ロボット工学の大学院生を始めるための数学的な前提条件


15

ロボット工学の最初の大学院生が、ロボット工学の修士研究プログラムを開始するために彼が磨くべき数学の分野(前提条件)を私に尋ねました。研究生に欠かせない優れた資料/本は何ですか?学生がロボット工学の強固な基盤を開発するために、どれを提案すべきですか?

回答:


12

他の答えは正しい:それはあなたがどこに焦点を合わせているか、そしてあなたのトピックが何であるかに依存します。ただし、一般的なテーマがいくつかあります。まともな大学の数学の未成年者がその基盤をカバーすべきだと思います。

私の経験に基づいて、以下を強くお勧めします。

  1. 線形代数、少なくとも1つまたは2つの学期。復習コースを受講し、必要に応じて専門化する計画を立てます。ロボットは世界で動作し、世界は座標フレームによって定義されるため、行列の乗算、逆行列、ランク、アフィンおよび射影変換などについて何かを知ることは非常に役立ちます。
  2. 微積分学、少なくとも3学期。
  3. ロボットはコンピューターを使用するため、いくつかの数値解析。
  4. 確率と統計、少なくとも1学期、これはますます重要になっています

私のサブフィールド(アルゴリズムロボティクス)では、次のことが非常に役立ちます。

  1. アルゴリズムとデータ構造、少なくとも2学期
  2. 公式計算理論(難易度と問題のマッピング)、少なくとも1学期
  3. マトリックス理論、(特殊な線形代数の別の学期)
  4. 離散数学(グラフ、カウント、列挙)、少なくとも1学期、

6

これは、研究トピックが何になるかによって大きく異なります。たとえば、次のとおりです。

  • 画像処理、マシンビジョン...
  • スラム
  • 経路計画
  • コントロール
  • ロボットマニピュレーター?
  • ...

研究分野を知らなければ、どの数学が必要になるかを知ることは簡単ではありません。とはいえ、必要な数学はいずれにせよ学部課程で学ぶため、実際の要件はありません。一般に、ドメイン固有の数学は、その上で構築するために行列代数の基本的な知識を必要とするだけです。

ある程度のプログラミング経験も必要になる可能性があります。


4

ロボット工学は電気工学、機械工学、ソフトウェア工学の組み合わせであるため、これらの分野の数学は明らかに関連しています。それに加えて、ロボット工学では、線形代数、確率、および制御理論についての十分な知識があると非常に役立ちます。メカニズムをよく理解していることも明らかに役立ちます。


1

良いアプローチは、ロボット工学プログラムを研究して、基礎を築くのに役立つさまざまなクラスの本を調べることです。個人的に私はこの本をロボット工学/メカトロニクスのクラスに使用しましたが、それは学部生向けでした

http://www.amazon.com/Introduction-Mechatronics-Measurement-Systems-Alciatore/dp/0071254072

基礎以上のものを作りたい場合は、ロボット工学のトップスクールを検索し、彼らがどの本を使用しているかを調べるのが賢明でしょう。ほとんどはシラバスにあり、学校、クラスのタイトル、そしておそらく現在の教授名を検索することで見つけることができます。


0

0.02ドルを追加します。他の答えが言ったように、それはあなたが勉強しているものが重要です。あなたが数学に慣れているほど、概念を理解しやすくなりますので、特に大学院に行ってロボット工学の研究を行うことを期待している場合は、数学を大学生として偏らせます。

  • 線形代数、2学期
  • 微分方程式。
  • 計算、3学期-確かにベクトル計算、理想的には高次元(一般化されたストークスの定理、微分形式、外部代数など)にさらされた場合
  • 実際の分析。証明ベースの数学の優れた紹介であり、高レベルの数学の基礎を提供します
  • 確率論、2学期。理想的には、現代の測定理論にある程度さらされています。
  • 微分幾何学(経路計画、幾何学制御などを行いたい場合)
  • グループ理論、特にリーグループについて

また、マトリックス分析と確率理論の卒業レベルの数学コースを受講することもできます。私の大好きな数学のクラスと本は、ホーンとジョンソンのマトリックス分析です。

このリストには、ラグランジュ力学、データ構造、アルゴリズム、信号とシステム、状態空間制御理論などのような重い数学コンポーネントを持つ非数学クラスは含まれません。

私の謙虚な意見では、メカトロニクスのクラスとME / EE部門を管理するCSと物理学の二重専攻がおそらく最も役立つでしょう。理論を十分に理解し、夏のインターンシップで実践的な経験を積むことができます。


弊社のサイトを使用することにより、あなたは弊社のクッキーポリシーおよびプライバシーポリシーを読み、理解したものとみなされます。
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.