Ingeniería informática

El primer programa de grado en ingeniería informática en los Estados Unidos se estableció en 1971 en la Universidad Case Western Reserve en Cleveland , Ohio . ^{[ 15 ]} A partir de 2015En Estados Unidos existían 250 programas de ingeniería informática acreditados por ABET ^{[ 16 ].} En Europa, la acreditación de las escuelas de ingeniería informática la realizan diversas agencias como parte de la red EQANIE . Debido a la creciente demanda de ingenieros que puedan diseñar simultáneamente hardware, software , firmware y gestionar todo tipo de sistemas informáticos utilizados en la industria, algunas instituciones de educación superior en todo el mundo ofrecen una licenciatura generalmente denominada ingeniería informática. Tanto los programas de ingeniería informática como los de ingeniería electrónica incluyen el diseño de circuitos analógicos y digitales en su plan de estudios. Como en la mayoría de las disciplinas de ingeniería, es necesario tener un sólido conocimiento de matemáticas y ciencias para los ingenieros informáticos.

Según la Oficina de Estadísticas Laborales de los Estados Unidos (BLS) , la perspectiva laboral actual para los ingenieros de hardware informático es que el crecimiento esperado en los próximos diez años, de 2024 a 2034, es del 7%, principalmente para reemplazar a los ingenieros existentes que se jubilan o dejan la profesión para dedicarse a otros campos. ^{[ 24 ]} Sin embargo, de 2019 a 2029, el crecimiento estimado para la ingeniería de hardware informático fue del 2% y un total de 71.100 empleos. (" Más lento que el promedio ", en sus propias palabras, en comparación con otras ocupaciones). ^{[ 25 ] [ 26 ]} Esto representa una disminución con respecto a la estimación de la BLS de 2014 a 2024 para la ingeniería de hardware informático del 3% y un total de 77.700 empleos; y es inferior al 7% de la estimación de la BLS de 2012 a 2022 y aún menor que el 9% de la estimación de la BLS de 2010 a 2020. " ^{[ 25 ]} Hoy en día, el hardware informático es en cierto modo equivalente a la ingeniería electrónica e informática (ECE) y se ha dividido en muchas subcategorías, siendo la más significativa el diseño de sistemas embebidos . ^{[ 18 ]}

Según la Oficina de Estadísticas Laborales de EE. UU. (BLS), "se prevé que los ingenieros de software de aplicaciones informáticas y los ingenieros de software de sistemas informáticos se encuentren entre las ocupaciones de crecimiento más rápido que el promedio", debido principalmente a la necesidad de reemplazar a los jubilados y a quienes abandonan el sector. ^{[ 27 ]} El crecimiento esperado a diez años hasta 2025para la ingeniería de software informático fue un estimado 17% y hubo un total de 1.114.000 empleos ese mismo año. ^{[ 28 ]} Esto es menor que la estimación de la BLS de 2012 a 2022 del 22% para desarrolladores de software. ^{[ 29 ] [ 28 ]} Y, más aún menor que la estimación de la BLS del 30% de 2010 a 2020. ^{[ 30 ]} Además, las crecientes preocupaciones sobre la ciberseguridad se suman para colocar a la ingeniería de software informático muy por encima de la tasa de aumento promedio para todos los campos. Sin embargo, parte del trabajo se subcontratará en países extranjeros. ^{[ 31 ]} Debido a esto, el crecimiento del empleo no será tan rápido como durante la última década, ya que los empleos que habrían ido a los ingenieros de software informático en los Estados Unidos irán en cambio a ingenieros de software informático en países como India. ^{[ 32 ]} Además, la perspectiva laboral de la BLS para programadores informáticos, 2014–24 tiene un −8% (una disminución, en sus palabras), ^{[ 32 ]} luego una perspectiva laboral, 2019-29 de -9% (disminución), ^{[ 33 ]} luego una disminución del 10% para 2021-2031 ^{[ 33 ]} y ahora una disminución del 11% para 2022-2032 ^{[ 33 ]} para aquellos que programan computadoras (es decir, sistemas embebidos) que no son desarrolladores de aplicaciones informáticas. ^{[ 34 ] [ 35 ]} Además, la presencia de mujeres en campos de software ha disminuido a lo largo de los años incluso más rápido que en otros campos de ingeniería. ^{[ 36 ]}

El proceso de diseño de un procesador implica elegir un conjunto de instrucciones y un paradigma de ejecución determinado (por ejemplo, VLIW o RISC ) y da como resultado una microarquitectura , que puede describirse, por ejemplo, en VHDL o Verilog . El diseño de la CPU se divide en el diseño de los siguientes componentes: rutas de datos (como ALU y pipelines ), unidad de control: lógica que controla las rutas de datos, componentes de memoria como archivos de registros , cachés , circuitos de reloj como controladores de reloj, PLL, redes de distribución de reloj, circuitos transceptores de pad, biblioteca de celdas de puerta lógica que se utiliza para implementar la lógica.

Los ingenieros informáticos trabajan en codificación, criptografía aplicada y protección de la información para desarrollar nuevos métodos para proteger diversa información, como imágenes y música digitales , la fragmentación, la infracción de derechos de autor y otras formas de manipulación, por ejemplo, mediante marcas de agua digitales . ^{[ 37 ]}

Quienes se centran en las comunicaciones y las redes inalámbricas trabajan en los avances de los sistemas y redes de telecomunicaciones (especialmente las inalámbricas), la modulación y la codificación de control de errores, y la teoría de la información. El diseño de redes de alta velocidad , la supresión de interferencias y la modulación, el diseño y análisis de sistemas tolerantes a fallos , y los esquemas de almacenamiento y transmisión forman parte de esta especialidad. ^{[ 37 ]}

Esta especialidad se centra en el diseño y desarrollo de compiladores y sistemas operativos . Los ingenieros de este campo desarrollan nuevas arquitecturas de sistemas operativos, técnicas de análisis de programas y nuevas técnicas para garantizar la calidad. Algunos ejemplos de trabajo en este campo incluyen el desarrollo de algoritmos de transformación de código posteriores al enlace y el desarrollo de nuevos sistemas operativos. ^{[ 37 ]}

En esta especialidad, los ingenieros construyen entornos integrados para computación, comunicaciones y acceso a la información . Algunos ejemplos incluyen redes inalámbricas de canal compartido, gestión adaptativa de recursos en diversos sistemas y mejora de la calidad del servicio en entornos móviles y ATM. Otros ejemplos incluyen el trabajo en sistemas de redes inalámbricas y sistemas cableados de clústeres Ethernet rápidos. ^{[ 37 ]}

Los ingenieros que trabajan en sistemas informáticos participan en proyectos de investigación que permiten el desarrollo de sistemas informáticos fiables, seguros y de alto rendimiento. En este campo se incluyen proyectos como el diseño de procesadores para multihilo y procesamiento paralelo . Otros ejemplos de trabajo en este campo son el desarrollo de nuevas teorías, algoritmos y otras herramientas que mejoran el rendimiento de los sistemas informáticos. ^{[ 37 ]}

La arquitectura de computadoras incluye el diseño de la CPU , la disposición de la jerarquía de caché , la organización de la memoria y el equilibrio de carga .

En esta especialidad, los ingenieros informáticos se centran en el desarrollo de tecnología de detección visual para percibir un entorno, representarlo y manipularlo. La información tridimensional recopilada se implementa para realizar diversas tareas. Estas incluyen la mejora del modelado humano, la comunicación de imágenes y las interfaces humano-computadora, así como dispositivos como cámaras especializadas con sensores de visión versátiles. ^{[ 37 ]}

Las personas que trabajan en esta área diseñan tecnología para mejorar la velocidad, la confiabilidad y el rendimiento de los sistemas. Los sistemas embebidos se encuentran en muchos dispositivos, desde una pequeña radio FM hasta el transbordador espacial. Según el Sloan Cornerstone Career Center, los desarrollos actuales en sistemas embebidos incluyen " vehículos y equipos automatizados para realizar búsqueda y rescate, sistemas de transporte automatizados y coordinación humano-robot para reparar equipos en el espacio " . ^{[ 37 ]} A partir de 2018Las especializaciones en sistemas informáticos embebidos incluyen el diseño de sistemas en chip , la arquitectura de la computación perimetral y el Internet de las cosas .

Esta especialidad de la ingeniería informática requiere un conocimiento adecuado de electrónica y sistemas eléctricos. Los ingenieros que trabajan en esta área se dedican a mejorar la velocidad, la fiabilidad y la eficiencia energética de los circuitos y microsistemas integrados a muy gran escala ( VLSI ) de próxima generación. Un ejemplo de esta especialidad es el trabajo realizado para reducir el consumo de energía de los algoritmos y la arquitectura VLSI. ^{[ 37 ]}

Los ingenieros informáticos de esta área desarrollan mejoras en la interacción persona-ordenador, incluyendo el reconocimiento y la síntesis de voz , la obtención de imágenes médicas y científicas, o los sistemas de comunicación. Otros trabajos en esta área incluyen el desarrollo de la visión artificial, como el reconocimiento de rasgos faciales humanos . ^{[ 37 ]}

Esta área integra el comportamiento cuántico de partículas pequeñas, como la superposición , la interferencia y el entrelazamiento , con las computadoras clásicas para resolver problemas complejos y formular algoritmos de manera mucho más eficiente. Los investigadores se centran en campos como la criptografía cuántica , las simulaciones físicas y los algoritmos cuánticos .

• Sociedad de Computación del IEEE
• Asociación para la Maquinaria Informática
• Sociedad Británica de Informática