매일 전자 공학의 고급 수학? [닫은]

그래서 나는 MIT 6.002x 클래스를보고 있었고 정말 흥미 롭습니다. 나는 Circuits와 Basics에 대해 잘 알고 있다고 생각합니다 (CS 학위를 취득했지만 EE도 나에게 호소합니다).

어쨌든 나는 .... 아마도 많은 고급 수학이 실제로 사용되지 않는다는 많은 사람들을 좋아했습니다. 내가 생각하는 것보다 그것을 아는 것이 더 낫습니다. 그러나 신호 처리 및 이와 유사한 "강렬한"/ 수학 전자 분야의 하위 영역을 제외하고는 .... 고급 수학을 업무에 얼마나 사용하고 있습니까?

회로 설계, 마이크로 컨트롤러 프로그래밍 및 실제로 얼마나 많은 수학을 할 수 있을지 추측합니다.

두 번째 질문 : 이것에 필요한 고급 수학에 관한 책이 있습니까? 또는 "대부분의"전자 책은 이미 필요한 것을 가지고 있습니다.

일반적인 일반적인 것들은 대부분 옴의 법칙, 다른 두 가지의 주파수, 저항 및 커패시턴스 중 하나를 계산하는 것과 같은 기본 대수학입니다. 여기서 중요한 기술은 너무 많은 수학이 아니라 실제로 수행중인 물리학을 직관적으로 이해하는 것입니다. 회로도를보고 전압이 밀리고 전류가 흐르고 각 부품이 이들에 어떻게 반응하는지 느낄 수 있다면 사물을 정량화하는 데 필요한 방정식을 거의 도출 할 수 있습니다.

또한 기본 물리가 소형 임베디드 시스템을 설계하는 EE와 같은 EE에 매우 유용하다는 것을 알았습니다. 내 직업은 결코 회로 나 펌웨어에서 끝나지 않습니다. 회로를 작동시키는 것뿐만 아니라 문제를 해결하는 일을 올바르게하려면 회로가 제어하거나 측정하는 것이 무엇이든 잘 파악해야합니다. 이를 위해서는 시스템과 그 뒤에있는 물리를 잘 이해해야합니다.

너무나 자주 시스템을 알고 컨트롤러가해야 할 일에 대한 요구 사항을 작성한 사람들을 찾아서 실제로 가능한 일을 제대로 파악하지 못합니다. 그들은 문제를 해결하는 하나의 수단을 찾은 다음이를 수행 할 회로를 지정합니다. 다시 말해, 그들은 그들의 세계를 알고 있지만 당신의 세계를 잘 모르고 있습니다. 타인에게 다가 갈 수있는 사람이 될 수 있다면 (그들은 할 수 없거나 할 수 없기 때문에) 큰 그림을보고 전체적인 문제를 해결하는 더 좋은 방법을 제안하는 것이 매우 중요합니다. 그러나 시스템에 대해 잘 이해하고있는 경우에만이 작업을 수행 할 수 있으며 일반적으로 사용자에게 기본 물리 기술이 필요합니다.

이것은 훌륭한 엔지니어가되는 또 하나의 중요한 기술을 제공합니다. 작은 디자인에 맞는 더 큰 시스템을 이해하려면 항상 시간을내어 큰 그림을보십시오. 나는 사람들이 일반적으로 시스템의 일부가 어떻게 작동하는지에 대해 이야기하기에 더 행복하다는 것을 알았습니다. 그런 다음 전체적인 그림을보고 당신이 요청한 것이 여전히 이해가되는지 또는 당신의 기즈모가 연결 한 한 사람의 관점에서만 볼 수 있는지 그리고 그 사람은 그의 고립 된 문제만을보고 있었는지보십시오. 이것이 쉬운 일이라고 생각할 수도 있지만, 특히 대기업에서 이것이 얼마나 자주 발생하는지 놀라게 될 것입니다. 좁은 견해를 가지고 작은 문제 만 해결하는 것을 좋아하는 사람들의 유형은 대기업에 끌리는 경향이 있습니다. 큰 프로젝트에는 그런 사람들을위한 공간이 있습니다 올바른 위치에 몇 개를 배치하는 것이 실제로 유용하지만 숙련 된 수석 엔지니어가 이들과 모든 사람들을 올바르게 활용해야합니다. 요즘 마지막 부분은 매우 드물며, 조 블라인더가 자신이해서는 안되는 일을 담당하는 경우가 종종 있습니다. Joe가 조금 둘러 보려고해도 전자 제품이 무엇을 쉽게 할 수 있고 무엇을 할 수 없는지 종종 알지 못합니다. 최악의 상황은 자신이 EE를 좋아하지만 실제로 자신이하는 일을 모른다는 것입니다.

일반적인 대수보다 고급 수학까지 주파수 공간에서 생각하는 법을 배우십시오. 몇 번에 걸쳐 시간 영역 계산에 대한 자세한 빈도를 계산했지만 그 개념은 종종 가치가 있습니다. 모든 EE는 주파수가 시간 영역 신호에 미치는 영향을 시각화 할 수 있어야하며 그 반대도 마찬가지입니다. 여기서 저는 푸리에 변환을 앉아서 해결하는 것에 대해 이야기하는 것이 아니라 그것을 직관적으로 잘 이해하고 있습니다. 대학에서 자세한 수학을하면서 나에게 도움이되었습니다. 나는 그 이후로 그 수학을 거의하지 않았지만, 그 배후의 이해는 매일 유용합니다.

나는 매일 간단한 대수를 사용한다는 것을 알았습니다. 전력 소비, 전류, 저항 값 및 열 문제 계산 당신이 말하는 것과 같은 일상적인 실제 회로 설계는 수학보다 창의적인 문제 해결에 관한 것입니다. 나는 언젠가 좋은 수학자에게 좋은 디버거였던 사람을 데려 갈 것이다.)

편리하다고 생각되는 날이 있다고하는데, 이해하기 위해서는 더 높은 수준의 수학이 필요한 시스템을 설계해야 할 수도 있습니다. 일반적으로 제어, 통신 또는 신호 처리 문제가 있습니다 (어쨌든 저에게는). PWM 오디오 출력을 설계하고 있지만 "크랙"소리가 나는 예를 생각할 수 있습니다. 종이를 읽을 때까지는 아니었고, matlab을 사용하여 소리를 정리할 수있는 몇 가지 sinc을 사용했습니다.

신호 무결성 분석, 향신료 및 기타 모델링과 같은 EM 필드 솔버와 같이 우리가 사용하는 도구 뒤에는 고급 수학이 많이 있습니다.

나는 "수학 녀석들"로부터 알고리즘을 가져 와서 ASIC 형태로 놓는 ASIC에 관해 일하고있는 친구를 가지고 있습니다.

고급 로봇 분야에서 더 많은 물리 유형 수학을 찾을 수 있지만 다시 제어 시스템에 관한 것입니다.

나는 생각하지 못한 곳이 더 많을 것이라고 확신하지만 일반적으로 매일 수학이 그리 많지 않다는 것을 알았습니다. 나는 보통 필요한 참고 자료를 찾기 위해 많은 참고 서적 중 하나를 선택할 수 있습니다.

회로 설계, 마이크로 컨트롤러 프로그래밍 및 1-1000 kW 전력 전자 설계를 수행합니다. 나는 때때로 컨버터 시스템의 이득 방정식을 도출하기 위해 꽤 복잡한 대수를 수행했습니다. A / D 값에 대한 교정 루틴을 구현하기위한 기본 대수. 커패시터를 충전하는 동안 위상 제어 정류기를 통해 평균 전류를 계산하려면 미적분이 필요했습니다. 비 이상적인 커패시터의 정 전력 방전은 큰 비선형 미분 방정식이었다. 스위치 모드 전원 공급 장치에서 울리는 소리를 분석하는 것은 네 가지 큰 추악한 것입니다. 고주파 스위치 모드 컨버터에서 손실을 추정하려면 몇 가지 간단한 적분이 필요했습니다.

그것은 아마도 5 년 동안 해왔 던 것의 대부분 일 것입니다. 내가하는 것의 98 %는 복잡한 수학이 필요하지 않습니다. 다른 2 %는 아마도 회사에서 가장 잘 다룰 수있을 것이므로 확실히 가치있는 기술입니다. 가장 중요한 것은 아마도 가능한 모든 종류의 방정식을 푸는 방법에 대한 모호한 세부 사항이 아닐 것입니다. 그런 종류의 물건을 찾을 수 있습니다. 더 중요한 것은 그것의 기본 개념을 이해하는 것입니다. 꼭 필요한 것은 무엇입니까? 어떻게 사용합니까? 일반적으로 하나는 어떻게 설정됩니까? 그리고 일단 설정되면 어떤 리소스가 있거나 평가해야합니까?

또한 그러한 이해가 있으면 사물 을 계산할 수 있고 우주가 실제로 의미가 있다고 확신 할 수 있습니다 . 나는 개인적으로 그런 종류의 자신감이 때로는 방정식의 실제 결과보다 훨씬 도움이된다는 것을 알게되었습니다.

문맥에서 고급 수학이 무엇을 의미하는지 잘 모르겠습니다. 그러나 나는 매일 PDE, 미적분학 (라인 적분 포함)을 사용하며 출판을 위해 논문을 준비 할 때 약간의 노력이 필요할 수 있으며 때로는 수학을 사용하여 새로운 시스템 분석 / 모델을 개발할 수도 있습니다. 그러나 나는 매일 기계 공학 (빔 벤딩), 열 흐름, 반도체 모델링, 양자 역학, 광학, 트랜지스터 이론, 회로 이론 등을 사용하여 놀랍도록 비슷한 여러 분야의 실제 가방을 사용합니다. 나는 현재 연구 측면에 더 많은 경향이 있으며 일선 생산 문제에서 중요한 문제를 해결하기 위해 노력하고 있습니다.

대부분의 고급 수학은 우리가 조립 한 부품을 개발 한 과학자와 엔지니어가 처리하므로 많은 경우 고급 수학이 필요하지 않습니다. 우리는 고급 수학이 항상 필요한 것은 아니지만 엔지니어링 측면을 엄격히 수행하여 이미 처리하고 모든 부품을 인터페이스하는 데 필요한 데이터를 제공했습니다.

고급 수학에 계속 관여하고 싶다면 회로를 만들기 위해 부품을 함께 납땜하는 것보다 트랜지스터 및 IC 설계에 사용할 가능성이 높습니다.