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電気通信工学の分野

電気や磁気の性質を応用し、生活や社会を快適にする、電気のエネルギー利用技術や情報通信などのエレクトロニクス技術を生み出す学問分野。機械としての表現されることも重要課題

分野の特徴

電気の性質を応用した機械・道具・技術を開発する

 電気通信工学は、電気および磁気の性質を研究し、これを応用した電気製品、電子機器や、情報通信の技術を開発する学問分野です。
 私たちの日常生活は、照明や冷暖房、炊飯器や冷蔵庫などの家電をはじめ、携帯電話やコンピュータ、FAXなどの電子情報機器など、たくさんの電気によって成り立っています。また、送電線や高速光通信のインフラ、医療用の検査機器やレーザー治療など、電気・磁気の性質を利用した技術は、産業や社会のあらゆる場面で活躍しています。
 こうした電気の利用法は、大きく2つに分けることができます。
・電気を「エネルギー」として利用する……照明、冷暖房、調理具など、光・熱・磁力を用いた器具
・電気を「情報伝達」の手段として利用する……コンピュータ、通信機器など、情報を記憶・伝達・加工する道具
 このようにさまざまな機械・道具・技術を開発し、電気の効果的な利用法を考えることが大きな役割です。 

情報通信分野から、画像・光工学の新研究領域が発展

 電気通信工学の研究領域は、大きく次の5つに分けられます。
1. 「電気工学」……発電や電気エネルギー、電気設備について研究する領域。電気から光・熱・磁気のエネルギーを取り出す技術、送電の技術などを扱います。
2. 「電子工学」……電気・磁気による情報の記憶や伝達について研究する領域。電子材料、半導体やデジタル回路などの《ハードウェア》を主に扱います。
3. 「情報通信工学」……電気による通信やメディアについて研究する領域。通信技法やデータ処理技法などの《ソフトウェア》を主に扱います。
4. 「画像工学」……ソフトウェアの中でも特に画像・映像データのデジタル処理について研究する領域。
5. 「光工学」……光通信や光エネルギーの利用など、光の応用技術について幅広く研究する領域。
 なお、画像工学・光工学は、情報通信工学から派生した新しいジャンルで、大きく研究領域が広がっています。

何を学ぶ

理論と実習で、電気と磁気の性質を理解することが先決

 はじめに、電気、磁気の性質とその作用について学ぶ「電磁気学」、トランジスタやダイオードを用いた基本的な電子回路の方式を学ぶ「電子回路理論」、それに、微積分や複素数、ベクトルなど、電気の理解には不可欠の数学を学ぶ「電気数学」という3つの基礎領域を履修します。
 他の工学分野と同様、理論を学ぶ講義科目、それを計算で確かめる演習科目、さらに自らの手で検証する実験科目を通して、電気と磁気の性質について深く理解し、基礎理論を自由に使いこなせる能力を養います。
 『電気通信工学』は、数学と物理学を理論的な土台としており、早い段階で数学の概念や計算法、物理の基本法則をマスターしておくことが大切です。このため多くの大学で、高校までの数学や物理を復習するための科目を用意しており、初歩から応用までじっくり学習できるようカリキュラムを工夫しています。 

材料、エネルギー、コンピュータ、光技術と広い応用域

 専門段階の学習は、エネルギー、材料・物性、計測・制御、情報・通信の4領域で構成されます。
 《エネルギー》領域では、電気エネルギーの発生や伝達についての技術を扱います。《材料・物性》の領域では、LSIやメモリなどの半導体デバイスの性質、材料について学びます。また、《計測・制御》の領域では、電気回路や電子システムの設計とその制御方法を、《情報・通信》の領域では電気信号によるデータ記録や信号の伝送について学びます。
 履修方法は、これら4領域を押さえたうえで、電気設備、コンピュータ、画像処理などの専攻分野に応じて、1つのジャンルを重点的に学習するのが一般的なパターンです。
 ほかに、応用・発展科目として、論理設計やプログラム技法を扱う「計算機・ソフトウェア」、光ファイバーやレーザー技術を扱う「光エレクトロニクス」、画像、映像や音声データ処理の技術を扱う「デジタルメディア」などの領域もあります。

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