Capitolo 1 : Ingegneria informatica
L'ingegneria informatica, a volte nota come CoE o CpE, è un sottocampo dell'ingegneria elettrica che fonde molti sottocampi dell'ingegneria elettrica, dell'ingegneria elettronica e dell'informatica. Il suo scopo principale è quello di progettare hardware e software per computer. In alcune istituzioni educative, il campo dell'ingegneria informatica è anche noto come informatica e ingegneria o ingegneria elettrica e informatica.
Gli ingegneri informatici devono avere esperienza in una varietà di campi, tra cui l'ingegneria elettronica, l'informatica, l'integrazione hardware-software, la progettazione del software e l'ingegneria del software. Utilizzando i metodi e le idee dell'ingegneria elettrica e dell'informatica, può includere un'ampia gamma di campi, tra cui l'intelligenza artificiale (AI), la robotica, le reti informatiche, l'architettura dei computer e i sistemi operativi, tra gli altri. Gli ingegneri informatici sono coinvolti in un'ampia varietà di componenti hardware e software dell'informatica, tra cui la progettazione di singoli microcontrollori, microprocessori, personal computer e supercomputer, nonché la progettazione di circuiti. Questo sottocampo dell'ingegneria si occupa non solo del funzionamento dei sistemi informatici in sé e per sé, ma anche del modo in cui questi sistemi potrebbero essere incorporati nel quadro più ampio. L'ingegneria informatica ha molte applicazioni e una di queste applicazioni è la robotica.
Software e firmware scritti per microcontrollori embedded, la progettazione di chip VLSI (Very Large Large Integrated Circuits), sensori analogici, circuiti stampati a segnale misto e sistemi operativi sono aree di interesse tipiche per gli ingegneri informatici. Gli ingegneri informatici sono particolarmente adatti per la ricerca nel campo della robotica, che dipende fortemente dall'utilizzo di sistemi digitali allo scopo di controllare e monitorare sistemi elettrici come motori, comunicazioni e sensori.
Come risultato del fatto che l'intera gamma di informazioni utilizzate nella progettazione e nell'implementazione dei computer va oltre l'ambito di un corso di laurea, molte istituzioni educative che forniscono lauree in ingegneria informatica offrono agli studenti l'opportunità di selezionare le aree di studio che desiderano studiare in modo più approfondito durante i loro anni junior e senior. In alcuni altri istituti di istruzione, agli studenti di ingegneria può essere richiesto di completare uno o due anni di ingegneria generale prima di poter dichiarare l'ingegneria informatica come la loro principale area di concentrazione.
È stato solo negli anni '70 che è nato il moderno personal computer, a seguito di una serie di significativi progressi nella tecnologia dei semiconduttori. Tra questi ci sono il primo transistor a funzionare, sviluppato da William Shockley, John Bardeen e Walter Brattain ai Bell Labs nel 1947 e nel 1955; la passivazione superficiale del biossido di silicio sviluppata da Carl Frosch e Lincoln Derick nel 1957; i primi transistor planari al biossido di silicio sviluppati da Frosch e Derick nel 1957; il processo planare sviluppato da Jean Hoerni; il chip monolitico per circuiti integrati sviluppato da Robert Noyce alla Fairchild Semiconductor nel 1959; il transistor ad effetto di campo metallo-ossido-semiconduttore (MOSFET, o transistor MOS) dimostrato da un gruppo di ricercatori dei Bell Labs nel 1960; e il microprocessore a chip singolo (Intel 4004) sviluppato da Federico Faggin, Marcian Hoff, Masatoshi Shima e Stanley Mazor presso Intel nel 1971.
La Case Western Reserve University di Cleveland, Ohio, è stata la prima istituzione negli Stati Uniti a sviluppare un corso di laurea in ingegneria informatica. Questo programma è stato istituito nel 1971. ABET ha concesso l'accreditamento a un totale di 250 programmi di ingegneria informatica negli Stati Uniti a partire dall'anno 2015. L'accreditamento delle istituzioni che insegnano ingegneria informatica è effettuato da una serie di organizzazioni diverse che fanno parte della rete EQANIE in Europa. Alcune scuole post-secondarie in tutto il mondo offrono una laurea che viene comunemente definita ingegneria informatica. Questo perché c'è una crescente domanda di ingegneri in grado di progettare contemporaneamente hardware, software e firmware, nonché di gestire tutti i tipi di sistemi informatici utilizzati nell'industria. L'ingegneria informatica e l'ingegneria elettrica sono due tipi di scuole di ingegneria che incorporano entrambe la progettazione di circuiti analogici e digitali come parte del loro curriculum. È essenziale che gli ingegneri informatici possiedano una solida conoscenza della matematica e delle scienze, proprio come lo è per gli ingegneri che lavorano nella maggior parte delle discipline ingegneristiche.
In alcune istituzioni educative, il campo dell'ingegneria informatica è contemporaneamente indicato come informatica e ingegneria. Il completamento di una laurea in ingegneria informatica, ingegneria elettrica o informatica è in genere richiesto per le posizioni di livello base nel campo delle carriere di ingegneria informatica. Nella maggior parte dei casi, è necessario acquisire conoscenze in una varietà di materie matematiche, tra cui il calcolo, l'algebra lineare e le equazioni differenziali, oltre all'informatica. A causa delle somiglianze tra i due settori, anche le lauree in ingegneria elettronica o elettrica sono equivalenti ai requisiti. A causa del fatto che gli ingegneri hardware collaborano spesso con i sistemi software dei computer, è essenziale che abbiano un solido background nella programmazione informatica. Secondo il Bureau of Labor Statistics, "una specializzazione in ingegneria informatica è simile all'ingegneria elettrica ma con alcuni corsi di informatica aggiunti al curriculum". In molte grandi aziende o per alcuni lavori specializzati, è richiesto un master.
Gli ingegneri informatici dovrebbero anche considerare prioritario rimanere al passo con i rapidi progressi che vengono compiuti nella tecnologia. Di conseguenza, molte persone continuano la loro formazione per tutta la vita lavorativa. L'acquisizione di nuovi talenti o la valorizzazione di quelli attuali possono trarne vantaggio, in particolare per quanto riguarda i primi. Ad esempio, poiché il costo relativo della risoluzione di un bug aumenta man mano che avanza nel ciclo di sviluppo del software, esiste il potenziale per maggiori risparmi sui costi da attribuire alla generazione e al test del codice di qualità il prima possibile nel processo, in particolare prima del rilascio del prodotto.
Coloro che si guadagnano da vivere nel campo dell'ingegneria informatica sono indicati come ingegneri informatici, ovviamente.
Istituzione: istituti scolastici (inclusi, a titolo esemplificativo ma non esaustivo, college e università)
Istituzione: un'istituzione privata, che può includere organizzazioni specializzate in ingegneria informatica e aziende private.
Il Consiglio di regolamentazione del Paese è un esempio di istituzione pubblica chiamata istituzione.
Istituzione: Che si tratti di un ente pubblico o privato
L'hardware e il software sono le due principali aree di concentrazione nel campo dell'ingegneria informatica.
Il Bureau of Labor Statistics (BLS) ha pubblicato un rapporto intitolato "Prospettive di lavoro: occupazione per ingegneri hardware informatici". Il rapporto afferma che la crescita decennale prevista per l'ingegneria dell'hardware per computer dal 2019 al 2029 è stata stimata del 2%, il che si tradurrebbe in un totale di 71.100 posti di lavoro. Rispetto ad altri lavori, si descrivono come "più lenti della media" nella loro scrittura. Ciò rappresenta un calo rispetto alla proiezione del Bureau of Labor Statistics (BLS) per l'ingegneria dell'hardware per computer dal 2014 al 2024, che era del 3% e includeva un totale di 77.700 posti di lavoro; "ed è in calo rispetto al 7% della stima BLS dal 2012 al 2022, ed è ulteriormente in calo rispetto al 9% riportato nella stima BLS dal 2010 al 2020". Oggi, l'hardware del computer è più o meno equivalente all'ingegneria elettronica e informatica (ECE) ed è stato suddiviso in un gran numero di sottocategorie, con la progettazione di sistemi integrati che è la più importante di queste.
Secondo il Bureau of Labor Statistics (BLS) degli Stati Uniti d'America, "si prevede che gli ingegneri del software delle applicazioni informatiche e gli ingegneri del software dei sistemi informatici saranno tra le occupazioni che dovrebbero crescere a tassi più rapidi della media". A partire dal 2014, si prevede che il campo dell'ingegneria del software per computer registrerà un tasso di crescita di circa il diciassette percento nei prossimi dieci anni e nello stesso anno c'erano un totale di 1.114.000 posizioni disponibili. Ciò rappresenta un calo rispetto alla previsione BLS del 22% per gli sviluppatori di software per il periodo dal 2012 al 2022. E ancora più in basso rispetto alla previsione del BLS del trenta per cento dal 2010 al 2020. Inoltre, le crescenti preoccupazioni relative alla sicurezza informatica contribuiscono al fatto che il ritmo di crescita dell'ingegneria del software informatico è significativamente superiore al tasso medio di aumento per tutti i settori. Tuttavia, una parte del lavoro sarà appaltato a località di altre nazioni. Di conseguenza, il tasso di creazione di posti di lavoro sarà più lento di quanto non sia stato durante il decennio precedente. Questo perché le posizioni che sarebbero state distribuite agli ingegneri del software per computer negli Stati Uniti saranno invece distribuite agli ingegneri del software per computer in nazioni come l'India. Inoltre, secondo il Bureau of Labor Statistics (BLS), le prospettive di...
