Engenharia da informação (campo) - Information engineering (field)

Engenharia da informação é a disciplina de engenharia que lida com a geração, distribuição, análise e uso de informações, dados e conhecimento em sistemas. O campo se tornou identificável pela primeira vez no início do século 21.

Os componentes da engenharia da informação incluem campos mais teóricos, como aprendizado de máquina , inteligência artificial , teoria de controle , processamento de sinais e teoria da informação , e campos mais aplicados, como visão computacional , processamento de linguagem natural , bioinformática , computação de imagens médicas , quiminformática , robótica autônoma , robótica móvel e telecomunicações. Muitos deles se originam da ciência da computação , bem como de outros ramos da engenharia, como engenharia da computação , engenharia elétrica e bioengenharia .

Um exemplo de clustering no aprendizado de máquina.

O campo da engenharia da informação é fortemente baseado em matemática, particularmente probabilidade , estatística, cálculo , álgebra linear , otimização , equações diferenciais , cálculo variacional e análise complexa .

Os engenheiros da informação costumam ser formados em engenharia da informação ou em uma área relacionada e costumam fazer parte de um corpo profissional , como a Instituição de Engenharia e Tecnologia ou o Instituto de Medição e Controle . Eles são empregados em quase todas as indústrias devido ao uso generalizado da engenharia da informação.

História

O termo engenharia da informação usado para se referir a uma metodologia de engenharia de software que agora é mais comumente conhecida como engenharia de tecnologia da informação ou metodologia de engenharia da informação. Ele começou a ganhar seu significado atual no início do século XXI.

Elementos

Aprendizado de máquina e estatísticas

Aprendizado de máquina é o campo que envolve o uso de métodos estatísticos e probabilísticos para permitir que os computadores "aprendam" com os dados sem serem programados explicitamente. A ciência de dados envolve a aplicação de aprendizado de máquina para extrair conhecimento dos dados.

Subcampos de aprendizagem de máquina incluem aprendizado profundo , aprendizagem supervisionada , aprendizagem não supervisionada , aprendizagem por reforço , aprendizado semi-supervisionado e aprendizagem activa .

A inferência causal é outro componente relacionado à engenharia da informação.

Teoria de controle

A teoria de controle refere-se ao controle de sistemas dinâmicos ( contínuos ) , com o objetivo de evitar atrasos, overshoots ou instabilidade . Os engenheiros da informação tendem a se concentrar mais na teoria do controle do que no projeto físico dos sistemas e circuitos de controle (que tende a cair na engenharia elétrica).

Os subcampos da teoria de controle incluem controle clássico , controle ótimo e controle não linear .

Processamento de sinal

O processamento de sinais refere-se à geração, análise e uso de sinais , que podem assumir várias formas, como imagem , som , elétrica ou biológica.

Um exemplo de como o processamento de imagem pode ser aplicado à radiografia.
Um exemplo de como a transformada de Fourier 2D pode ser usada para remover informações indesejadas de uma varredura de raios-X .

Teoria da informação

A teoria da informação estuda a análise, transmissão e armazenamento de informações. Os principais subcampos da teoria da informação incluem codificação e compressão de dados .

Visão computacional

A visão computacional é o campo que trata de fazer com que os computadores entendam dados de imagem e vídeo em alto nível.

Processamento de linguagem natural

O processamento de linguagem natural trata de fazer com que os computadores entendam as linguagens humanas (naturais) em alto nível. Isso geralmente significa texto , mas também inclui processamento e reconhecimento de voz .

Bioinformática

Bioinformática é a área que trata da análise, processamento e uso de dados biológicos . Isso geralmente significa tópicos como genômica e proteômica e, às vezes, também inclui computação de imagens médicas .

Quiminformática

A Quiminformática é a área que trata da análise, processamento e uso de dados químicos .

Robótica

A robótica na engenharia da informação se concentra principalmente nos algoritmos e programas de computador usados ​​para controlar robôs . Como tal, a engenharia da informação tende a se concentrar mais em robôs autônomos, móveis ou probabilísticos. Os principais subcampos estudados por engenheiros de informação incluem controle , percepção , SLAM e planejamento de movimento .

Ferramentas

No passado, algumas áreas da engenharia da informação, como processamento de sinais, usavam eletrônica analógica , mas hoje em dia a maior parte da engenharia da informação é feita com computadores digitais . Muitas tarefas na engenharia da informação podem ser paralelizadas , e hoje em dia a engenharia da informação é realizada usando CPUs , GPUs e aceleradores de IA . Também tem havido interesse no uso de computadores quânticos para alguns subcampos da engenharia da informação, como aprendizado de máquina e robótica .

Veja também

Referências