วิศวกรรมศาสตร์ไทย

วิศวกรรมคอมพิวเตอร์ (อังกฤษ: computer engineering) เป็นศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับการออกแบบและสร้างเครื่องหรือระบบคอมพิวเตอร์ และ ระบบที่ใช้คอมพิวเตอร์ ศาสตร์นี้เกี่ยวข้องกับการศึกษาทางด้านฮาร์ดแวร์ ซอฟต์แวร์ การสื่อสาร และความเกี่ยวเนื่องระหว่างเรื่องทั้งสาม หลักสูตรการเรียนมุ่งเน้นทางด้าน ทฤษฎี กฎ และ การฝึกฝนปฏิบัติของทางด้านวิศวกรรมไฟฟ้า และ คณิตศาสตร์ รวมถึงการประยุกต์เข้ากับปัญหาทางด้านการออกแบบคอมพิวเตอร์ และ อุปกรณ์ที่ใช้คอมพิวเตอร์

วิศวกรคอมพิวเตอร์ ศึกษาการออกแบบระบบฮาร์ดแวร์ดิจิทัล ซึ่งรวมถึงระบบการสื่อสาร องค์ประกอบของคอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์ที่ประกอบด้วยคอมพิวเตอร์ วิศวกรคอมพิวเตอร์จะเรียนการพัฒนาซอฟต์แวร์ โดยมุ่งเน้นเกี่ยวกับซอฟต์แวร์สำหรับอุปกรณ์ดิจิทัล และ การสร้างส่วนต่อประสานระหว่างผู้ใช้งานซอฟต์แวร์ และ ระหว่างอุปกรณ์ต่าง ๆ รวมทั้งความรู้ทางด้านวิศวกรรมที่ดีด้วย

ปัจจุบันสาขาวิชาที่สำคัญในด้านวิศวกรรมคอมพิวเตอร์คือ ระบบฝังตัว การพัฒนาอุปกรณ์ที่มีซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ฝังตัวภายใน เช่น อุปกรณ์สื่อสารอย่าง โทรศัพท์มือถือ เครื่องเล่นวิทยุระบบดิจิทัล เครื่องบันทึกวีดิทัศน์ระบบดิจิทัล ระบบเตือนภัย เครื่องถ่ายรังสีเอกซ์ และ เครื่องมือผ่าตัดด้วยแสงเลเซอร์เป็นต้น ซึ่งล้วนแล้วแต่ต้องการการผนวกรวมฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ฝังตัวหรือของอื่น ๆ ที่เป็นผลจากการวิศวกรรมคอมพิวเตอร์เข้าด้วยกัน

ในแง่ของศาสตร์เกี่ยวกับคอมพิวเตอร์นั้น วิศวกรรมคอมพิวเตอร์ เป็นหนึ่งในห้าสาขาวิชาคอมพิวเตอร์ ซึ่งประกอบด้วย สาขาวิทยาการคอมพิวเตอร์ หรือวิทยาศาสตรคอมพิวเตอร์ สาขาวิศวกรรมคอมพิวเตอร์ สาขาวิศวกรรมซอฟต์แวร์ สาขาเทคโนโลยีสารสนเทศ หรือเทคโนโลยีสารสนเทศและการสือสาร และ สาขาคอมพิวเตอร์ธุรกิจ หรือ ระบบสารสนเทศทางธุรกิจ

ประวัติวิศวกรรมคอมพิวเตอร์ ในอเมริกาเริ่มจากแต่เดิมเป็นสาขาวิชาเฉพาะทางในวิศวกรรมไฟฟ้า ที่มุ่งศึกษาเกี่ยวกับการวิศวกรรมฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ แต่ต่อมาช่วงหลังปี ค.ศ. 1990 จึงมีการเพิ่มเติมเนื้อหาการศึกษาทางด้านซอฟต์แวร์ หรืออาจมองได้ว่าเกิดจากการรวมกันของวิศวกรรมไฟฟ้าและวิทยาการคอมพิวเตอร์ ถ้าพิจารณาจากสาขาวิศวกรรมไฟฟ้าแล้ว วิศวกรคอมพิวเตอร์คือวิศวกรไฟฟ้าที่มุ่งเน้นไปที่ระบบฮาร์ดแวร์เชิงดิจิทัล และไม่เน้นทางด้านความถี่วิทยุ หรือไฟฟ้ากำลัง และถ้ามองจากทางวิทยาการคอมพิวเตอร์แล้ว วิศวกรคอมพิวเตอร์จะเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านการต่อประสานระหว่างซอฟต์แวร์และระบบฮาร์ดแวร์ ในยุคหลังมีทฤษฏีหลายอย่างที่เกิดขึ้นในสาขาวิศวกรรมคอมพิวเตอร์ เช่น ระบบเครือข่าย การรักษาความปลอดภัยคอมพิวเตอร์ การประมวลผลภาษาธรรมชาติ หรือ การรู้จำด้วยคอมพิวเตอร์ เป็นต้น

ภาควิชาวิศวกรรมคอมพิวเตอร์ในอเมริกาส่วนมาก เริ่มก่อตั้งขึ้นภายใต้หรือควบคู่กับภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า ตามมหาวิทยาลัยต่าง ๆ ตั้งแต่ต้นคริสต์ทศวรรษ 1990 บางมหาวิทยาลัยเลือกที่จะผนวกสาขาวิศวกรรมคอมพิวเตอร์และวิศวกรรมซอฟต์แวร์เข้ากับภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า ในขณะที่บางที่เช่น สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ เลือกที่จะรวมภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้าเข้ากับภาควิชาวิทยาการคอมพิวเตอร์แทน

สาขาหลักคือสิ่งที่ วิศวกรรมคอมพิวเตอร์จะได้เรียน ซึ่งเป็น รายวิชาที่ทุกคนที่เรียน วิศวกรรมคอมพิวเตอร์นั้นต้องเจอแน่นอน สิ่งที่ผมอยากแนะนำก็คือควรใส่ใจกับรายวิชาเหล่านี้ให้มากๆ เพราะการเข้าใจของรายวิชาจะสำคัญมาก เมื่อเราไปเรียนต่อในรายวิชาสาขาแขนงต่างๆ

มาดูกันว่ามีไรกันบ้าง 

การเข้ารหัส, การถอดรหัส, และการป้องกันข้อมูล

การสื่อสารและเครือข่ายไร้สาย

คอมไพเลอร์และระบบปฏิบัติการ

วิทยาศาสตร์และวิศวกรรมทางการคำนวณ

เครือข่ายคอมพิวเตอร์, การคอมพิวเตอร์เคลื่อนที่, และระบบกระจาย

ระบบคอมพิวเตอร์: สถาปัตยกรรม, การประมวลผลแบบขนานและความน่าเชื่อถือ

วิสัยทัศน์และหุ่นยนต์คอมพิวเตอร์

ระบบฝังตัว

แผงวงจรรวม, การออกแบบ VLSI, การทดสอบและการ CAD

การประมวลสัญญาณ, ภาพและคำพูด

เทคนิคในการเรียนพวกวิชาเหล่านี้ : วิศวกรคอมพิวเตอร์ค่อนข้างจะเข้าใจในแต่ระบบ ยุ้งยากมาก ยิ่งเอาแต่ระบบมาใส่กันนี้จะงงเลย เห้ยย นี้มันเป็นอีกของระบบนี่หว่า ฉนั้นการที่จะให้เข้าใจในแต่ละระบบนั้น คำนึงถึงด้วยว่าเราควรจะเจาลึกในรายวิชาใหน แต่ถ้าคิดว่าตัวเองไหวก็เอาให้เต็มที่ทุกรายวิชาเลยก็ได้ ที่ผมแนะนำเพราะผมเคยลงลึกในหลายรายวิชา แล้วมันทำให้ไปไม่สุดซักรายวิชาเลย จึงขอแนะนำว่า รายวิชาไหนที่เราไม่ถนัดหรือไม่อยากนำไปต่อยอดก็เอาพอแค่เข้าใจใน ระบบของสาขาๆนั้นๆก็พอ 

งานของวิศวกรรมคอมพิวเตอร์นั้นเนื่องจากคอมพิวเตอร์มันกว้างเกินที่เราๆจะเรียนกันได้ซึ่งแตกแตกจากวิศวกรรมสาขาอื่นๆ เพราะเหตุนี้จึงต้องแยกเป็นสายงานออกเป็นแขนง 

วิศวกรรมคอมพิวเตอร์ จะแบ่งออกเป็น 1 - 3 แขนง ซึ่งแขนงนั้นก็ขึ้นอยู่ว่าทางมหาลัยนั้นจะเปิดให้เรียนกี่แขนง ฉนั้นถ้าหากน้องๆที่คิดจะเรียนวิศวกรรมคอมพิวเตอร์ต้องตรวจสอบดูก่อนว่า ทางมหาลัยเปิดให้เรียนแขนงใหม ซึ่งก็มีบางมหาลัยเรียนรวมกันหมด วิชาสาขาก็จะเป็นเชิงรวมๆ อาจจะไม่เจาะลึกไปในด้านนั้นๆ สำหรับมหาลัยที่เปิด เป็นแขนง เรียนมาถึงปี 2 - 3 เราจะได้เลือกแขนงกัน เพราะปี 2 ไปจะเริ่มมีวิชาสาขาเข้ามาเยอะขึ้น

เอาล่ะมารู้จักแต่ล่ะแขนงกันดีกว่า มหาลัยที่ผมเรียนนั้นแบ่งเป็น 3 แขนงด้วยกัน

1.วิศวกรรมซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์

สายนี้จะเรียนเกี่ยวกับการทำงานของอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ และ เรียนรู้ที่จะสร้างอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ขึ้นมา ซึ่งทางสายนี้จะมีความใกล้ชิดกับวิศวกรรมไฟฟ้าค่อนข้างมาก โดยจะเรียนไปถึงวงจรต่างๆ อุปกรณ์อิเล็คทรอนิกส์ต่างๆ แรงดันไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า ฯลฯ โดยจะนำความรู้ที่เรียนไปทั้งหมด มาทำการสร้างอุปกรณ์อิเล็คทรอนิกส์ชิ้นนึงที่สามารถทำงานร่วมกับคอมพิวเตอร์ได้ อนึ่งการเรียนทางด้านสาย Hardware ก็จะมีการเขียนโปรแกรมด้วยเช่นกัน แต่จะเป็นโปรแกรมที่ใช้ควบคุม Hardware เช่นภาษา Assembly

2.วิศวกรรมฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์

สายนี้จะเรียนเน้นไปทางด้านการเขียนโปรแกรม ทั้งโปรแกรมระบบ และ โปรแกรมประยุกต์ โดยจะเรียนตั้งแต่พื้นฐานของการแก้ไขปัญหาอย่างมีวิธีการ (Algorithm อัลกอริธึม) ตลอดไปถึงการเรียนรู้ว่า คอมพิวเตอร์มีการทำงานอย่างไร เมื่อเขียนโปรแกรมลงไป โปรแกรมจะนำค่าที่ได้ไปเก็บไว้ที่ไหน แล้วเราจะเรียกค่านั้นมาใช้ได้อย่างไร เรามีขั้นตอนวิธีในการรับงานเขียนโปแกรม วิเคราะห์ระบบอย่างไร (Software Engineering) โดยเราอาจจะไม่จำเป็นต้องเขียนโปรแกรมก็ได้ เราเพียงแค่วิเคราะห์ระบบว่าจะให้ทำงานไปในทิศทางใด อย่างไร แก้ปัญหาใด และนำแนวคิดเหล่านั้นไปโยนให้โปรแกรมเมอร์เขียนก็ได้ครับ

วิศวกรฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่จะวิจัย, พัฒนา, ออกแบบและทดสอบอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ต่าง ๆ งานนี้สามารถมีช่วงจากแผงวงจรและไมโครโปรเซสเซอร์ จนถึงเราเตอร์ บางคนปรับปรุงอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ที่มีอยู่ให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นและสามารถทำงานร่วมกับซอฟต์แวร์ใหม่ได้ วิศวกรฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่ทำงานในห้องปฏิบัติการวิจัยและบริษัท ผลิตเทคโนโลยีชั้นสูง บางคนยังทำงานให้กับรัฐบาลกลาง ตามข้อมูลของสำนักสถิติแรงงานของสหรัฐฯ, 95% ของวิศวกรฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ทำงานในพื้นที่นครบาล พวกเขามักจะทำงานเต็มเวลา ประมาณ 25% ของการทำงานของพวกเขาต้องทำงานมากกว่า 40 ชั่วโมงต่อสัปดาห์ เงินเดือนเฉลี่ยของลูกจ้างวิศวกรคอมพิวเตอร์ฮาร์ดแวร์ที่มีคุณสมบัติ (2012) เป็น $ 100,920 ต่อปี หรือ $48.52 ต่อชั่วโมง วิศวกรคอมพิวเตอร์ฮาร์ดแวร์ทำงาน 83,300 งานในปี 2012

3.วิศวกรรมด้านเน็ตเวิร์ค Network คอมพิวเตอร์

สายนี้ดูจะเป็นสายที่มีผู้เรียนค่อนข้างมาก เป็นสายที่เรียนเกี่ยวกับการสื่อสารข้อมูล ระบบคอมพิวเตอร์ ซึ่งเนื้อหาจะเริ่มตั้งแต่สัญญาณที่ส่งผ่านตัวกลาง คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า คลื่นวิทยุ จนนำพื้นฐานที่เรียนมาทำการสร้างเป็นระบบเครือข่าย LAN, MAN หรือ WAN นอกจากนั้นบรรดา Hacker ทั้งหลายโดยส่วนมากก็จะอยู่สายนี้ครับ เราจะเรียนเกี่ยวกับการเขียนโปรแกรม การควบคุมระบบปฏิบัติการที่นิยมใช้เป็นแม่ข่าย คุณสมบัติของสายส่งข้อมูล หรือ ตัวกลางแบบไร้สาย