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美国留学热门专业——CS 详解

艾迪留学 2012年1月5日

  近年来留学美国就读计算机专业的人也越来越多,很大一部分的原因就是计算机专业的就业前景比较好,同样因为人数的增多,申请的压力也在不断的增大,但是在准备留学美国之前,对于这个专业方向的详细了解必要的,下面艾迪留学美国部的专家向大家介绍一下关于美国CS专业的学科方向,如果还有具体的问题,欢迎致电0531-86019880

留学美国申请美国大学计算机专业(CS)的学生非常多。美国大学CS专业的研究分支也非常多,不同分支对学生的要求也会不同,因此,学生们要根据自己的条件选择适合自己的研究方向。本文主要对美国大学CS专业十三个分支方向做了详细的阐述,主要是美国计算机专业课程方面的。

  一、体系结构、编译器和并行计算 Architecture, Compilers and Parallel Computing我要咨询:专家答疑

  体系结构和编译器的研究主要集中在硬件设计,编程语言以及下一代编译器。

  并行计算研究的包含范围很广,包括并行计算的计算模型,并行算法,并行编译器设计等。

  二、系统与网络 Systems and Networking

  可细分为:

  (1)网络与分布式系统(Networking and distributed systems):移动通信系统,无线网络协议(wireless protocols),Ad-hoc网络,服务质量管理(Quality of Service management,QoS),多媒体网络,计算机对等联网(peer-to-peer networking, P2P),路由,网络模拟,主动队列管理(active queue management, AQM)和传感器网络(sensor networks)。

  (2)操作系统(Operating system):分布式资源管理,普适计算(ubiquitous computing/pervasive computing)环境管理,反射中间件(reflective middleware),中间件元级操作系统(middleware “meta-operating systems”),面向对象操作系统设计,允许单个用户与多计算机、对等操作系统服务交互的用户设计,上下文敏感的分布式文件系统,数据中心的电源管理,文件/存储系统,自主计算(autonomic computing),软件健壮性的系统支持以及数据库的系统支持。

  (3)安全(Security): 隐私,普适计算,无线传感器(wireless sensors),移动式和嵌入式计算机,规范,认证,验证策略,QoS保证和拒绝服务保护,下一代电话通讯,操作系统虚拟化和认证,关键基础设施系统,例如SCADA控制系统和医疗,消息系统,安全网关,可用性安全。

  (4)实时和嵌入式系统(Real-time and embedded systems):开放式实时系统,Qos驱动的实时调度和通信协议,控制设计和实时调度整合,实时、容错和安全协议整合,网络化器件和智能空间的鲁棒动态实时构架。

  三、理论与算法 Theory and Algorithms

  计算机理论研究主要集中在算法和数据结构的设计与分析,以及计算复杂性的研究。具体包括最优化(optimization),计算几何和拓扑(computational geometry and topology),近似算法(approximation algorithms),密码(cryptography)和安全计算(secure computation),网络设计(network design),数据挖掘(data mining),机器学习(machine learning),有限元网格生成(finite-element mesh generation)和自动化软件验证(automatic software verification)。

  四、人工智能 Artificial Intelligence我要咨询:专家答疑

  这个领域包含广泛的研究课题,包括知识表示,机器学习,计算机视觉,推理和机器人等。

  知识表示(knowledge representation):把知识按照一种有利于推理(得出结论)的方式表示出来。

  机器学习(machine learning):自动学习如何识别复杂模式并基于数据作出智能决策。

  计算机视觉(computer vision):使机器自动从图像和视频中提取信息并理解其中包含的视觉概念。

  推理(reasoning):学习推理的计算模型。

  机器人(robotics):工程学和机器人技术,以及它们的设计,制造,应用和结构配置。

  五、编程语言 Programming Languages我要咨询:专家答疑

  该领域的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):编译器优化(Compiler optimization),语义(Semantics),即时编译器(JIT complier),域特定语言(DSL:Domain-specific languages)。

  (2)编程环境和工具(Programming Environments and Tools):监控(Monitoring),程序员搜索引擎(Programmer search engines),基于模型的设计(Model-based design)。

  (3)程序分析和验证(Program Analysis and Verification):模型检测(Model checking),静态和动态分析(Static and dynamic analysis),定理证明(Theorem proving),实时系统的任务调度分析(Schedulability analysis for real-time systems)。

  六、数据库与信息系统 Database and Information Systems我要咨询:专家答疑

  包括以下研究内容:

  (1)数据库(Database):数据模型,数据查询、集成,各种数据库系统的设计、实现等。

  (2)数据挖掘(Data Mining):从数据中提取模式的处理过程。它在很多领域有广泛的应用,例如市场营销、监测、入侵检测和科学发现。数据挖掘和机器学习很相关,但是数据挖掘更关注实际应用。

  (3)信息检索(Information Retrieval):研究如何提取各种媒体(文本、音频、视频等,目前的研究以文本居多)中的信息,同时还搜索与之关联的数据库和万维网。

  (4)自然语言处理(Natural language processing):构建一种可以分析、理解和生成自然语言的计算机系统。研究课题包含自动摘要(automatic summarization),语篇分析(discourse analysis),机器翻译(machine translation),命名实体识别(named entity recognition),自然语言生成(natural language generation)和语音识别(speech recognition)等。

  七、图形学与多媒体 Graphics and Multimedia我要咨询:专家答疑

  图形学的研究包含对自然景象的建模和动画生成(modeling and animation of natural phenomena),计算拓扑学(computational topology),图形硬件的使用(graphics hardware utilization),渲染(rendering),网格处理和简化(mesh processing and simplification),形状建模(shape modeling),曲面参数化(surface parameterization)和可视化处理(visibility processing)等。

  多媒体研究包括图像处理(image processing),视频处理(video processing),音频分析(audio analysis),文本检索和理解(text retrieval and understanding),数据挖掘和分析,以及数据融合(data fusion)。因为多媒体数据包含不同格式的数据(如文本,音频,视频),所以它的研究包含很多不同领域的技术和理论。

  八、人机交互 Human-Computer Interaction (HCI)我要咨询:专家答疑

  HCI主要研究人和计算机之间的交互。它通常被认为是计算机科学、行为科学、设计及其他相关领域研究的交叉学科。

  研究课题包括:

  (1) 上下文感知计算(Context-aware computing): 行为分析,智能空间(Smart Spaces),定位感知系统(Location-aware systems),隐私技术。

  (2) 感知人机界面(Perceptual Interfaces):基于视觉的界面(Vision-based interfaces),语音和话语界面(speech and discourse interfaces)。

  (3) 协同和学习(Collaboration and Learning):基于模式的编辑工具(Pattern-based authoring tools),ESL (English as a second language) 学习,群组协同技术(group collaboration technologies),包含按地理分布的远程沉浸协同(geographically distributed tele-immersive collaboration)等。

  (4) 验光和人的视觉模拟(Optometry and Human Vision Simulation):计算机辅助的角膜建模和可视化,医学成像(medical imaging),手术仿真的虚拟环境(virtual environments for surgical simulation),仿真渲染(vision realistic rendering)。

  九、科学计算 Scientific Computing我要咨询:专家答疑

  科学计算主要是研究构建数学模型(mathematical models)和数值解法(numerical solution),并用计算机来分析和解决科学、社会科学以及工程问题。

  研究课题包含:

  (1)并行计算(Parallel computing): 并行计算语言和并行算法。

  (2)自动性能调整(Automatic Performance Tuning): Automatic generation of optimized implementations of computational and communication kernels。

  (3)网格剖分(Mesh generation):自动生成三角网格(triangulated meshes)来表示物理和计算区域。

  (4)矩阵计算(Matrix computations):设计高效的矩阵计算算法和软件。

  (5)浮点数(Floating point):可扩展的精度算术(Extended precision arithmetic),可靠的浮点数标准(Reliable floating point standards),浮点数标准的体系和执行时间实现(Architectural and run time implications of floating point standards),浮点数标准的编程语言实现。

  (6)计算机代数(Computer Algebra):符号数学计算方法。

  十、信息安全 Security我要咨询:专家答疑

  课题包含:

  (1)密码学(Cryptology)

  密码学理论(cryptography theory),新的密码学系统开发(development of new cryp ographic systems),密码分析学(cryptanalysis),协议开发,应用密码学,量子计算(quantum computation)。

  (2)隐私(Privacy)

  无线传感器网络的隐私,RFID系统的隐私,数据库的隐私问题,基于网络的应用的隐私。

  (3)软件安全(Software security)

  开发编程语言和计算机安全之间的相互影响。

  (4)一致性和完整性(Identity and integrity)

  预防“网络钓鱼”和攻击。

  (5)网络安全(Network security)

  网络安全检测(network security monitoring)和入侵防御(intrusion prevention)。

  十一、软件工程 Software Engineering我要咨询:专家答疑

  主要研究开发大规模软件系统的原理和技术。

  十二、生物信息学和计算生物学 Bioinformatics and Computational Biology我要咨询:专家答疑

  研究高效鲁棒的生物计算模拟算法,以及应用数据挖掘,机器学习,自然语言处理和信息检索等方法来分析和挖掘各类生物数据。

  研究课题包括:

  (1)生物信息学(Bioinformatics)

  比较基因组学(Comparative genomics),遗传分析(Genetic analysis),系统发育(Phylogenetics),分子进化建模(Molecular evolutionary modeling),基因调控网络(Gene regulatory networks)。

  (2)蜂窝系统(Cellular systems)

  蛋白质结构建模(Protein structure modeling),基因调控网(Gene regulatory networks),合成生物学(Synthetic biology),Computational systems biology,细胞信号传导通路,传输和代谢,自组装系统(Self-assembling systems)。

  (3)神经系统(Neural systems)

  (4)生物医学系统(Biomedical systems)

  传感器,健康服务系统,生理模型,医学图像和生物图像分析。

  十三、计算机教育 Computers and Education我要咨询:专家答疑

  本领域研究如何教授计算机科学以及如何将计算机应用到教育中。这部分内容比较宽泛,我在此就不展开了。

  以上是艾迪留学美国部对美国计算机专业课程做的详细解读,主要介绍美国计算机专业CS十三个研究分支方向的课程及介绍。主要参考计算机四大名校(卡梅、MIT、斯坦福以及加州伯克利)等几个学校的资料,希望帮助更多申请美国CS的同学选校定位。

本文标签关键词:美国留学 留学美国 美国CS 专业申请 美国CS专业申请

编辑:唐慎珍

 
 

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