Sinigudnum logo
Elektrotehnika i računarstvo
Polje: Tehničko-tehnološke nauke
Oblast: Elektrotehničko i računarsko inženjerstvo
Rukovodilac programa:
prof. dr Mladen Veinović
MV

Osposobljavanjem naučnog kadra iz ovog domena formiraće se kritična masa naučnika koja će biti osposobljena da kreira nova naučno tehnička rešenja u domenu softverskog inženjerstva, elektronike, telekomunikacija i računarske tehnike. Studijski program je usaglašen sa evropskim standardima u ovoj oblasti.

Doktorske studije traju najmanje tri studijske godine i obuhvataju četiri obavezna predmeta i tri izborna. Obavezni predmeti daju metodološke osnove naučnog istraživanja, i relevantni matematički aparat, kao i opšti uvid u stanje oblasti savremenih IK tehnologija. Kroz izborne predmete kandidat se opredeljuje za uža usmerenja. Akcenat u doktorskom studijskom programu je dat na samostalni studijsko istraživački rad kandidata, verifikovan kroz prateće naučno istraživačke projekte koji se finalizuju u doktorskoj disertaciji. Nastavnici koji izvode ovaj studijski program imaju svetske priznate reference.

Svrha doktorskog studijskog programa ELEKTROTEHNIKA I RAČUNARSTVO je razvoj novih naučnih metoda analize, sinteze i primene savremenih informaciono komunikacionih (IK) tehnologija i sistema.

I godina

Upoznavanje sa kvantitativnim metodama, kako klasičnim tako i savremenim, koje će se koristiti u naučnim istraživanjima, te njihovoj primeni u realnim problemima. Polazeći od klasične matematičke analize sa funkcijama jedne i više promenljivih, te njenom primenom u problemima optimizacije, do savremene teorije operatora (funkcija) agregacije, sa važnim predstavnicima kao što su trougaone norme i kopule. Kako se u istraživanjima i stvaranju odgovarajućih modela pojavljuje uvek i odredjena doza neodredjenosti, zato se proučava kako klasična aparatura verovatnoće sa konkretnom realizacijom u obliku statističkih ispitivanja, tako i savremena aparatura teorije fazi skupova i neaditivnih mera. Pored toga, razmatraju se i matematičke osnove računarskih nauka, pre svega za oblast kriptografije i tzv. oblast „big data“. Te fundamentalne tehnike koje se izučavaju obuhvataju najpre koncepte teorije brojeva i verovatnosnih metoda za razne šeme šifrovanja i dešifrovanja sa javnim i tajnim ključevima. Kako je oblast „big data“ u samom fokusu savremene računarske nauke, to se razmatraju i osnovni matematički modeli na kojima se ona zasniva. Tu spadaju prevashodno grafovi i razne njihove mere i osobine kojima se najbolje opisuju realni problemi iz stvarnog života, na primer odnosi u društvenim mrežama, širenje virusa u računarskim mrežama, odredjivanje ljudskog genoma iz DNK i slično.

Analiza tehnologija obrade i prenosa signala u modernim telekomunikacijama. Principi dizajna modernih telekomunikacionih sistema. Distribuirano i centralizovano upravljanje. Kognitivnost. Kooperativnost. Širokopojasni digitalni telekomunikacioni sistemi. Senzorske ad hoc bežične mreže. Trendovi razvoja modernih telekomunikacionih sistema.

Studijsko istraživački rad je samostalni rad kandidata kroz koordiniran rad kandidata i mentora. Mentor vodi kandidata u njegovom radu i pruža mu pomoć u celokupnom procesu izrade kroz izbor teme rada, postavljanje cilja, predmeta rada, metoda i načina njegovog rešavanja. Kandidat se upoznaje sa metodologijom naučno-istraživačkih projekata.

Upoznavanje sa konceptom, arhitekturom i principima realizacije savremenih informacionih bežičnih mreža. Upoznavanje sa principom, arhitekturom i primenjenim tehnologijama obrade i prenosa signala u savremenim informacionim bežičnim mrežama. Osobine radio kanala. Modulacioni postupci, diverziti, principi Space-Time tehnologije obrade signala, inteligentni antenski sistemi. Javne ćelijske, WLAN i senzorske informacione bežične mreže.

Upoznavanje sa osnovnim konceptima izgradnje skalabilnih poslovnih sistema uz izbor odgovarajućih hardverskih i softverskih rešenja. Nakon uvoda o elektronskom poslovanju, biće dat pregled poslovnih modela i modela plaćanja zasnovanih na primeni Internet infrastrukture i mobilnih komunikacionih sistema. Posebna pažnja će biti posvećena osposobljavanju za izgradnju, podešavanje i održavanje sistema za podršku poslovanju, upravljanje sadržajima i dvosmernu komunikaciju sa korisnicima. Analiziraće se i marketinški koncept elektronskog poslovanja, kao i aspekti sigurnosti i zaštite poslovnih sistema.

Među glavne ciljeve predmeta uvrštavaju se: upoznavanja sa tipovima računarskih oblaka, modeli isporuke računarskog oblaka. Prilagođavanje računarskih oblaka zavisno od potreba korisnika i kompanija, karakteristike i kvalitet usluga u oblaku. Identifikacija korisnika usluga računarstva u oblaku. Bezbednost i oporavak podataka u računarstvu u oblaku.

Studijsko istraživački red je na projektima koji obuhvataju praktične probleme a treba da se finalizuju delovi znanja iz prethodno savladanih nastavnih predmeta. Kroz istraživački rad se proverava samostalnost kandidata da uradi složeniju i celovitu analizu nekog problema. Obavljanjem studijsko istraživačkog rada kandidat se osposobljava da uoči, formuliše i obradi jedan naučno istraživački problem poštujući opšte teorijske metodološke okvire naučno istraživačkog rada.

II godina

Informaciono-komunikacione sistemi i mreže kao potrošači električne energije. Raspodela potrošnje po sektorima i prostor za uštede. Energetski profili telekomunikacionih uredjaja. Strategije za povećanje energetske efikasnosti postojećih telekomunikacionih mreža. Hardverski i protokolski pristup. Energetski efikasno rutiranje. Projektovanje energetski efikasnih mreža. Energetski efikasne WDM fiber-optičke telekomunikacione mreže. Bežične senzorske mreže u procesu prikupljanja podataka o fizičkim parametrima okruženja. Odnos energetske efikasnosti i pouzdanosti u bežičnim senzorskim mrežama. Analiza energetske efikasnosti korišćenja multimedijalnih servisa u mobilnim ćelijskim sistemima.

Pojam performansi računarskih i komunikacionih sistema. Od čega zavise i na koji način se mere performanse. Mogućnost i preciznost merenja performansi u različitim okruženjima. Performanse kod klijent-server mrežne arhitekture. Vertikalna i horizontalna skalabilnost računarskih i telekomunikacionih sistema. Klasteri, super-računari i računarski oblaci. Performanse Veb servisa.

Cilj ovog predmeta je da se prikažu tehnike adaptivne obrade signala, a fokus je na primeni adaptivne obrade signala u telekomunikacijama i audio sistemima. Razmatraju se tehnike adaptivne obrade signala pogodne za rešavanje praktičnih problema. Posebna pažnja se posvećuje izučavanju adpativnih filtara i odgovarajućih adaptivnih algoritama. Za simulaciju adaptivnih filtara se koristi MATLAB. U okviru predmeta izučavaju se diskretni stohastički procesi i modeli, Wienerovi filtri, linearna predikcija, metod najvećeg nagiba, Least-mean-square adaptivni filtri, Kalmanov filtar, adaptivni filtri korišćenjem struktura sa beskonačnim impulsnim odzivom, adaptivni sistemi zasnovani na podopsežnom kodovanju.

Sistemi sa više učestanosti odabiranja. Konverzija učestanosti odabiranja. Polifazni filtri. Banke filtara. Sigma-delta konvertori. Kontinualna i diskretna wavelet transformacija. Primena wavelet transformacije u eliminaciji šuma, u analizi signala i prepoznavanju oblika. Wavelet analiza u brzom pretraživanju baza podataka. Adaptivni filtri. Kriterijumi greške i konvergencija. Algoritmi adaptacije. Primena adaptivnih filtara za eliminaciju smetnji iz signala. Spektralna analiza signala. Autokorelacija i spektar snage slučajnih signala. Periodogram. Akvizicija i digitalizacija slike. Osnovne obrade signala slike u prostornom i transformacionom domenu (uklanjanje šumova, izoštravanje, isticanje) Obrada signala slike višeg nivoa: segmentacija, prepoznavanje oblika, klasifikacija uzoraka. Obrada višedimenzionih signala. Kompresija signala, slike i video signala.

Cilj aktivnosti studenata u okviru studijskog istraživačkog projekta ogleda se u sticanju neophodnih iskustava kroz rešavanja pojedinih problema i zadataka i prepoznavanje mogućnosti za primenu prethodno stečenih znanja u praksi. Studijsko istraživački projekat predstavlja nastavak studijskog istraživačkog rada iz drugog semestra. Kroz istraživački rad se proverava samostalnost kandidata da uradi složeniju i celovitiju analizu nekog problema. Studijsko istraživački projekat obuhvata praktične probleme u kojim treba da finalizuju deo znanja iz prethodno savladanih nastavnih predmeta. Primena osnovnih, teorijsko-metodoloških, naučno-stručnih i stručno-aplikativnih znanja i metoda na rešavanju konkretnih problema u okviru izabranog područja. U okviru studijskog istraživačkog projekta student izučava problem, njegovu strukturu i složenost i na osnovu sprovedenih analiza izvodi zaključke o mogućim načinima njegovog rešavanja. Proučavajući literaturu student se upoznaje sa metodama koje su namenjene za kreativno rešavanje novih zadataka i inženjerskom praksom u njihovom rešavanju.

Mogućnosti savremenih računarskih mreža, principi rada, tehnologija i standardi koji definišu odgovarajuće protokole. Definicije i tipovi mreža; Aplikacije; Arhitektura; Protokoli; Prikupljanje podataka i obrada; Operativni sistemi; Energetska efikasnost; Sigurnost, pouzdanost i osetljivost na otkaze; Adaptibilni sistemi; Performanse i aspekti dizajna; Simulacija velikih sistema; SM i Internet; Distribuirani senzorki sistemi; Cloud senzorski sistemi.

Upoznavanje sa naprednim konceptima i tehnikama u arhitekturama i programiranju multiprocesorskih sistema i njihova primena u savremenim komunikacionim sistemima. Od savremenih paradigmi projektovanja multiprocesorskih sistema biti obrađeni napredni višejezgarni procesori, memorijski sistemi i interkonekcione mreže. Posebna pažnja biće posvećena koherenciji privatnih keš memorija, sinhronizaciji i komunikaciji. Analiziraće se i modeli memorijske konzistencije, izvršavanje na osnovu niti, kao i paralelni programski modeli.

Sticanje teorijskih i praktičnih znanja za analizu i sintezu savremenih kripto sistema namenjenih za rad u različitim scenarijima komuniciranja preko otvorenih komunikacionih kanala i javnih računarskih mreža u elektronskim poslovnim sistemima. Upoznavanje sa savremenim tehnologijama za realizaciju sveobuhvatne zaštite uključujući: fundamentalne veze između informacionih mera neodređenosti, kapaciteta kanala i greške dekodovanja sa jedne strane, kriptoalgoritme garantovanog nivoa sigurnosti i savremene sisteme za distribuciju kriptoloških ključeva.

Izbor istraživačkog projekta zasnovanog na najskorijom problematikom iz oblasti računarskih sistema. Na osnovu iscrpnog pregleda najskorije naučne literature, određivanje zadatka projekta kojim se razmatra jedan realni problem u fokusu istraživanja računarskih sistema i kojim se taj problem rešava, unapređuje postojeće rešenje ili bolje razume problem. Definisanje matematičkog modela i metodologije za rešavanje posmatranog problema, kao i eksperimentalnog okruženja kako bi se simulacijom došlo do kvantitativnih rezultata koji potvrđuju određene osobine rešenja problema koji se posmatra. Kritičko poređenje dobijenih rezultata i povezivanje efekata koji se mogu uočiti u realnim računarskim sistemima sa efektima kod rezultata iz simulacija. Pisanje rada za međunarodne naučne konferencije ili časopise kako bi se verifikovao dobijeni rezultat kao originalan doprinos. Izradom naučno istraživačkih projekata studenti stiču naučno iskustvo za kreativan rad i zanatske veštine za pisanje radova u okviru kojih je potrebno opisati problematiku, sprovedene metode i postupke i rezultate do kojih se došlo. Takođe, studenti mogu dati svoj doprinos razvoju nauke i primeni svojih naučnih istraživanja u praksi.

Odredjivanje istraživačkog projekta, koji je zasnovan na realnim problemima iz naučne literature. Izbor kvantitativne metodologije za obradu signala i telekomunikacije kojim se unapredjuje, rešava ili objašnjava problem koji se razmatra. Realizacija eksperimentalnog okruženja, simulacija sa test podacima, realan eksperiment. Kritičko razmatranje dobijenih rezultata, povezivanje efekata koji se mogu uočiti na realnim merenjima sa efektima kod rezultata iz simulacija, te poredjenje sa postojećim rezultatima. Pisanje rada za medjunarodne naučne konferencije ili časopise, kako bi se verifikovao dobijeni rezultat kao originalan doprinos. Izradom naučno istraživačkih projekata studenti stiču naučno iskustvo za kreativan rad, pisanje radova u okviru kojih je potrebno opisati problematiku, sprovedene metode i postupke i rezultate do kojih se došlo, kao i da daju nov naučni doprinos razvoju nauke i primeni svojih naučnih istraživanja u praksi.

III godina

Nastavak studijskog istraživačkog projekta iz trećeg semestra. Primena osnovnih, teorijsko-metodoloških, naučno-stručnih i stručno-aplikativnih znanja i metoda na rešavanju konkretnih problema u okviru izabranog područja. U okviru ovog dela doktorske disertacije student izučava problem, njegovu strukturu i složenost i na osnovu sprovedenih analiza izvodi zaključke o mogućim načinima njegovog rešavanja.

Student u dogovoru sa mentorom sačinjava doktorsku disertaciju u pisanoj formi u skladu sa predviđeni pravilima Univerziteta Singidunum. Student priprema i brani pisanu doktorsku disertaciju javno u dogovoru sa mentorom i u skladu sa predviđenim pravilima i postupcima. Izradom doktorske disertacije studenti stiču naučno iskustvo za kreativan rad, pisanje radova u okviru kojih je potrebno opisati problematiku, sprovedene metode i postupke i rezulatate do kojih se došlo, kao i da daje nov naučni doprinos razvoju nauke i primeni svojih naučnih istraživanja u praksi. Pored toga, cilj izrade i odbrane doktorske disertacije je razvijanje sposobnosti kod studenata da rezultate samostalnog rada pripreme u pogodnoj formi javno prezentuju, kao i da odgovaraju na primedbe i pitanja u vezi zadate teme.

Popunite on-line prijavu za upis na studijski program "Elektrotehnika i računarstvo".