• الحصول على شهادة في مجال الهندسة الأمنية
• فرصة توظيف ممتازة
• الدراسات العليا بالمدرسة

دعماً لمهمة وزارة الأمن الوطني ، فإن الهدف الشامل لهذا البرنامج هو إعداد الطلاب الجامعيين لمجال الهندسة الناشئ (هندسة الأمن) المتعلق بعمليات DHS. تماشياً مع هذا الهدف ، فإن أهداف البرنامج هي:

● وضع برنامج فرعي متعدد التخصصات وبرنامج شهادة في الهندسة مع التركيز على الهندسة الأمنية.

● التعاون مع جامعة تكساس إل باسو (UTEP) ، أحد مراكز الامتياز التابعة لـ DHS ، لتعزيز البحوث المتعلقة بالـ DHS لطلاب البكالوريوس.

● تجهيز الطلاب ، الذين سيحصلون على شهادة في الهندسة الأمنية ، بالمعرفة الفنية والخبرة في مجالات العمليات المتعلقة بـ DHS.

● تجنيد طلاب جامعيين من الأقليات في تخصص الهندسة الأمنية الثانوية.

● التعاون الوثيق مع مراكز تدريب DHS وخفر السواحل والوكالة الفيدرالية لإدارة الطوارئ (FEMA) ، بالإضافة إلى الشركات التجارية التي تعمل على التكنولوجيا والأنظمة المتعلقة بـ DHS مثل Boeing و Raytheon وما إلى ذلك لتلبية احتياجات القوى العاملة الفنية ، بالإضافة إلى التحسين المستمر لنتائج البرنامج وتوفير التدريب والتوظيف الوظيفي للطلاب.

● تطوير نظام محاكاة في الوقت الحقيقي متعدد المجالات لتحليل الأحداث المتعلقة بالأمن الداخلي وتحسينها باستخدام المعلومات الناتجة عن التنقيب عن الصور والبيانات.

● تطوير تقنيات لتحسين الصور لاستخراج السمات واستخراج بيانات الصور.

لزيادة معرفة الطلاب وتحسين المهارات العملية وإعدادهم لبيئة العمل المهنية وكذلك للدراسات العليا ، سيتم تعزيز الأنشطة التعليمية من خلال الأنشطة البحثية للطلاب الجامعيين. علاوة على ذلك ، سيكون لكل دورة جديدة مكون بحث أو مشروع. سيتم تطوير الموضوعات بالتنسيق مع مركز DHS لأمن الحدود والهجرة في UTEP. بعض الأمثلة على النحو المبين أدناه.

أ) تجميع الطائرات بدون طيار وعمليات المراقبة على نطاق واسع (الدكتور صلاح الدين أوزجيليك ، الشرق الأوسط)

التحفيز: أثبتت الطائرات بدون طيار أنها مفيدة بشكل ملحوظ في السماء منذ أن تم استخدامها في عمليات عسكرية مختلفة ويتم استخدامها من قبل مكتب الجمارك وحماية الحدود للجو والبحر لمراقبة الحدود والاستطلاع. على نحو متزايد ، استكشفت وزارة الأمن الداخلي استخدام الطائرات بدون طيار لدعم مهمة حرس الحدود الأمريكية لزيادة قدرة عملائها على حراسة الحدود. على ما يبدو ، أصبحت الطائرات بدون طيار جزءًا لا يتجزأ من وزارة الأمن الداخلي في أمن الحدود وكذلك لأغراض المراقبة والاستطلاع أثناء الكوارث الطبيعية. لذلك ، يهدف هذا المشروع إلى إعطاء خبرة عملية للطلاب في أساسيات طيران طائرة صغيرة مزودة بنظام رؤية.

وصف المشروع: سيشمل المشروع تشغيل طائرة صغيرة الحجم يتم التحكم فيها عن بعد لمهام المراقبة والتقاط الصور. سيشمل المشروع تجميع بعض المعدات وتصميم وتطوير الوصلات اللازمة للاتصال بين الطائرة والمحطة الأرضية ، وجمع تسجيلات الفيديو والصور وتحليلها للمهام المحددة للمشروع.

فرص البحث الجامعية: ستتاح الفرصة للطلاب في الفرق لاكتساب خبرة عملية على الطائرات بدون طيار البسيطة. ستتعلم الفرق متعددة التخصصات المكونة من طلاب من تخصصات مختلفة في الهندسة والعلوم المكونات الرئيسية للطائرات بدون طيار ، وتحقق في كيفية التحكم في الطائرات بدون طيار وكيفية تصميم أنظمة الاتصالات والرؤية. سيقومون أيضًا بالتحقيق في تقنيات التقاط الصور.

 

ب) تقنيات تحسين الصورة مع مرشحات المجال المكاني / كشف الحواف لتطبيقات الأمن الداخلي (د. نوري يلمازر ، EE)

التحفيز: تحتوي الصور المأخوذة من كاميرات الطائرات بدون طيار على بعض التأثيرات غير المرغوب فيها مثل الضوضاء والتداخل الكهرومغناطيسي وتأثيرات التدهور. يمكن التقليل من هذه التأثيرات غير المرغوب فيها عن طريق تطبيق بعض تقنيات التصفية والمعالجة المسبقة بالإضافة إلى تقنيات الاستعادة. تحتوي الصور عادةً على ضوضاء غوسية ونبضية بالإضافة إلى ضوضاء دورية تنشأ عادةً أثناء الحصول على الصورة من التداخل الكهربائي أو الكهروميكانيكي الذي يعتمد على الضوضاء المكانية. هناك تقنيات معالجة الإشارات التي يمكن استخدامها لاستعادة التدهور في الصور. الهدف من هذا العمل هو تقليل الضوضاء في صور الطائرات بدون طيار.

وصف المشروع: في هذا المشروع ، سيتم التحقيق في تقنيات التصفية المكانية لتحسين الصور. سيقوم الطلاب بالتحقيق في بعض تقنيات التصفية المكانية مثل المرشحات المتوسطة ، ومرشحات إحصائية الترتيب ، والمرشحات التكيفية لتقليل الضوضاء في الصور. شحذ المرشحات المكانية المعروفة باسم مرشحات Laplacian و Gradient سيتم استخدامها بالإضافة إلى بعض تحويلات الكثافة مثل السجل وتحولات قانون الطاقة ومعادلة الرسم البياني وتقنيات المطابقة لتحسين الصور.

فرص البحث الجامعية: سيشارك الطلاب في تطوير تقنيات معالجة الصور لتحسين الصور. سيقومون بإجراء عمليات المحاكاة باستخدام برمجة MATLAB. سيتعلم الطلاب تقنيات التصفية المكانية وتقنيات الكشف عن الحواف والخط المستخدمة على نطاق واسع في مجال معالجة الصور. سيحصلون على عمق كبير لأنواع مختلفة من المرشحات ويقارنون أداء كل واحد منهم.

 

من المتوقع أن يسفر المشروع عن النتائج الهامة التالية:

● تغيير دائم في الانضباط الهندسي في تاموك من خلال إنشاء برنامج ثانوي / شهادة في هندسة الأمن.

● جذب المزيد من الطلاب ذوي الأصول الأسبانية إلى التخصص الفرعي في برنامج الهندسة الأمنية. نظرًا لأن TAMUK هي مؤسسة تخدم من أصل إسباني ومنطقة جنوب تكساس يغلب عليها الطابع الأسباني ، فسيكون لهذا المشروع أيضًا تأثير دائم على الطلاب ناقصي التمثيل.

● سيتخرج طلاب المرحلة الجامعية من خلفيات مختلفة من هذا البرنامج الفرعي بسبب الطبيعة متعددة التخصصات للبرنامج المتكامل مع فرص البحث في UTEP.

● سيتخرج المزيد من طلاب الهندسة من أصل إسباني ولديهم المعرفة والخبرة التقنية في هندسة الأمن.

● من خلال التدريب الداخلي ، والبحوث الصيفية ، والزيارات مع مواقع العمليات الجوية والبحرية CBP ، وخفر السواحل ، و UTEP ، و FEMA ، سيتم اكتساب مهارات عملية أفضل من قبل الطلاب.

● تعزيز فرص التوظيف في الهندسة الأمنية لطلاب الأقليات من خلال التدريب الداخلي / البحث الصيفي في UTEP والمختبرات الوطنية ومراكز DHS والصناعات ذات الصلة.

● بدء وتعزيز وتطوير التعاون البحثي لأعضاء هيئة التدريس من الباحثين الشباب في وزارة الأمن الوطني وكذلك مواقع عمليات وزارة الأمن الداخلي.

● تحسين فعالية التدريس في هيئة التدريس من خلال إعداد مواد مقرر هندسة الأمن الأساسية ، والتفاعل مع الطلاب أثناء المحاضرات ، وتبادل الأفكار والأساليب التعليمية والعلمية مع DHS COE في UTEP.

يتكون هذا البرنامج من أربعة مكونات رئيسية:

1. تطوير المناهج لدعم تخصصات DHS-STEM ،
2. المنح الدراسية والتدريب والخبرات البحثية للطلاب الجامعيين ،
3. دعم البحث وتعزيز التعاون البحثي للمحققين الشباب ،
4. التدريب الداخلي ودعم التوظيف الوظيفي للطلاب الجامعيين.

الجدول 1. مقررات اختيارية في الهندسة الأمنية

مسار #	اسم المساق	عرض الفصل الدراسي	مدير المشاريع
مين 4371	مقدمة. على الطائرات بدون طيار	كل ربيع ، بداية ربيع 2013	الدكتور صلاح الدين أوزجيليك
آين 4357	شبكات الاستشعار اللاسلكية	كل خريف ، بدءًا من خريف 2012	د. نوري يلمازر
مين 4372	تحسين الموارد للأمان	كل ربيع ، بداية ربيع 2013	دكتور كاي جين
كسن 4367	تنقيب في البيانات	كل ربيع يبدأ ربيع 2013	د. ميس نجم
مين 4373	مقدمة. لتحليل المعلومات والنمذجة في هندسة الأمن	كل خريف ، بدءًا من خريف 2012	دكتور لي

2.1. تطوير مناهج تخصص فرعي في هندسة الأمن - سيتم تطوير خمس دورات جامعية جديدة في الجدول 1 بالإضافة إلى تسع دورات مناهج أساسية مختارة تقدمها أقسام الهندسة الميكانيكية والكهربائية وعلوم الكمبيوتر لإنشاء برنامج فرعي في هندسة الأمن. سيتم تقديم هذه الدورات في المناهج الدراسية الحالية للطلاب الجامعيين في الهندسة الميكانيكية (MEEN) والهندسة الكهربائية (EEEN) وبرامج علوم الكمبيوتر (CSEN). الدورات الجديدة التي سيتم تطويرها ستتناول:

1. المكونات الميكانيكية والإلكترونية للطائرات بدون طيار من وجهة نظر النظام ، وتشغيل واستخدام هذه الأنظمة لعمليات CBP وخفر السواحل و FEMA.
2. مبادئ أنظمة WSN ونشرها وعملياتها لأنشطة المراقبة الأرضية و / أو تحت الماء.
3. التقنيات والأساليب الأساسية لمعالجة الصور الرقمية وتقنيات استخراج البيانات لاستخراج الأنماط المفيدة منها كبير كميات البيانات المأخوذة من مصادر مختلفة بما في ذلك كاميرات الطائرات بدون طيار وأجهزة استشعار WSN.
4. نماذج وخوارزميات التحسين لحل مشاكل البحث العملية في التحكم الأمني ​​من أجل الحصول على أفضل تخصيص للموارد التقنية والبشرية ، وعمليات الفرز والمسح والتفتيش المحسّنة.
5. الأساليب والأدوات المستخدمة في تحليل المعلومات ونمذجة الأمن الداخلي ، والمهارات في محاكاة أنظمة الأمن الداخلي باستخدام الميزات المتقدمة في Arena و Visual Basic.net والبرامج الأخرى.

تم تصميم هذه الدورات بعناية مع مراعاة الخلفيات المختلفة للطلاب من مختلف التخصصات وستتطلب مكانة عليا باعتبارها شرط أساسي. من المتوقع أن يكون لدى أي طالب متقدم في العلوم والهندسة ما يكفي من الخلفية التقنية والرياضية لأداء مرضٍ في دورات البرنامج الثانوية المطلوبة. تم بناء هذا البرنامج الثانوي على دورات المناهج الدراسية الأساسية الحالية ذات الصلة من برامج MEEN و EEEN و CSEN ، ويتم اختيارهم بعناية لدعم البرنامج الثانوي بقوة. يعد هذا البرنامج الفرعي متعدد التخصصات الطلاب الجامعيين للمهن المهنية المناسبة للوظائف و / أو الصناعات المرتبطة بـ DHS ، وكذلك للدراسات العليا.

 

الجدول 2. منهج فرعي في هندسة الأمن

منهج فرعي في هندسة الأمن معطى في الجدول 2. من أجل إكمال الدرجة الثانوية في هندسة الأمن ، فإن محتمل يجب على الطلاب إكمال ثلاث دورات من قسم المناهج الأساسية بدرجة نجاح "C" أو أفضل. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن يكون لديهم ما لا يقل عن ثلاث دورات من الاختيارية في الجدول 2 مع نفس متطلبات النجاح. بطبيعة الحال ، فإن الطلاب من تخصص معين سوف يأخذون دورات المناهج الأساسية من تخصصهم ولن يحتاجوا إلى أخذ دورات من تخصصات أخرى. في حالة على سبيل المثال ، سيأخذ طالب علوم الكمبيوتر ثلاثة فقط من دورات المناهج الأساسية لعلوم الكمبيوتر المدرجة.

وصف الدورات:

MEEN 4371 - مقدمة في المركبات الجوية غير المأهولة

وزارة الأمن الوطني والمنظمات التابعة لها ؛ يمكن لخفر السواحل و FEMA الاستفادة بشكل كبير من استخدام الطائرات بدون طيار في عملياتها. في الواقع ، بدأت وزارة الأمن الداخلي مؤخرًا في استخدام الطائرات بدون طيار لعمليات الجمارك وحماية الحدود الأمريكية على طول تكساس والمكسيك الحدود. في أواخر عام 2010 ، يوجد مقر طائرة بدون طيار في NAS ، كوربوس كريستي ، تكساس. يتم استخدام الطائرات بدون طيار بشكل متزايد من قبل الوكالات الحكومية ، مثل وزارة الأمن الوطني وخفر السواحل والقوات الجوية الأمريكية. تظهر الطائرات بدون طيار كمجال منفصل داخل صناعة الطيران. في الوقت الحالي ، يتم تلبية الحاجة إلى تعليم / تدريب الكوادر الفنية في هذا المجال by ورش عمل قصيرة من خلال أنشطة التعليم المستمر.

الطائرات بدون طيار لها مزايا عديدة على المأهولة الطائرات: (أ) نظرًا لأن الطيار غير مطلوب ، يتم تحديد حد التحمل بشكل أساسي بواسطة سعة الوقود. (ب) يمكن للطائرات بدون طيار السفر لمسافات طويلة دون توقفات وسيطة. (ج) يمكن للطائرات بدون طيار أن تحمل حمولة حساسة كبيرة. لديهم نسبيا تكلفة أقل للعملية. الدورة سوف تتناول الموضوعات بما فيها مراجعة أنظمة الطائرات بدون طيار ، والاتصالات ، وأدوار الأقمار الصناعية ، والحمولة الصافية ، والتقاط الصور ، والإطار الجوي ، ومكونات الدفع ، والبقاء ، والحرب الإلكترونية ، والإطلاق والاسترداد ، والدفع ، والاستقرار ، و مراقبة. سيتم تصميم هذه الدورة بطريقة تناسب جميع طلاب تخصص الهندسة والعلوم. يجب أن يكون مستوى المعرفة التقنية لجميع كبار السن في العلوم والهندسة مرضيًا للمستوى المطلوب لهذه الدورة. ستغطي هذه الدورة الموضوعات من وجهة نظر النظام ، ومكونات النظام ، والعلاقات الوظيفية والتفاعلات بين المكونات ، وتزويد الطلاب بمعرفة عملية عملية ، بدلاً من محدد نظرية النظام ومكوناته.

EEEN 4357 - شبكات الاستشعار اللاسلكية -

يمكن استخدام WSN لمراقبة الأنشطة على الحدود وأصبحت تقنية حاسمة للأمن الداخلي. WSN هي تقنية ناشئة تم استخدامها في مجموعة واسعة من التطبيقات مثل مراقبة الموائل ، والكشف المبكر عن حرائق الغابات ، ومراقبة الصحة البيئية ، على سبيل المثال لا الحصر. يتكون WSN من عدة أجهزة استشعار صغيرة متناثرة مكانيًا حيث تكون قادرة على قياس السمات الفيزيائية مثل الصوت والحرارة و و حركة. كل جهاز استشعار مجهز بوحدة إرسال / استقبال ل التواصل مع بعضها البعض لاسلكيًا ووحدة معالجة الإشارات وبطارية. أجهزة الاستشعار منتشرة ومنتشرة على الحدود لمراقبة الأنشطة في المنطقة محل الاهتمام. نظرًا لأن WSN يجد تطبيقه في العديد من المجالات ويزداد تنوع التطبيقات ، فمن المهم زيادة القوى العاملة التي ستعمل في هذا المجال وتحسينها. من المهم جدًا تزويد المهندسين في هذه القوة العاملة بأفضل تعليم وتعليمهم أحدث الأساليب والتقنيات. سيساعد فهم مفهوم WSN المهندسين على تصميم أنظمة جديدة وسيساعدهم على التغلب على أي تحديات تقنية. ستعمل هذه الدورة المقترحة على إعداد الطلاب جيدًا في مناطق WSN حتى يتمكنوا من تصميم أنظمة أفضل للأمن الداخلي. في هذه الدورة؛ سيتم تناول الموضوعات التالية: مقدمة إلى WSN ، التوجيه ، الأمان ، التخزين ، توطين الشبكة ، الاتصال اللاسلكي ، الشبكات ، الأنظمة والخوارزميات المدركة للطاقة ، البروتوكولات ، تنقل أجهزة الاستشعار ، التحسين ، معالجة الإشارات. هذه دورة للمستوى التمهيدي وستكون المعرفة الأساسية بالرياضيات كافية لمتابعة الموضوعات حتى من أجلها غير- طلاب EE. يمكن استخدام WSN في عمليات مثل أمن الحدود والمراقبة الواسعة النطاق و حريق هائل الكشف كذلك.

 

MEEN 4372 - تحسين الموارد للأمن الداخلي -

ستعرف هذه الدورة الطلاب على المشكلات الأساسية لبحوث العمليات في التحكم في الأمن الداخلي ، مثل تحسين الموارد وأمن المطارات والدوريات جداول. سيتعلم الطلاب كيفية نمذجة المشكلات واستخدام الخوارزميات والتقنيات المناسبة لحلها. سيكتسب الطلاب فهمًا تفصيليًا لمشاكل الأمن الداخلي ونماذج البحث العملي والخوارزميات وممارسة استخدامها في تطبيقات الأمن الداخلي. سيتم تناول الموضوعات التالية: البرمجة الخطية ، الطريقة البسيطة ، نظرية الازدواجية وتحليل الحساسية ، مشاكل النقل والتخصيص ، نماذج تحسين الشبكة ، البرمجة الديناميكية ، البرمجة الصحيحة ، نظرية الألعاب ، تحليل القرار ، نظرية قائمة الانتظار. سيوفر هذا المساق للطلاب المعرفة العلمية الأساسية حول النمذجة والتحسين وإعدادهم للبحث في محاكاة ونمذجة الأمن الداخلي. أي مستوى رفيع سيتمكن طالب الهندسة الرئيسي الذي أكمل دورات التفاضل والتكامل من إكمال هذه الدورة بنجاح دون أي شرط مسبق آخر.

CSEN 4367 - التنقيب في البيانات -

بسبب الابتكارات في التكنولوجيا وتوافر أجهزة التخزين الرخيصة بشكل متزايد ، والبيانات في مجالات مختلفة لديك تم تجميعها بمعدل مرتفع بشكل مثير للإعجاب في السنوات الأخيرة ، مما أدى إلى وجود قواعد بيانات كبيرة جدًا. يعرض هذا المقرر البحث الحالي في اكتشاف المعرفة في قواعد البيانات التي تتعامل مع تكامل البيانات والتعدين وتفسير الأنماط في قواعد البيانات هذه. أصبح التنقيب عن البيانات أحد السمات الرئيسية للأمن الداخلي. يتم استخدامه كوسيلة للكشف عن عمليات الاحتيال وتقييم المخاطر وبيع المنتجات بالتجزئة. في سياق الأمن الداخلي ، يمكن أن يكون التنقيب عن البيانات محتملاً يعني التعرف على الأنشطة الإرهابية مثل تحويل الأموال وتحديد وتعقب الأفراد الإرهابيين من خلال اكتشافهم صالح الأنماط والعلاقات في مجموعات البيانات الكبيرة. ستوفر هذه الدورة مقدمة لاستخراج البيانات. الموضوعات التي سيتم تناولها تتضمن اكتشاف المعرفة، على أساس القواعد التعلم ، والتحليل الإحصائي لاكتشاف الأنماط ، وتخزين البيانات ، والتقاط البيانات وتصنيفها ، والتنقيب في قواعد الارتباط ، والإحصاءات ، والتنبؤ ، والتعلم الآلي ، والأنماط المتسلسلة.

MEEN 4373 - مقدمة في تحليل المعلومات والنمذجة في هندسة الأمن

يقدم هذا المساق الأساليب والأدوات الأساسية المستخدمة لتحليل المعلومات والنمذجة المتعلقة بأمن الوطن. كما سيقدم تحديات هندسية وتقنية للأمن الداخلي ، بما في ذلك النمذجة والتحليل ، والقضايا التكنولوجية ، والقيادة ، والتحكم والوعي بالمواقف ، ومتطلبات تكامل البيانات. تهدف الدورة إلى تعريف الطلاب بمحاكاة الأنظمة المنفصلة والمستمرة والديناميكية. ستتم مناقشة سيناريوهات مختلفة في الأمن الداخلي ومحاكاتها باستخدام بيانات من قواعد بيانات وطنية مختلفة ، مثل قاعدة بيانات الإرهاب العالمي. تمكن الدورة الطلاب من تطوير المهارات والخبرات في محاكاة أنظمة الأمن الداخلي باستخدام الميزات المتقدمة في Arena و Visual Basic.net والبرامج الأخرى. سيتم التركيز بشكل خاص على أساليب نمذجة الأحداث المنفصلة القائمة على الوكيل. باستخدام المعرفة من هذه الدورة ، من المتوقع أن يكون الطلاب مستعدين للانضمام إلى بعض مشاريع أبحاث DHS الجارية ، مثل مشروع نمذجة الأحداث المعقدة والمحاكاة والتحليل (CEMSA).