar. Viktiga delområden som studerats av informationsingenjörer inkluderar kontroll , perception , SLAM och rörelseplanering .

Verktyg

Tidigare använde vissa områden inom informationsteknik som signalbehandling analog elektronik , men nuförtiden sker det mesta av informationsteknik med digitala datorer . Många uppgifter inom informationsteknik kan parallelliseras , så nuförtiden utförs informationsteknik med hjälp av CPU:er , GPU:er och AI-acceleratorer . Det har också funnits intresse för att använda kvantdatorer för vissa delområden av informationsteknik som maskininlärning och robotik.

Se även