يقدم القسم ثلاث درجات للدراسات العليا: ماجستير في الهندسة (ME)، وماجستير في العلوم (MS)، ودكتوراه في الفلسفة (دكتوراه). يتم تصميم خطة الدراسة دائمًا وفقًا للاحتياجات والاهتمامات الفردية للطالب؛ ومع ذلك، يجب على كل طالب اكتساب المعرفة بالمنهجيات والتقنيات الأساسية لهندسة النظم.
يتعلم طالب الشرق الأوسط أولاً أساسيات تحليل الأنظمة وتصميمها وتكاملها، ويطبق هذه المعرفة على مشروع الشرق الأوسط (خيار بدون أطروحة).
ذا إم.إس. يتعلم الطالب أولاً أساسيات الأنظمة والقرارات وعلوم المعلومات، ثم يطبق هذه المعرفة بعد ذلك على مشروع بحث أكثر تركيزًا يؤدي إلى أطروحة الماجستير.
الدكتوراه. يكتسب الطالب أولاً المعرفة المتقدمة في مجال واحد من مجالات النظم والقرارات وعلوم المعلومات، وبعد ذلك يساهم في المعرفة من خلال البحث الذي يؤدي إلى أطروحة الدكتوراه.
تستكشف الأبحاث الأساسية الحالية في القسم القضايا النظرية والمنهجية في المجالات التالية: الإحصاء الحسابي، وتقييم الأداء، وضمان القدرات، وتخصيص الموارد. مراقبة الأنظمة متعددة المتغيرات؛ محاكاة الأحداث المنفصلة؛ النمذجة الاحتمالية، وبناء النماذج التجريبية، ودمج البيانات، واستخراج البيانات؛ تقييم المخاطر وإدارتها؛ خوارزميات التعلم. التحسين، والبرمجة الديناميكية، وعمليات اتخاذ القرار ماركوف؛ التنبؤ بايزي ونظرية القرار. هندسة النظم المعرفية، التفاعل بين الإنسان والحاسوب، تصميم أنظمة دعم القرار، نظرية التحكم وتكامل الأنظمة.
مشاريع بحثية ماجستير. ودكتوراه. يرتبط الطلاب عادةً بمشروع بحثي مستمر في القسم. تتضمن هذه المشاريع عناصر نظرية وتطبيقية وتسمح للطلاب بالعمل بشكل وثيق مع أعضاء هيئة التدريس على المشكلات المعاصرة الصعبة. تشمل أمثلة المشاريع البحثية الحالية تحسين الشبكة، ونظام النقل الذكي، ونظام التنبؤ بالحركة الجوية، والتنبؤ الاحتمالي بالطقس، ونظام التحذير من الفيضانات، واكتشاف المعرفة المكانية، وتحليل بيانات الجريمة الإقليمية، وتكامل البيانات السريرية والبيولوجية، وتحليل بيانات السلامة الهامة، وتخفيف المخاطر. إلى البنية التحتية السيبرانية والمادية، وتسجيل الائتمان وإدارة المحافظ الائتمانية، وتقييم الملكية الفكرية، وتصميم أنظمة المستشفيات، وشاشات قمرة القيادة لشركات الطيران، والتحكم الإشرافي على المركبات غير المأهولة.
برنامج الدرجة العلمية للمتخصصين العاملين يشارك برنامج هندسة الأنظمة في برنامج جامعة فرجينيا للهندسة عبر الإنترنت (VEO) من خلال تقديم دورات دراسية على مستوى الدراسات العليا في بيئة تعليمية موزعة. يحصل طلاب VEO على درجة الماجستير في الهندسة. يشارك طلاب VEO في جلسات الفصل المباشر جنبًا إلى جنب مع أقرانهم الطلاب الذين يجلسون في الفصل الدراسي، ويصلون إلى الجلسات التفاعلية عبر جهاز الكمبيوتر الخاص بهم والاتصال بالإنترنت. يتم أيضًا تسجيل جلسات الفصل للعرض/المراجعة لاحقًا.

