دپارتمان مهندسی کامپیوتر
حوزههای فناوری پیشرو در سال ۲۰۲۰ هوش مصنوعی، یادگیری ماشین، رباتیک، محاسبات لبه (ابری)، واقعیت مجازی، امنیت سایبری، بلاکچین، اینترنت اشیا و بیوانفورماتیک بودند. پیشرفتها در رایانهها و الکترونیک تأثیر عمیقی بر جامعه امروزی دارند و حوزههای ارتباطات، پزشکی، علوم و مهندسی را تحت تأثیر قرار میدهند. اولین رایانه همه منظوره، ENIAC، مساحتی معادل ۱۳۵ متر مربع داشت و میتوانست ۵۰۰۰ عملیات مجموع را در ثانیه انجام دهد و ۴۰۰۰۰۰ دلار هزینه داشت. از رایانه ENIAC برای انجام محاسبات لازم برای ساخت اولین بمب هیدروژنی استفاده شد. هنگامی که نیاز به حل یک مسئله متفاوت بود، پیکربندی مجدد ENIAC و ایجاد اتصالات چند روز طول میکشید، زمان کافی برای اینکه تقریباً قابل برنامهریزی در نظر گرفته شود. امروزه، یک مادربرد ۲۵ دلاری میتواند شامل وایفای، اترنت، بلوتوث، خروجی مانیتور فول اچدی، چندین گیگابایت حافظه و یک پردازنده چهار هستهای ARM با قابلیت اضافه کردن ۴۰ میلیون رقم اعشار در ثانیه باشد. میتوان از آن به عنوان یک کامپیوتر رومیزی با سیستم عامل لینوکس نصب شده استفاده کرد. این کامپیوترهای کوچک و کممصرف که با انرژی خورشیدی کار میکنند، میتوانند در شبکههای حسگر چندرسانهای (از جمله دوربینها و میکروفونها)، نظارت امنیتی، کنترل صنعتی و برنامههای شهر هوشمند استفاده شوند.
در سال ۲۰۱۰، سریعترین ابررایانه جهان ۴۰ تا ۵۰ میلیون یورو هزینه داشت و قادر به انجام ۲۰۰۰ ترافلاپس (۱ تریلیون عملیات حسابی اعشاری در ثانیه) بود. امروزه، یک کارت گرافیک ۵۰۰۰ یورویی میتواند ۱۰۰ ترافلاپس قدرت پردازش داشته باشد. کارتهای گرافیک در ابتدا برای برنامهنویسی بازی طراحی و استفاده میشدند، اما به دلیل قدرت پردازش بالای دادهها، اکنون میتوانند توسط مهندسان کامپیوتر ماهر و آموزشدیده برای پیشبینی آب و هوا و از طریق شبیهسازی مولکولی برای تعیین خواص مولکولهایی که پتانسیل استفاده در داروها را دارند، مورد استفاده قرار گیرند. این روش امکان شناسایی سریع مولکولهایی را که میتوانند به عنوان راهحلهایی علیه کووید-۱۹ استفاده شوند، فراهم میکند و محققان میتوانند شبیهسازیهای سطح مولکولی را برای پیشبینی نحوه تعامل این مولکولها با ویروس از همان ابتدا انجام دهند و مولکولهای بیفایده را به سرعت حذف کنند و این میتواند منجر به استفاده از دارو شود. با تسریع فرآیند توسعه، جان هزاران انسان که هر روز از دست میروند و خسارات ناشی از بحران اقتصادی جهانی به حداقل میرسد. با استفاده از پردازش موازی، مسائل بهینهسازی مهندسی بسیار دشوار، مانند بهینهسازی ناوگان حمل و نقل هواپیما/کشتی/کامیون، حل و برنامهریزی میشوند و محمولهها میتوانند در کوتاهترین زمان ممکن با کمترین هزینه به هزاران گیرنده مختلف ارسال شوند. با سیستمهای مشابه، خلبانان و خدمه کابین هر روز به صدها هواپیمای مسافربری اختصاص داده میشوند و اطمینان حاصل میشود که آنها مطابق با برنامههای پرواز کار میکنند تا درآمد را به حداکثر برسانند، مصرف سوخت را به حداقل برسانند و تأخیرها را برای رضایت مسافران به حداقل برسانند. برای پیادهسازی این کاربردها، مهندسان کامپیوتر باید درک کاملی از فناوریهای مدرن کامپیوتر داشته باشند و بتوانند بهترین و مناسبترین ساختارهای داده و الگوریتمهای پیشرفته را برای مسئله خاص انتخاب و به درستی استفاده کنند. این تنها راهی است که آنها میتوانند سیستمهای نرمافزاری را طراحی و بسازند که این مسائل چالشبرانگیز را با کمترین هزینه حل کنند.
اپل، گوگل، مایکروسافت و فیسبوک همگی شرکتهای کامپیوتری/نرمافزاری هستند و جزو پنج برند ارزشمند جهان محسوب میشوند. آمازون، ارزشمندترین شرکت جهان، تجارت الکترونیک را با فروش آنلاین کتاب آغاز کرد و اکنون از سیستمها و نرمافزارهای کامپیوتری برای فروش همه چیز به صورت آنلاین استفاده میکند. هر یک از این شرکتهای نرمافزاری پنج تا ده برابر ارزشمندترین خودروسازان مانند مرسدس بنز، تویوتا و فولکس واگن ارزش دارند. فرصتهای شغلی زیادی برای مهندسان کامپیوتر وجود دارد، از جمله توسعه بازیهای کامپیوتری، برنامههای تجارت الکترونیک، برنامههای دولت الکترونیک، توسعه نرمافزارهای تجاری، طراحی و مدیریت پایگاه داده و مدیریت سیستم و شبکه کامپیوتری. تقاضای آینده برای مهندسان کامپیوتر واضح است و با پیشرفت در الکترونیک و نرمافزار کامپیوتر به رشد خود ادامه خواهد داد.