אין תוצאות

הנדסת חשמל הוא תחום ידע רחב ומגוון שנמצא בליבת תעשיית ההייטק המודרנית הישראלית והעולמית וכן בחזית המחקר האקדמי, הן בהיבטים של מדע בסיסי והן בהיבטים של מדע שימושי ויישום הנדסי. למרות השם המרמז על עיסוק ביצור חשמל והובלתו, נושא זה, למרות חשיבותו לחיי היומיום של כולנו, הוא רק חלק קטן מהתחום. הנדסת חשמל משתרעת מתוכנה לחומרה, מאלגוריתמים ומגבלותיהם המתמטיים לפיסיקה הקוונטית של התקנים ננומטריים שמרכיבים את מחשבי ההווה והעתיד. אין כמעט מרכיב בכל טלפון סלולרי בכיס של כל אחד ואחת מאיתנו שלא פותח על ידי מהנדסי חשמל: התיאוריה של מערכות תקשורת אלחוטיות, רשתות תקשורת, מעבדים ספרתיים מהירים, מצלמות ממוזערות על שבב, עיבוד ודחיסה של אודיו ווידיאו, אנטנות וטעינה אלחוטית, ניהול ופיזור הספק, מסכים חכמים וכמובן התוכנה שמפעילה את כל החומרה הזו עד לאפליקציות שכולנו משתמשים בהן.

 

במוקד הנדסת החשמל המודרנית נמצאים אותות ומידע. האות יכול להיות קול, תמונה, איתות של נוירון במוח או אלומת אור מכוכב רחוק. מהנדסי חשמל לומדים לנתח את האותות האלה בצורה מתמטית ופיסיקלית בשיטות שמתקדמות ומתפתחות כל שנה. מהנדסי חשמל לא רק מנתחים את האותות האלה אלא גם מפתחים את השיטות ליצירת האותות ולגילויים, הן בהיבטי חומרה והן אלגוריתמית. מהנדס חשמל יפתח את הלייזר הנדרש בתקשורת אופטית וגם את אלגוריתם למידת המכונה באמצעותו מכ״ם הרכב יאפשר נסיעה אוטונומית. הוא גם יפתח את השבב שיפעיל אותם שיכול לכלול גם מעגלים לאותות בקצבים של מאות גיגה לשניה וגם את החישוב הדיגיטלי שיטפל במידע בנפחי טרה-בייט במהירות מסחררת.

 

למהנדס חשמל יש את העומק ורוחב הידע לתכנן ולהבין מחשבים מקצה לקצה. גם לפתח את התוכנה שמפעילה אותם, גם את הארכיטקטורה שביסוד החומרה שבונה אותם וגם את אבני הבניין שמרכיבות אותם עד לאטומים שביסוד מיליארדי התקני המוליכים למחצה במעגלים האנלוגים והדיגיטליים שבתוכם. מהנדס החשמל יכול לכתוב תוכנה טובה יותר שמודעת למציאות הפיסיקלית של האותות שהתוכנה מטפלת בהם, כמו תוכנת סייבר שמקשיבה לפליטות אלקטרומגנטיות ואקוסטיות ומפענחת צפנים.

 

התואר בהנדסת חשמל באוניברסיטת תל אביב מאפשר למהנדס החשמל העתידי בסיס איתן לרוחב יריעה עצום של תחומי עיסוק, גם כאלה שאנחנו רואים בתעשיה היום וגם כאלה שיתפתחו בעשורים הקרובים. כל תחום של טכנולוגיה מתקדמת היום ובעתיד יזדקק למהנדסי חשמל מנוסים שיודעים לנתח, לתכנן ולבנות התקנים ומערכות מאלקטרוניקה ועד בינה מלאכותית. בנוסף, התואר אצלנו מאפשר התמחות במגוון רחב של נושאים וביצוע ניסויי מעבדה ופרויקט גמר שמזניקים את המהנדס הטרי לעבודה הראשונה. רבים מהפרויקטים מבוצעים בשיתוף עם התעשיה המתקדמת שממוקמת ממש מעבר לפינה. התואר אצלנו מאפשר חשיפה יחודית מוקדמת כבר בשנה הראשונה לפיתוח תוכנה וחומרה ושילוב סטודנטים מצטיינים במחקר מתקדם החל מהשנה השניה. שיתוף פעולה עם בתי הספר למדעי המחשב ולפיסיקה מאפשרים תארים משולבים להנדסת מחשבים או הנדסת חשמל ופיסיקה לסטודנטים שמעוניינים ומסוגלים להעמיק בנושאים מדעיים נוספים.

 

התואר בהנדסת חשמל באוניברסיטת תל אביב מאפשר ומעודד את הסטודנטים להמשיך במחקר בלימודים מתקדמים לתואר שני ולדוקטורט, כולל במסלולים ישירים. חברי הסגל של בית הספר הם חוקרים מובילים בעולם בתחומם המחזיקים במעבדות מחקר מתקדמות המאפשרות לפרסם תוצאות פורצות דרך בירחונים ובכנסים הנחשבים ביותר. החשיפה למחקר פורץ דרך ולתעשיה מתקדמת מנתבת את בוגרי התארים המתקדמים שלנו לעמדות הנהגה אקדמית ומחקרית מצד אחד וליזמות שוברת שיאים מן הצד השני, לפעמים גם במקביל. יותר יוניקורנ׳ס יצאו מבוגרי האוניברסיטה לעומת כל אוניברסיטה אחרת בארץ וכמעט גם בעולם.

 

הבחירה ללמוד באוניברסיטת תל אביב הנדסת חשמל, לתואר ראשון, שני או שלישי, היא בחירה בטוחה בעתיד מקצועי מעניין, מגוון ומשתלם במוסד אקדמי מחקרי מהשורה הראשונה בעולם לכל מי שמתמטיקה ופיסיקה מושכים אותו ורוצה לשנות ולבנות את העתיד של כולנו.

 

הנדסת חשמל באוניברסיטת תל אביב – כל מה שהייטק היום ומחר!

בברכה

פרופ' ערן סוחר 

ראש ביה"ס להנדסת חשמל



אין תוצאות

המוסדות האקדמיים של הפקולטה

 

דקאן הפקולטה

הדקאן הוא בעל הסמכות האקדמית העליונה בפקולטה בכל מה שקשור בתכני הלימודים, בפיקוח על ההוראה ועל ביצוע תקנון הפקולטה וחוקיה. על-מנת להתקבל לראיון אצל דקאן הפקולטה יש להפנות בקשה מנומקת באמצעות מזכירות הפקולטה.

 

מועצת הפקולטה

מועצת הפקולטה מורכבת מכל הפרופסורים מן המניין, הפרופסורים החברים ונציגי סגל המרצים הבכירים והמרצים בפקולטה. המועצה אחראית ומפקחת על תכניות הלימודים וסדרי ההוראה בפקולטה.

 

ועדת הקוריקולום הפקולטית לתואר ראשון

מורכבת מהדקאן, ראשי התכניות לתואר ראשון והאחראים על קורסי השירות במתמטיקה ופיזיקה. הוועדה אחראית על תכניות הלימודים לתואר הראשון.

 

ועדת הוראה/קוריקולום מגמתית

מורכבת מראש התכנית לתואר ראשון ומנציגים ממחלקות הלימוד. הוועדה אחראית על ביצוע ומהלך תקין של תכנית הלימודים, תכני הקורסים ומעקב אחר ביצועם ועדכונם השוטף. כמו כן מפקחת הוועדה על רמת ההוראה. הוועדה מקיימת קשר שוטף עם הסטודנטים במהלך לימודיהם, בכל  הבעיות הקשורות בתכני לימודים והוראה, ומשמשת גם כוועדה לעינייני תלמידים.

 

ועדת הוראה פקולטית לענייני תלמידים

אחראית לתקנון הלימודים ולמעקב אחר ביצועו. כמו כן מטפלת הוועדה בבקשות תלמידים המצריכות דיון מיוחד משום היותן חורגות מהתקנון והתכניות המאושרות. בוועדה חברים נציגים ממגמות הלימוד לתואר ראשון.

 

ועדה יחידתית לתואר שני

הוועדה קובעת את הקריטריונים ונהלי הקבלה לתואר השני ואת תקנון הלימודים, מוודאת את ביצועם; מאשרת מינויים של מנחים ובוחנים לעבודת הגמר; מטפלת בבקשות תלמידים המצריכות דיון מיוחד. בוועדה חברים נציגים ממחלקות הלימוד לתואר שני.

 

הוועדה היחידתית לתלמידי מחקר

הוועדה היחידתית קובעת את הקריטריונים והנהלים בלימודי הדוקטורט, בנוסף להנחיות הוועדה האוניברסיטאית לתואר שלישי ומוודאת את ביצועם. כמו כן, הוועדה אחראית על קבלת תלמידים בהתאם לדרישות, מאשרת מינויים של מנחים, בוחנים להצעת המחקר ושופטים לעבודת הדוקטור. הוועדה ממליצה בפני הוועדה האוניברסיטאית לתואר שלישי על הענקת התואר "דוקטור לפילוסופיה". בוועדה חברים נציגים ממחלקות הלימוד בפקולטה.

הספר מתפרסם בהוצאת Cambridge University Press, והוא מיועד לחוקרים ותלמידי מחקר, או כבסיס לקורס מתקדם בקודים לרשתות גאוסיות (physical-layer networks)

15 ספטמבר 2014

הספר מסכם תקופת מחקר של מעל עשרים שנה, והרבה חוקרים מהארץ (ובפרט מאוניברסיטת תל אביב) תרמו לרעיונות ולתוצאות שמופיעים בו: מאיר פדר, גרגורי פולטירב, סימון ליצין, שלמה שמאי, אורי ארז, יובל קוכמן, טל פילוסוף, אמיר אינגבר ועוד רבים. התיכנות והציורים נעשו על ידי עילי ביסטריץ.

 

Lattice Coding for Signals and Networks

A Structured Coding Approach to Quantization, Modulation and Multi-user Information Theory

Ram Zamir, Cambridge University Press, August 2014

Unifying information theory and digital communication through the language of lattice codes, this book provides a detailed overview for students, researchers and industry practitioners.

 

It covers classical work by leading researchers in the field of lattice codes and complementary work on dithered quantization and infinite constellations, and then introduces the more recent results on “algebraic binning” for side-information problems, and linear/lattice codes for networks. It shows how high-dimensional lattice codes can close the gap to the optimal information theoretic solution, including the characterization of error exponents.

 

The solutions presented are based on lattice codes, and are therefore close to practical implementations, with many advanced setups and techniques, such as shaping, entropy coding,

side-information and multi-terminal systems. Moreover, some of the network setups shown demonstrate how lattice codes are potentially more efficient than traditional random coding solutions, for instance when generalizing the framework to Gaussian networks.

 

Interesting facts about lattices

 

The Nobel prize in chemistry in 2011 was awarded to the materials scientist Dan Shechtman, for his discovery in 1982 of quasicrystals. Until that time, everyone assumed that the atoms of an ordered solid material must form a threedimensional lattice. Materials with such a periodic structure are characterized by

a point-like diffraction pattern (i.e., a spatial Fourier series) which can only possess a 2nd, 3rd, 4th and 6th order symmetry; in contrast, the diffraction pattern of quasicrystals may have an unrestricted (typically 5th, 8th, 10th or 12th) order symmetry [158].

 

The seventeenth century astronomer Johannes Kepler conjectured that the FCC lattice forms the best sphere packing in three dimensions. While Gauss showed that no other lattice arrangement is better, the perhaps harder part – of excluding non-lattice arrangements – remained open until a full (computer-aided) proof was

given in 1998 by Hales.

 

The early twentieth century mathematician Hermann Minkowski used lattices to relate n-dimensional geometry with number theory – an area he called “the geometry of numbers” [36]. The Minkowski–Hlawka theorem (conjectured by Minkowski and proved by Hlawka in 1944) will play in Chapter 7 the role of Shannon’s random coding technique for proving the existence of “good” lattice codes.

 

Although lattice codes are not mentioned in Shannon’s work, he was certainly interested in sphere packing in high dimensions. 9 A story says that when David Slepian was about to retire from Bell Laboratories, he invited his close colleague AaronWyner to pick his favorite books from his office (before giving all of them to

his other lab mates).Wyner hesitated to take the offer before Slepian left, and when he finally came to make his choice most books were already taken. Yet one book on the shelf caught his eye, “An introduction to the geometry of N dimensions,” from 1929, by Sommerville. Opening it, Wyner found “C. E. Shannon” handwritten on the inside cover.

 

The relation between error-correcting codes, sphere packing and lattices (called construction A in this chapter) was studied by Leech and Sloane [153], and Conway and Sloane [49, chapter 5] in the 1970s and 1980s. They were motivated by several discoveries in the mathematical literature during the 1960s, like the 2m-dimensional

Barnes–Wall lattices and the ultradense Leech lattice in 24 dimensions; see the introduction by Forney [83]. Another notable motivation was provided by Ungerboeck’s invention of trellis-coded modulation by set partition in 1982 [259], and de Buda’s asymptotic analysis of lattice-based codes [57, 58] in the late 1970s and 1980s. In a series of works through the 1980s and 1990s, Forney [83, 84, 85, 86, 87, 94] established

tools to characterize and evaluate lattice codes, towards their implementation in digital communication.

 

ITU-T standard V.34 for voice-band telephone channel modems at 33.6 kbits per second uses a four-dimensional constellation selected from the D4 lattice; see the book by Tretter [256]. In the wireless communication domain (in standards like 802.11 [WiFi] and LTE), the set of possible coded signals corresponds to a finite segment from some high-dimensional lattice. Lattice (“algebraic”) codebooks are

also used for data compression; one recommendation for the ITU-T 729.1 speech coding

standard uses the Gosset lattice E8 as the codebook for code-excited linear prediction (CELP) [104, 144]. And obviously, the analog-to-digital (A/D) convertor at the interface of any signal compression scheme is a scalar lattice quantizer.

 

Some of the stronger public-key algorithms today use lattice-based cryptography, a concept that was initiated by Ajtai in 1996 [6]. Actual systems based on lattices were proposed immediately after Ajtai’s discovery by Goldreich et al. [108] and Hoffstein et al. [121] (the NTRU algorithm was patented in the late 1990s). These

systems rely on the asymmetry of coding and decoding, and on the difficulty of finding a “good” basis for a given lattice. It is easy to translate an integer vector to a lattice point and to perturb it slightly, but it is hard to find the closest lattice point to the perturbed vector – unless the decoder has a “good” basis; see the book by

Micciancio and Goldwasser [186] and the survey paper by Micciancio and Regev [188].

הפרס על שם ריינולד ב. ג'ונסון ניתן לפרופ' ליצין על תרומתו לתחום מערכות אחסון המידע המבוססות זכרונות פלאש

15 ספטמבר 2014

 

פרופ' סימון ליצין מהפקולטה להנדסה על שם איבי ואלדר פליישמן הוא אחד משלושה ישראלים שזכו בפרס היוקרתי למערכות אחסון מידע מטעם ארגון IEEE  ע"ש ריינולד ג'ונסון. לצד פרופ' ליצין זכו בפרס היזם דב מורן, מנכ"ל חברת קומיגו, ואמיר באן. ליצין זכה בפרס בזכות תרומתו החלוצית לתחום מערכות אחסון המידע המבוססות זכרונות פלאש.

 

 

הפרס, שקרוי על שמו של ריינולד ב. ג'ונסון, נוסד בשנת 1992 על ידי מועצת המנהלים של ארגון IEEE - איגוד המוקדש לחדשנות ויזמות טכנולוגית למען טובת האנושות. מטרתו היא להוקיר את עבודתם של הזוכים בשל תרומתם יוצאת הדופן לענף מערכות אחסון המידע, בדגש על מערכות ממוחשבות

 

הפרס, שממומן על ידי חברת היטצ'י מערכות מידע, כולל מדליית ארד, פרס כספי ותעודת הוקרה.

 

בקרת תהליכים סטטיסטיים למערכות רב-ממדיות ומצבים חופפים

15 ספטמבר 2014

במהלך השנים האחרונות עולה הצורך בטכניקות ניטור חדשות המסוגלות להתמודד עם מערכות מורכבות  בעלות מספר חיישנים גדול. מקרה מיוחד מתעורר בניטור של מערכות בעלות מספר מצבי פעולה (multi-mod), בהן הנתונים שנאספו מחיישנים מבוזרים אינם מייצגים באופן חד-ערכי את מצב המערכת. במקרים אלו, נתוני החיישנים יכולים לייצג התפלגות רב ממדית של אשכולות (clusters) חופפים. המורכבות והאתגר בניטור מערכות אלו נובע מכמה כיוונים - אשכולות הנתונים יכולים לחפוף, הנחת האי-תלות בין חיישנים מופרת לעתים קרובות וההנחה שהנתונים עוקבים אחר התפלגות גאוסיאנית רב-מימדית לא תקפה בהכרח.

 

הניטור של מערכת multi-mod דורש בראש ובראשונה את זיהוי המצב בו המערכת פועלת ואת מיפוי הקריאות הרב-ממדיות המאפיינות את כל אחד מהמצבים. בנוסף נדרש חישוב של מרווחי ביטחון כדי לזהות מתי המערכת אינה עובדת כמצופה לצורך מתן התראה. במחקרו של הדוקטורנט מרסלו בכר בהנחייתו של פרופ' עירד בן-גל  מוצעת שיטה לבקרת תהליכים סטטיסטי (SPC) שמטרתה התמודדות עם התרחישים הנ"ל. הסכמה המוצעת מבוססת על חלוקה של החיישנים לתתי קבוצות (subspaces) שנבחרו באקראי בשילוב עם תורת החלטות ומדדי תורת האינפורמציה. בפרט, המחקר עושה שימוש בשיטת -Rotation Forest בכדי לבנות קבוצת מסווגים  ((Ensembles of Classifiers, זאת תוך שילובה עם מודל הסתברות בייסאני על מנת להעריך את הניראות לקבלת דגימות נתונים בכל מצב מערכת. בפועל, התוצאה של שיטת הניטור החדשה היא זיהוי של שגיאה ומצב פעולה חדש של המערכת.

 

המחקר מראה כי לשימוש המשלב תתי-קבוצות של חיישנים ומודלים הסתברותיים יש פוטנציאל טוב לניטור של מערכות מולטי-מוד כאלה. במסגרת של קונסורציום METRO 450 מיושמת השיטה על נתוני אמת שנאספו ממכשירי מטרולוגיה בתעשיית המוליכים למחצה (אפלייד מטיריאלס). איור 1 מציג את התוצאות הראשוניות של השיטה המוצעת ואיור 2 מראה ךצורך השוואה את התוצאה בעת יישום שיטת PCA-Hotelling T2 המקובלת כשיטת ניטור סטנדרטית לניטור מערכות רב מימדיות מורכבות.800  דגימות הנתונים הראשונות שייכות למצבי הפעלה רגילים, כאשר ממדגם 800 עד 1022 מקור דגימות הנתונים הינו ממצבי הפעלה חריגים (Out-Of-Control).תחת הגדרת השגיאה סטטיסטית מסוג ראשון של  0.9%, ניתן לזהות את כל דגימות הנתונים שנאספו ממצבי מערכת לא תקינים. לעומת זאת, בעת שימוש בשיטות SPC ידועות, שיעור השגיאה באיתור דגימות נתונים חריגים הינו בסביבות 27% עם שגיאה מסוג ראשון של כ-18%. לשיטת הניטור המוצעת קיימים מספר מאפיינים אטרקטיביים נוספים כגון יכולת הלמוד ואי תלות בהנחות יסוד. 

 

איור 1: תוצאות ראשוניות של שיטת SPC-מולטי-מוד המבוססת על Ensemble of Classifiers ומודל הסתברותי בייסיאני. חריגות מוצגות בעיגולים אדומים. דגימות נתונים תקינים מוצגות בכחול. נראה שקיימת הפרדה טובה בין חריגות לקריאות תקינות.

איור 2: תוצאות בעת יישום שיטות Hotelling-T2 המותאם ל SPC רב ממדי. הקו האדום מראה את הגבול הסטטיסטי הנתון. נקודות כחולות מייצגות דגימות נתונים. נראה שאין הפרדה טובה בין חריגות לקריאות תקינות.

 

 

 

עמודים

אוניברסיטת תל אביב עושה כל מאמץ לכבד זכויות יוצרים. אם בבעלותך זכויות יוצרים בתכנים שנמצאים פה ו/או השימוש שנעשה בתכנים אלה לדעתך מפר זכויות
שנעשה בתכנים אלה לדעתך מפר זכויות נא לפנות בהקדם לכתובת שכאן >>