美国大学自动化专业该如何申请？
2017-05-02 459阅读
在申请美国大学各专业过程中，我们发现，其实美国各专业设置与国内大学专业并不统一，咨询过程中，也有不少的学生会问，我们自动化的出国应该申请什么系?或者我们到底在美国属于什么专业?由于中国专业设置的特殊性，控制或者说自动化专业在美国并没有正好对应的院系。
下面就来看看这种情况下的美国大学自动化专业的情况。
一、自动化可以申请的方向
一般说来，和控制理论研究、机器人相关的在EE，和过程控制、过程优化等相关的在ChE，和运筹学、后勤学相关的在IE，和机械控制相关的在ME，和航天航空器控制相关的在AE。
当然，各个学科是交叉的，划分不会像上述所说的这么精确，比如robotic在EE/ME都有人在做，控制理论则EE/MATH做的多。而且有些学校有些特殊的学院，比如System Engineering，也是control guys的好去处。因此，在选校过程中，花比CS或者ChE的人更多的精力，每个学校看3、4个系，是正常的也是需要的。
不要把目光仅仅局限在EE。在国内CS/EE是热门，控制系开课的时候大家对面向化工过程控制的课非常有意见。在IT全球降温以后，至少在美国，ChE和ME的工作形势优势明显。
在申请美国大学各专业过程中，我们发现，其实美国各专业设置与国内大学专业并不统一，咨询过程中，也有不少的学生会问，我们自动化的出国应该申请什么系?或者我们到底在美国属于什么专业?由于中国专业设置的特殊性，控制或者说自动化专业在美国并没有正好对应的院系。
下面就来看看这种情况下的美国大学自动化专业的情况。
机械自动
Biomechatronic：直译就是生物医学机械电子，也就是一个大杂烩。比较exciting的方向倒也基本和电结合的很多，如为残疾人设计辅助系统(辅助康复，辅助练习)。如果学的机械design比较多，在这个方向里，可以设计假肢等。
Robot：这个范围就广了，主要还是机械设计方面的，上肢范围的(Haptic，适用于工业生产线，无人化工厂)，下肢范围的(行走机器人，适用于救援，星球探测)
光电，检测自动化： 控制发展到现在，有模型的系统，那些控制算法已经很多，属于经典控制的范畴。现在还能有进展的可能就是optimization和model-predictive还有hybrid了。数学的东西很多，若投身如此，属于经典领域，重要的是你作project的能力了。
不过个人看到这里面的一些新动向，就是和经济学有关。作练习的时候经常用一些经济学的例子，做到最后发现居然是control的问题。其实抽象的看，在有模型的控制方法来看，模型就是一个式子，至于这个式子在实际系统中的意义，不是那么重要了。
在model-base control里面，多是针对linear model，对于nonlinear model，方法不是特别多，还有一定的挖掘潜力。说道了nonlinear model就不能不提knowledge base control，就是所谓的专家系统，模糊控制，神经元什么的，这是一条新路。
其中一部分是算法：不管你模型是什么，把专业技术工人的知识拿过来作为机械自己的知识，完成相应的控制目标。
其中一部分是建模：曾经做过的assignment是用神经网络建模的，每个神经元都是线性的，但是却比任何一个线性模型都要准确拟合非线性的行为。
更关键的，这种控制器可以实现adaptive和learning的功能，就是他能从控制的失败中自己学习怎么更好的控制。做此类研究，须耐得住寂寞，主要研究鲁棒，LMI(linear matrix inequality)，既枯燥有很难，理论性很强，目前主要是probalistic的鲁棒了。
二、理工交叉学科
近代科学上的重大发现和国计民生中的重大社会问题的解决，常常涉及不同学科的相互交强与渗透。老的学科交叉逐渐形成一批交叉学科，尤其是理工科，比如化学与物理学的交叉形成了物理化学和化学物理学，化学与生物学的交叉形成了生物化学和化学生物学，物理学与生物学交叉形成了生物物理学等。这些交叉学科的不断发展大大地推动了科学进步，也体现了科学向综合性发展的趋势。
科学上的新理论、新发明的产生，新的工程技术的出现，经常是在学科的边缘或交叉点上，重视交叉学科将使科学本身向着更深层次和更高水平发展，这是符合自然界存在的客观规律的。过去只有天文学、地理(地质)、生物、数学、物理、化学六个一级学科;而经过20世纪科学的发展和交叉研究，又逐渐形成了新的交叉学科，如生命科学、材料科学、环境科学等。
显然，很多交叉学科在学科划界问题上都难免不与相关或相邻学科发生争论，对于许多社会性学科而言更是如此。不同的交叉学科可能面临不同研究疆域和问题空间的争论。 作为一种学术现象，相邻学科之间为各自研究领域的争夺是不可避免的，因此也是可以理解的。对于学术科研的进步，这种争论无疑具有重要的作用，因为正是这种学科之间的争论才影响了科学不断走向深入，研究不断细化的历史进程。但是过于严格地限制本学科的研究领域又不利于学科的发展。
自动化专业申请策略
每个系所学的专业课有很大差别，整个申请过程还是应该以申请本专业方向为重。中间可以挑几个比较有希望的学校进行交叉学科的申请--但是切记，即使是交叉学科，也要与自己的研究方向有关，或是有相关方面的经验，否则成功的概率是很小的。相关学术背景很重要。如物理系、EE转计算机，数学系转经济学相对容易是因为很多专业背景、专业课重叠。类似的还有医学转生物学等等。
对于物理专业来说，跨专业申请是很有优势的，每年都有很多物理系的学生拿到EE。ME，MSE甚至是CS的offer。少有这些系的学生来抢物理专业。一来是因为物理是冷门专业，二来是因为理科的很多课程设置和工科完全不同。但是像EE，CS这样的专业，即使你是学理科的，只要有工作经验，或是这方面的研究经历，那就完全可以一试。
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下面就来看看这种情况下的美国大学自动化专业的情况。
一、自动化可以申请的方向
一般说来，和控制理论研究、机器人相关的在EE，和过程控制、过程优化等相关的在ChE，和运筹学、后勤学相关的在IE，和机械控制相关的在ME，和航天航空器控制相关的在AE。
当然，各个学科是交叉的，划分不会像上述所说的这么精确，比如robotic在EE/ME都有人在做，控制理论则EE/MATH做的多。而且有些学校有些特殊的学院，比如System Engineering，也是control guys的好去处。因此，在选校过程中，花比CS或者ChE的人更多的精力，每个学校看3、4个系，是正常的也是需要的。
不要把目光仅仅局限在EE。在国内CS/EE是热门，控制系开课的时候大家对面向化工过程控制的课非常有意见。在IT全球降温以后，至少在美国，ChE和ME的工作形势优势明显。
在申请美国大学各专业过程中，我们发现，其实美国各专业设置与国内大学专业并不统一，咨询过程中，也有不少的学生会问，我们自动化的出国应该申请什么系?或者我们到底在美国属于什么专业?由于中国专业设置的特殊性，控制或者说自动化专业在美国并没有正好对应的院系。
下面就来看看这种情况下的美国大学自动化专业的情况。
机械自动
Biomechatronic：直译就是生物医学机械电子，也就是一个大杂烩。比较exciting的方向倒也基本和电结合的很多，如为残疾人设计辅助系统(辅助康复，辅助练习)。如果学的机械design比较多，在这个方向里，可以设计假肢等。
Robot：这个范围就广了，主要还是机械设计方面的，上肢范围的(Haptic，适用于工业生产线，无人化工厂)，下肢范围的(行走机器人，适用于救援，星球探测)
光电，检测自动化： 控制发展到现在，有模型的系统，那些控制算法已经很多，属于经典控制的范畴。现在还能有进展的可能就是optimization和model-predictive还有hybrid了。数学的东西很多，若投身如此，属于经典领域，重要的是你作project的能力了。
不过个人看到这里面的一些新动向，就是和经济学有关。作练习的时候经常用一些经济学的例子，做到最后发现居然是control的问题。其实抽象的看，在有模型的控制方法来看，模型就是一个式子，至于这个式子在实际系统中的意义，不是那么重要了。
在model-base control里面，多是针对linear model，对于nonlinear model，方法不是特别多，还有一定的挖掘潜力。说道了nonlinear model就不能不提knowledge base control，就是所谓的专家系统，模糊控制，神经元什么的，这是一条新路。
其中一部分是算法：不管你模型是什么，把专业技术工人的知识拿过来作为机械自己的知识，完成相应的控制目标。
其中一部分是建模：曾经做过的assignment是用神经网络建模的，每个神经元都是线性的，但是却比任何一个线性模型都要准确拟合非线性的行为。
更关键的，这种控制器可以实现adaptive和learning的功能，就是他能从控制的失败中自己学习怎么更好的控制。做此类研究，须耐得住寂寞，主要研究鲁棒，LMI(linear matrix inequality)，既枯燥有很难，理论性很强，目前主要是probalistic的鲁棒了。
二、理工交叉学科
近代科学上的重大发现和国计民生中的重大社会问题的解决，常常涉及不同学科的相互交强与渗透。老的学科交叉逐渐形成一批交叉学科，尤其是理工科，比如化学与物理学的交叉形成了物理化学和化学物理学，化学与生物学的交叉形成了生物化学和化学生物学，物理学与生物学交叉形成了生物物理学等。这些交叉学科的不断发展大大地推动了科学进步，也体现了科学向综合性发展的趋势。
科学上的新理论、新发明的产生，新的工程技术的出现，经常是在学科的边缘或交叉点上，重视交叉学科将使科学本身向着更深层次和更高水平发展，这是符合自然界存在的客观规律的。过去只有天文学、地理(地质)、生物、数学、物理、化学六个一级学科;而经过20世纪科学的发展和交叉研究，又逐渐形成了新的交叉学科，如生命科学、材料科学、环境科学等。
显然，很多交叉学科在学科划界问题上都难免不与相关或相邻学科发生争论，对于许多社会性学科而言更是如此。不同的交叉学科可能面临不同研究疆域和问题空间的争论。 作为一种学术现象，相邻学科之间为各自研究领域的争夺是不可避免的，因此也是可以理解的。对于学术科研的进步，这种争论无疑具有重要的作用，因为正是这种学科之间的争论才影响了科学不断走向深入，研究不断细化的历史进程。但是过于严格地限制本学科的研究领域又不利于学科的发展。
自动化专业申请策略
每个系所学的专业课有很大差别，整个申请过程还是应该以申请本专业方向为重。中间可以挑几个比较有希望的学校进行交叉学科的申请--但是切记，即使是交叉学科，也要与自己的研究方向有关，或是有相关方面的经验，否则成功的概率是很小的。相关学术背景很重要。如物理系、EE转计算机，数学系转经济学相对容易是因为很多专业背景、专业课重叠。类似的还有医学转生物学等等。
对于物理专业来说，跨专业申请是很有优势的，每年都有很多物理系的学生拿到EE。ME，MSE甚至是CS的offer。少有这些系的学生来抢物理专业。一来是因为物理是冷门专业，二来是因为理科的很多课程设置和工科完全不同。但是像EE，CS这样的专业，即使你是学理科的，只要有工作经验，或是这方面的研究经历，那就完全可以一试。
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