مدرسه تابستانه برق و کامپیوتر که به همت اساتید و دانشجویان تحصیلات تکمیلی دانشکده برق و دانشگاه صنعتی اصفهان برگزار خواهد شد، تلاش می‌کند تا دانشجویان مقطع کارشناسی را با زمینه‌های پژوهشی جدید در این رشته آشنا سازد. در این راستا مدرسه تابستانه برق و کامپیوتر متشکل از ارائه‌ی موضوعات نوین و کارگاه‌های عملی پروژه محور خواهد بود. برخی از موضوعات اصلی مدرسه تابستانه دانشکده برق عبارتند از:
هوش مصنوعی و یادگیری ماشین: هوش مصنوعی (AI) و یادگیری ماشین (ML) در مهندسی برق و کامپیوتر نقش بسیار مهمی دارند و در زمینه‌های مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرند. از جمله کاربردهای آنها عبارتند از: پردازش سیگنال و تصویر، سیستم‌های کنترل، پیش‌بینی و تحلیل داده‌ها، شبکه‌های برق و انرژی، خودروهای هوشمند و خودران، تشخیص چهره، پردازش زبان طبیعی و بازی‌های رایانه‌ای
امنیت سایبری: امنیت سایبری به مجموعه‌ای از فناوری‌ها، فرآیندها، و کنترل‌هایی اشاره دارد که برای حفاظت از سیستم‌ها، شبکه‌ها، برنامه‌ها، دستگاه‌ها، و داده‌ها در برابر حملات سایبری، آسیب‌ها، یا دسترسی‌های غیرمجاز به کار گرفته می‌شود. این حوزه شامل اقدامات پیشگیرانه برای جلوگیری از تهدیدات احتمالی، شناسایی و پاسخ به حملات در حال وقوع، و بازیابی اطلاعات پس از وقوع حادثه می‌باشد. امنیت سایبری با ترکیبی از ابزارهای سخت‌افزاری و نرم‌افزاری، و همچنین پروتکل‌های امنیتی و سیاست‌های مدیریتی، تلاش می‌کند تا محرمانگی، یکپارچگی، و دسترس‌پذیری داده‌ها و سیستم‌ها را تضمین کند. در دنیای امروز که حملات سایبری پیچیده‌تر و فراگیرتر شده‌اند، امنیت سایبری به عنوان یکی از اولویت‌های اصلی سازمان‌ها و نهادها مطرح شده و نیاز به کارشناسان متخصص در این حوزه بیش از پیش احساس می‌شود.
شبکه‌های کامپیوتری و اینترنت: شبکه‌های کامپیوتری به زیرساخت‌های ارتباطی اشاره دارند که داده‌ها را بین کامپیوترها و دستگاه‌های مختلف منتقل می‌کنند. موضوعات تحقیقاتی داغ در این حوزه شامل شبکه‌های تعریف‌شده توسط نرم‌افزار (SDN) برای مدیریت بهتر ترافیک، شبکه‌های 5G و 6G برای افزایش سرعت و ظرفیت ارتباطات، اینترنت اشیاء (IoT) برای اتصال دستگاه‌های متعدد، و امنیت شبکه به منظور حفاظت از داده‌ها و جلوگیری از حملات سایبری هستند
هوشمندسازی صنایع و صنعت نسل چهار: چهارمین انقلاب صنعتی یا Industry 4.0 به نوعی پیشرفت بسیار زیاد در فناوری‌های مختلف از جمله اینترنت اشیاء (IoT)، ابرشبکه‌ها، رایانش ابری، رباتیک و سیستم‌های خودکارسازی در صنعت اشاره دارد که منجر به ایجاد تغییرات عمده‌ای در ساختار و عملکرد صنایع شده است. این تکنولوژی‌ها به شرکت‌ها کمک می‌کنند تا عملیات خود را بهبود بخشیده و به تولیداتی هوشمندتر و کارآمدتر دست یابند. از جمله ویژگی‌های صنعت۴ می‌توان به اتوماسیون و هوشمندسازی، اینترنت اشیا و ارتباط تجهیزات به یکدیگر، تولید هوشمند و ساختار تولید انعطافپذیر اشاره کرد.
بیوالکتریک و زیست الکترونیک: بدن انسان و دیگر سازمان‌های زنده، از سیستم‌های الکتروفیزیولوژیکی مختلفی برخوردار هستند که فعالیت‌های الکتریکی در آنها اتفاق می‌افتد. برای نمونه از فعالیت‌های الکتریکی در بدن انسان می‌توان به سیگنال‌های الکتریکی در قلب، فعالیت الکتریکی مغز، و اعصاب اشاره کرد. شاخه زیست الکترونیک به طراحی و توسعه‌ی دستگاه‌ها، حسگرها، و سیستم‌های الکترونیکی به منظور بررسی و کنترل فعالیت‌های موجودات زنده و سیستم‌های زیستی می‌پردازد. این حوزه شامل تولید سنسورها، دستگاه‌های تصویربرداری پزشکی، بیوسنسورها، و دستگاه‌های تحریک عصبی برای مطالعه و کنترل عملکرد بدن انسان و سایر سازمان‌های زنده است. به عنوان مثال، زیست الکترونیک در زمینه‌های پزشکی مانند تصویربرداری پزشکی (مثل تصویربرداری MRI و CT scan) و دستگاه‌های بیوسنسور برای تشخیص بیماری‌ها و اندازه‌گیری پارامترهای بیوشیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
سامانه‌های انرژی الکتریکی: با توجه به افزایش گازهای گلخانه‌ای و محدودیت منابع سوخت فسیلی، تلاش در راستای تولید انرژی الکتریکی از منابع پاک به صورت روزافزون در حال گسترش است. از دیگر موضوعات مهم در این زمینه تبدیل سوخت مورد نیاز در صنعت حمل و تبدیل آن به سوخت پاک است. با تغییر نوع نیروگاه‌ها و مصرف کننده‌ها، مسائل جدیدی در شبکه‌های قدرت مطرح می‌شود و شبکه‌های قدرت را دچار تغییر ساختار خواهد ساخت. از سوی دیگر با ظهور صنعت۴، شبکه قدرت نیز دچار تحول شده و به سمت هوشمند شدن حرکت خواهد کرد. در این میان تبدیل انرژی الکتریکی از مشخصات تولید کننده به مشخصات مطلوب برای مصرف کننده نیز از اهمیت زیادی برخوردار است.
میکرو الکترونیک و ساخت افزاره‌های حسگری: با توسعه فناوری، ابعاد مدارها و تراشه‌ها به طور مداوم کوچکتر می‌شوند و کارایی آنها افزایش می‌یابد. این امر منجر به ایجاد دستگاه‌های الکترونیکی کوچکتر، سبک‌تر، و قدرتمندتر می‌شود. کاربردهای میکروالکترونیک شامل دستگاه‌های الکترونیکی قابل حمل، تلفن‌های همراه، رایانه‌های شخصی، سیستم‌های هوش مصنوعی، و دیگر دستگاه‌های الکترونیکی پیشرفته است.
الکترونیک نوری و فتونیک: الکترونیک نوری یک حوزه فناوری است که از نور به جای الکترون‌ها برای انتقال و پردازش اطلاعات استفاده می‌کند. این فناوری از استفاده از فیبرهای نوری، لیزرها، و دیگر دستگاه‌های نوری برای انتقال اطلاعات به سرعت بالا استفاده می‌کند. این فناوری معمولاً در حوزه‌های مختلفی از جمله ارتباطات اپتیکی، پردازش داده‌ها، حسگرهای نوری، و تصویربرداری پزشکی استفاده می‌شود.
فناوری‌های کوانتومی: فناوری‌های کوانتومی شامل حسگری و انتقال کلید رمز کوانتومی هستند. حسگرهای کوانتومی با استفاده از خواص ابرپوشانی و درهم‌تنیدگی، دقت بالایی در اندازه‌گیری‌ها ارائه می‌دهند و در پزشکی، زمین‌شناسی و نجوم کاربرد دارند. انتقال کلید رمز کوانتومی امنیت ارتباطات را با انتقال اطلاعات به صورت کیوبیت تضمین می‌کند، زیرا هر گونه شنود باعث تغییر حالت کیوبیت‌ها می‌شود. سامانه‌های نوری برای انتقال فوتون‌ها به عنوان کیوبیت و پردازش اطلاعات کوانتومی استفاده می‌شوند. پیشرفت‌های نانوفوتونیک و سامانه‌های نوری نقش مهمی در توسعه این فناوری‌ها دارند. این موضوع به صورت مشترک با رشته فیزیک برگزار می‌شود.
پردازش داده‌های بزرگ (Big Data): شامل تحلیل و مدیریت حجم وسیعی از داده‌ها است که در سرعت بالا و به شکل متنوع تولید می‌شوند. محققان امروزه روی الگوریتم‌های یادگیری ماشینی برای استخراج بینش‌های عمیق، سیستم‌های توزیع شده برای پردازش داده‌های حجیم به صورت کارآمد، امنیت و حریم خصوصی داده‌ها برای حفاظت از اطلاعات حساس، و پردازش جریانی داده‌ها که داده‌ها را به‌صورت بلادرنگ (real-time) تحلیل می‌کند، تمرکز دارند.
واقعیت مجازی (VR) و واقعیت افزوده (AR): فناوری‌هایی هستند که تجربه‌های دیجیتالی تعاملی را از طریق شبیه‌سازی محیط‌ها و ترکیب عناصر مجازی با دنیای واقعی فراهم می‌کنند. بهبود دستگاه‌های نمایش و رابط‌های کاربری، تلفیق AR با AI برای کاربردهای پیچیده‌تر، کاربردهای VR در آموزش و پزشکی، و مکانیک‌های تعاملی جدید برای بازی‌ها و محیط‌هاشبیه‌سازی شده، از موضوعات تحقیقاتی روز هستند. تحقیقات همچنین بر پردازش کارآمدتر داده‌های حسگرها و ادغام بی‌نقص AR با دنیای واقعی متمرکز است.
سیستم‌های راداری: ابزارهایی برای تشخیص، شناسایی، و اندازه‌گیری موقعیت و سرعت اجسام با استفاده از امواج رادیویی هستند. رادارهای آرایه‌ای فازی بهبود پوشش و دقت در شناسایی اهداف متحرک را با تغییر فاز سیگنال‌ها بدون نیاز به قطعات مکانیکی ارائه می‌دهند. رادارهای با روزنه مصنوعی (SAR) قابلیت ایجاد تصاویر با وضوح بالا از سطح زمین و دیگر اهداف را دارند. رادارهای نفوذ در زمین (GPR) برای بررسی ساختارهای زیرسطحی به کار می‌روند و رادارهای موج میلی‌متری برای کاربردهای خودرویی و امنیتی، دقت بالایی در شناسایی اجسام در محیط‌های پیچیده فراهم می‌کنند.
تئوری اطلاعات و کدینگ: به مطالعه انتقال و ذخیره‌سازی داده‌ها به صورت کارآمد و مطمئن می‌پردازد. زمینه‌های تحقیقاتی مهم در این حوزه شامل ظرفیت کانال برای تعیین حداکثر نرخ انتقال اطلاعات بدون خطا، کدینگ کانال که با افزودن افزونگی به داده‌ها، انتقال آنها را در برابر نویز مقاوم می‌کند، و کدینگ منبع برای فشرده‌سازی داده‌ها به منظور بهینه‌سازی ذخیره‌سازی و انتقال است. محققان همچنین روی کدینگ شبکه برای بهبود انتقال داده‌ها در شبکه‌های پیچیده، و تئوری اطلاعات کوانتومی برای کاربردهای جدید در محاسبات کوانتومی و ارتباطات امن کار می‌کنند.
مهندسی کنترل و اتوماسیون: در حال حاضر یکی از حیاتی‌ترین زمینه‌های فناوری است که تأثیر شگرفی بر صنایع مختلف دارد. این حوزه به بهبود کارایی، کاهش هزینه‌ها و افزایش کیفیت فرآیندها می‌پردازد. موضوعات تحقیقاتی امروزه شامل کنترل خودکار، هوش مصنوعی در کنترل، رباتیک، شبکه‌های عصبی مصنوعی، سیستم‌های خودکار، اینترنت اشیاء و ابزارهای تحلیل داده می‌شود. این زمینه با چالش‌هایی نظیر امنیت سایبری، انطباق با تکنولوژی‌های جدید و بهره‌وری پایدار روبه‌رو است و به دنبال راه‌حل‌های نوآورانه برای بهبود زندگی انسان‌ها می‌گردد.
