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赵欣加拿大留学顾问

美国留学热门专业解析之CS专业申请
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专业介绍


Computer Science 计算机科学简称CS;是一门包含各种各样与计算和信息处理相关主题的系统学科。学习内容从抽象的算法分析,形式化语法等等,到更具体的主题如编程语言,程序设计,软件和硬件等。


学位介绍


 相关学位:MS / MENG / MSE / PHD

 学制:硕士(30学分)1-2博士(90学分)5


背景要求


 计算机科学:计算机原理,编程,数据结构,计算机体系结构,操作系统

 数学:微积分,离散数学,概率统计,数学逻辑以及运算法则分析

 工程类:电子工程,光电信工程,

 电子科学与工程

 光电子技术科学,物理学

 

 建议先修课:

1. Courses in mathematics including calculus, linear algebra, probability and statistics, partial differential equations or statistical methods

2. A course in discrete mathematics and architecture;

3. A course in computer organization and architecture;

4. Courses in data structures and algorithms, object-oriented programming and software design, Programming in a procedural language such as C, C#, C++, or Java.


方向细分


人工智能:

是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学主要内容包括:知识表示、自动推理和搜索方法、机器学习和知识获取、知识处理系统、自然语言理解、计算机视觉、智能机器人、自动程序设计等方面。

实际应用

机器视觉指纹识别,人脸识别,视网膜识别,虹膜识别,掌纹识别,专家系统,智能搜索,定理证明,博弈,自动程序设计,还有航天应用等。

研究范畴

 自然语言处理,知识表现,智能搜索,推理,规划,机器学习,知识获取,组合调度问题,感知问题,模式识别,逻辑程序设计,软计算,不精确和不确定的管理,人工生命,神经网络,复杂系统,遗传算法。

应用领域

 智能控制,机器人学,语言和图像理解,遗传编程。

 

人工智能院校对比:

 Carnegie Mellon University

特色:多重智能代理系统,机器人足球,对等谈判,多重系统强化学习,市场结算搜索算法,国土安全搜索,分布式规划,概率重新规划,知识表达

研究方向:规划,知识表达,游戏理论

 

 University of Southern California

特色:语音分析和解释实验室,多模式通信和机器学习实验室研究方向:计算语言学,计算行为群体,情感计算研究

 

 Northeastern University

特色:机器人学3D足部装置,法律与生物领域的自然语言处理,计算感应,预防医学用户界面,检测网络入侵的机器学习,核磁共振扫描分析 ,语音情感识别

研究方向:卫生信息学,游戏设计,机器人

 

人机交互/图形学/可视化

人机交互是指人与计算机之间使用某种对话语言,以一定的交互方式,为完成确定任务的人与计算机之间的信息交换过程。

计算机图形学是对于数字视觉内容的研究,涉及图像数据的合成和操作。它跟计算机科学的许多其它领域密切相关,包括计算机视觉、图像处理和计算几何,同时也被大量运用在特效和电子游戏。

可视化是利用计算机图形学和图像处理技术,将数据转换成图形或图像在屏幕上显示出来,并进行交互处理的理论、方法和技术。


Multimedia; Networking 多媒体技术与网络技术

多媒体技术是指通过计算机对 文字、数据、图形、图像、动画、声音等多种媒体信息进行综合处理和管理,使用户可以通过多种感官与计算机进行实时信息交互的技术,又称为计算机多媒体技术。

网络技术是从1990年代中期发展起来的新技术,它把互联网上分散的资源融为有机整体,实现资源的全面共享和有机协作,使人们能够透明地使用资源的整体能力并按需获取信息。


Information Science/Information Retrieval /Information Security信息科学/信息检索/信息安全

信息科学主要是指以信息为研究对 象,利用计算机及其程序设计等技术为研究工具来分析问题、解决问题的学问,是以扩展人类的信息功能为主要目标的一门综合性学科。

信息检索是指信息按一定的方式组织起来,并根据信息用户的需要找出有关的信息的过程和技术。

计算机信息安全专业是计算机、通信、数学、物理等领域的交叉学科,主要研究确保信息安全的科学和技术,专业课程涵盖了信息安全领域的主要知识点,着重培养能够从事计算机、通信、电子信息、电子商务、电子政务、电子金融、军事等领域的信息安全职位的高级专门人才。

 

Software Engineering/ Programming Languages软件工程/编程语言

软件工程:是指导计算机软件开发和维护的一门工程学科。采用工程的概念、原理、技术和方法来开发和维护计算机软件,把经过时间考验而证明正确的管理技术和当前能够得到的最好的技术和方法结合起来,以经济地开发出高质量的软件并有效地维护它。它旨在开发满足用户需求、及时交付、不超过预算和无故障的软件,以质量保证为基础,包括过程、方法和工具三个要素常用。

编程语言:研究包括计算机语言的设计与实现,其目标是同时提高开发人员的开放效率和软件质量。

包含如下一些课题:

1程序语言设计和实现(Programming Language Design and Implementation)

2编程环境和工具(Programming Environments and Tools)

3程序分析和验证(Program Analysis and Verification)


Computer Engineering 计算机工程

计算机工程(Computer Engineering)一个以电机工程学和计算机科学的部分交叉领域为内容的工程学,其主要任务是设计及实现计算机系统。涉及计算机工程的常见工作包括为嵌入式系统、微控制器、超大规模集成电路的编写设计软件代码和固件,此外还常常结合模拟的传感器、混合信号集成电路的设计,以及参与操作系统的设计。

美国计算机工程主要研究计算机处理器、多处理器通讯设计、网络设计和存储器体系,着重于硬件设计以及与软件和操作系统的交互的性能。如:多处理器光学互接网络通讯技术、实时嵌入式系统(多媒体数据流处理)、分布式数据与大规模存储系统,从而提高计算机可靠性与工作效率。


Game Development 游戏开发

游戏编程指利用计算机编程语言,如C编程语言、C++编程语言、汇编等,编制计算机、手机或游戏机上的游戏程序。游戏开发人员要运用计算机语言进行独立开发高质量的二维或三维网络游戏软件,并具有游戏项目管理、游戏软件产品测试、维护与销售和数据库应用程序

开发等能力。目前流行的游戏编程语言为C++编程语言,JAVA,目前流行的游戏编程接口为DirectX9.0,还有OpenGLSDL(SimpleDirectMedia Layer)等。本专业具有很好的发展前景,目前人才市场上需求比较旺盛,就业方向主要有计算机软件公司、游戏设计开发公司、电视台、文化教育机构、相关政府机关等


就业情况

要说如今去美国留学热门的专业是什么?那答案必须是CS,没有之一。

作为美国目前薪资最高、就业最广的专业,CS显然是大家走向人生巅峰的最佳选择。根据统计数据,美国软件工程师的平均年收入是8.9万美元。高级软件工程师的年收入在9.8万美元以上。

2017PayScale美国大学专业毕业薪资排名上,我们可以看到:虽然CS专业位列第五,但其毕业初期的薪水就高达7W+美元,除了石油工程,其余专业职业初期的薪资均未过7W刀;

而到了职业中期,薪资水平也在116000美元,并未与其他专业拉开太大差距。

所以总体来讲CS作为高薪专业,当之无愧。

 

院校解析:

1.   卡耐基梅陇

CMU是全美乃至全世界最大的计算机学院。对于一般的美国院校来说,计算机科学只是设置为一个系,即Department of Computer Science,然而, CMUCS的建设非常有诚意,直接就开设成为了一个院School of Computer Science

研究方向相当全面,研究水平也相当高,你能想到的计算机方面的研究、分支基本都有,而且还有许多你闻所未闻、十分前沿的研究方向。

在所有这些方向里,尤其是软件工程方向,CMU的软件工程专业被喻为皇冠上的明珠,所以这个方向也是史上最难申请!

CMU现在有两个校区,主校区位于宾州的匹兹堡,还有一个校区比较新,是2002年在硅谷开设的一个新校区,简称CMU-SV

主校区地理位置没有什么特别的亮点,反正就在东北部,硅谷的地理位置就比较得天独厚了,所有的著名公司应有尽有,苹果,谷歌,Facebook,都在附近几千米的距离,要找实习、找工作,确实是太便利了,简直可以说是就在家门口。


2.   宾夕法尼亚大学

宾大的CS是和信息科学并在一起的Computer and Information Science。纵观计算机科学和技术的发展,宾大的CS起到了里程碑的作用,因为世界上第一步现代电子计算机“艾尼阿克”(ENIAC)诞生于1946214日的宾大。

该系主要的研究内容包括人工智能、算法、信息管理、软件原理、系统以及计算机理论,其中阵容强大的主要是人工智能、信息管理和软件原理三个方向。

   宾大在宾州的费城——美国第六大城以及宾夕法尼亚州人口最多和面积最大的城市,费城有着较为发达的高科技产业和金融服务业,有自己的证券交易所。

   诸如网络与有线电视公司Comcast、保险公司CIGNA、林肯金融集团等这些实力雄厚的公司也位于这里,这对于CS毕业生提供了很大规模的人才需求。因此,费城对于宾大的CS毕业生来说就业的机会也是比较多的。

 


3.   加州圣地亚哥

UCSDCSE近年发展迅猛,拥有一流的研究中心和设备,招募了好几个学术大牛,学术氛围很好。SystemUCSD的强项。

UCSD的研究方向包括:Algorithms and ComplexityArtificial Intelligence, Bioinformatics, Computer-Aided Design, Computer Vision, Data and Knowledge Base Systems, Embedded Systems, Graphics, Meaning and Computation, Network Security and Cryptography, Parallel and High-Performance Computation, Processor Architecture and Compilation, Software Engineering, Systems and Networking

UCSD校园位于La Jolla San Diego北边的一个下属行政区, San Diego市中心还比较远。San Diego确实是一个气候宜人、景色优美的地方。由于靠海,维度又比较靠南,所以冬天不会太冷、夏天不会太热,有加州的充足的阳光,又比北加州气候温和,所以San Diego当地的人都叫这座城市The Finest City

 


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