美國留學(xué)：CS專業(yè)詳解

Graphics, Visualization計算機圖形和視覺 計算機圖形與HCI有重合之處在于HCI目前也有很大一群人在專注于做圖形的人機交互，而對于計算機視覺則在HCI領(lǐng)域?qū)儆谝粋€已經(jīng)發(fā)展了很久的方向，因此對于申請計算機圖形和計算機視覺的申請者可以參考HCI關(guān)于CS下的HCI的相關(guān)介紹。將計算機圖形和視覺單獨開設(shè)出來的學(xué)校在該領(lǐng)域主要研究的是對自然現(xiàn)象的模擬和做動畫，計算拓?fù)鋵W(xué)，圖像硬件應(yīng)用，基于圖像的繪制（image base renering），隱式曲面（implicit surfaces），網(wǎng)格處理和簡化（mesh processing an simplification），過程模型構(gòu)造技術(shù)（proceural moeling），形狀模型（shape moeling），（surface parameterization）以及可見性處理。會學(xué)習(xí)的課程除了計算機圖形和社會視覺（Social Visualization）之外，也包括HCI會學(xué)到的用戶界面設(shè)計及HCI?？偟膩碚f，計算機圖形、視覺和HCI為唇齒相依的關(guān)系，所以對其中一項感興趣的申請者也可以考慮擴大興趣范圍。計算機圖形圖像學(xué)還跟ata mining 和AI也息息相關(guān)?？梢哉f著很大程度上體現(xiàn)了CS專業(yè)的特點。所有的方向均有交叉，很難界定一個專業(yè)準(zhǔn)確的邊緣。

很多學(xué)生對該領(lǐng)域有個誤區(qū)，認(rèn)為該領(lǐng)域適合學(xué)藝術(shù)專業(yè)的申請者，因為眾所周知，學(xué)習(xí)這個專業(yè)可以去游戲公司開發(fā)游戲，去電影制作公司工作，軟件的圖形界面開發(fā)，可是事實并非如此，該領(lǐng)域?qū)儆贑S，也就意味著對CS的要求也同樣適用于對該領(lǐng)域的要求，例如較強的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和算法以及極佳的空間思維能力。當(dāng)然藝術(shù)下也會有與這個相交叉的方向，也有Meia相關(guān)的東西，也有會應(yīng)用于電影，游戲等方面的東西。但是那個是純藝術(shù)，偏向于設(shè)計，而CS下的偏向于處理。

Architecture, Compilers, an Parallel Computing計算機結(jié)構(gòu)、編譯器和并行計算

計算機結(jié)構(gòu)和編譯器研究的主要是硬件設(shè)計，編程語言和編譯程序，這個領(lǐng)域經(jīng)常涉及到計算機科學(xué)、計算機工程和電子工程學(xué)科，是一個交叉的領(lǐng)域。Architecture 學(xué)習(xí)和研究的更多的是計算機的結(jié)構(gòu)，這個結(jié)構(gòu)不僅僅是物理上的結(jié)構(gòu)，還是邏輯上的結(jié)構(gòu)，基本的工作原理和工作準(zhǔn)則。比如說，我們說網(wǎng)絡(luò)7層結(jié)構(gòu)（IP v6 編程了5層），里面既包含了硬件上的結(jié)構(gòu)，還包含了軟件上的結(jié)構(gòu)。Parallel Computing 其實就是現(xiàn)在非常熱門的云計算。很多時候我們都不理解云計算是什么。通過一個笑話，我們可以理解云計算是什么。記得有個四格漫畫，是大畫西游的，其中沙僧對大師兄和二師兄說：“我終于學(xué)會了復(fù)制粘貼了！”然后大師兄和二師兄很鄙視的眼神看著沙僧，然后沙僧解釋道：“我學(xué)會了在A電腦上復(fù)制，在B電腦上粘貼！”其他兩人異口同聲：“牛！”其實這個就是云計算。 該領(lǐng)域需要學(xué)的課程通常有Embee Systems嵌入式系統(tǒng)、Computer System Organization計算機系統(tǒng)組織、Logic Design邏輯設(shè)計、Applie Parallel Programming應(yīng)用平行信息處理技術(shù)、Parallel Computer Architecture平行計算機結(jié)構(gòu)、Fault-Tolerant Dig System Design容錯挖掘系統(tǒng)設(shè)計、Design an Implementation of Compilers編譯器的設(shè)計和實現(xiàn)、High-Performance Computer Architecture高性能計算機結(jié)構(gòu)。

學(xué)習(xí)計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的學(xué)生適合于從事計算機網(wǎng)絡(luò)、嵌入式技術(shù)、高性能計算、網(wǎng)絡(luò)信息安全與多媒體信息處理等領(lǐng)域的工作。 很多跨國公司和國內(nèi)知名大型企業(yè)，如Microsoft、IBM、HP、AMD、Intel、Oracle、SAP、華為等公司對該專業(yè)人才的需求量都較大。

>Information Systems信息系統(tǒng)

信息系統(tǒng)的研究集中在數(shù)學(xué)模型的發(fā)展和應(yīng)用，以及信息處理的技巧和算法方面。除了一些核心領(lǐng)域例如信息理論和編碼、控制和優(yōu)化、信號處理、學(xué)習(xí)和交互等，還包括其他一些偏應(yīng)用的領(lǐng)域，包括生物醫(yī)學(xué)成像、無線通信和網(wǎng)絡(luò)、多媒體通信、網(wǎng)絡(luò)、能源系統(tǒng)、交通系統(tǒng)和金融系統(tǒng)。它的研究領(lǐng)域通常包括：

?▏Communications通信

?▏Control an Optimization控制和優(yōu)化

?▏Information Theory an Coing信息理論和編碼

?▏Learning an Statistical Inference學(xué)習(xí)和統(tǒng)計交互

?▏Signal Processing信號處理

整體來說IS（Information Systems）或者MIS（Management Information Systems），就是利用技術(shù)手段去有效的管理信息。換句話說，信息的安全性、有效性和及時性等都是管理的范疇。這個方向有開在商學(xué)院下的，有CS下的，有IE下的等。廣義的MIS或IS里的system，不僅僅是一臺電腦，不僅僅是CRM，不僅僅是ERP等等這種軟件及硬件組成的一個大型的“system”，一個公司可以看作是一個system，每個員工都可以看作是這個system 里的一個元素，而員工與員工之間的語言，或文件的工作交接都算是information，這就是為什么有的MIS會開設(shè)在商學(xué)院下的。

而狹義的MIS 或者 IS，就是指一個CRM或者ERP等這樣的系統(tǒng)，而這種偏向性的專業(yè)一般開設(shè)在CS、EE或者IE下了。還有一類特殊的專業(yè)，還有開設(shè)在library science下的，這個MIS更多的是信息索引了。國外的圖書館都非常的龐大，藏書非我國大學(xué)藏書規(guī)模所能比擬的。而且還涉及到很多圖書館是連鎖機構(gòu)，比如說我們在A地點借的書，可以從B地點還。這樣書就客觀的從A地點流動到了B地點。從管理上需要有計算機的技術(shù)手段去幫助管理，否則管理成本之高是一般圖書館所難以承受的。

從廣義的MIS專業(yè)的領(lǐng)域來說，現(xiàn)在有些學(xué)校開設(shè)的Information Management、Information Technology、Information Science 以及部分的Engineering Management 下的學(xué)習(xí)方向都可以算作是MIS或IS。這也反映了理工科新興方向的特點，已經(jīng)各種犬牙交錯。

例如New York University是開設(shè)在CS下，University of Michigan at Ann Arbor 是開設(shè)在Information School下，Columbia University 是開設(shè)在Inustrial Engineering an Operation Research 下，University of Marylan at College Park 開設(shè)在商學(xué)院下。Carnegie Mellon University 開設(shè)在漢斯管理學(xué)院下。雖然諸如Stanfor University開設(shè)在EE下，但是這并非是主流方向。

從整體的申請情況來看排名很難客觀的體現(xiàn)MIS或者IS的實力，因為我們常用的USNEWs的排名主要是針對Library Science 的，而非真正的MIS或IS。一般比較反映MIS和IS實力的，還是CS和IE的排名。

MIS的學(xué)生畢業(yè)后主要的就業(yè)方向是以IT Professional 為主。這是一個籠統(tǒng)的說法。具體一點說，有的去做了軟件外包，因為MIS里涉及到很多軟件開發(fā)的東西，也就是軟件工程的東西。有的去了銀行等對數(shù)據(jù)安全要求非常高的機構(gòu)（我們上面有講過，MIS廣義上來說，需要做的事情是確保信息的安全，有效和及時性）。還有人去了一些咨詢公司，或者金融類機構(gòu)去做后臺的數(shù)據(jù)分析等工作，也就是做了金融工程的學(xué)生所做的工作。當(dāng)然這都是理想的情況。有很多從業(yè)的方向跟CS畢業(yè)生是一樣的，做一些基礎(chǔ)的Programming/Coing 或者Testing的工作等。

Systems 系統(tǒng)

這個專業(yè)用最簡單的話來說就是主要培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)當(dāng)下先進的計算機系統(tǒng)技術(shù)，讓學(xué)生可以設(shè)計出不斷進步的計算機系統(tǒng)，它可能學(xué)到的課程如下：

▏Multimeia Systems多媒體系統(tǒng)

▏Operating Systems Design操作系統(tǒng)設(shè)計

▏Real-Time Systems實時系統(tǒng)

▏Distribute Systems分布式系統(tǒng)

▏Communication Networks通信網(wǎng)絡(luò)

▏Wireless Network無線網(wǎng)絡(luò)

▏Computer Security I計算機安全

▏Avance Operating Systems高級操作系統(tǒng)

▏Avance Distribute Systems高級分布式系統(tǒng)

▏Avance Computer Networks高級計算機網(wǎng)絡(luò)

▏Computer Systems Analysis計算機系統(tǒng)分析

▏Systems Moeling & Simulation系統(tǒng)建模和系統(tǒng)模擬

▏Avance Computer Security高級計算機安全

▏Computer Networks計算機網(wǎng)絡(luò)

▏Computability, Algorithms, an Complexity計算、算法和復(fù)雜性原理

▏Design an Implementation of Compilers編譯器的設(shè)計和實現(xiàn)

▏High-Performance Computer Architecture高性能計算機結(jié)構(gòu)

▏Avance Internet Computing Systems anApplications高級網(wǎng)絡(luò)計算機系統(tǒng)和應(yīng)用

▏Internetworking Architectures an Protocols網(wǎng)際交換結(jié)構(gòu)和協(xié)議

它的一些受歡迎的研究課題包括Information Theory an Coing信息理論和代碼、Wireless an Sensor Networks無線和傳感器網(wǎng)絡(luò)、Network Design an Analysis網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與分析、Security安全等。其中最熱門的方向當(dāng)屬Distribute Systems分布式系統(tǒng)了。

Systems的畢業(yè)生將來可以到IT公司、咨詢公司、金融機構(gòu)甚至是CIA（中央情報局）工作，這是比較理想的情況。咨詢公司例如：SAP；金融機構(gòu)主要做一些后臺工作，比如金融機構(gòu)內(nèi)部系統(tǒng)，或者對客戶的系統(tǒng)的維護。IT公司就不用說了，如IBM，HP等。

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在CS 領(lǐng)域我們選取了一些分支，有些詳細(xì)，有些簡單，同時也由于CS本身的分支錯綜復(fù)雜，本書并不能一一列出，例如比較活躍的研究領(lǐng)域Programming Language程序設(shè)計語言，學(xué)的是計算機語言的設(shè)計和實現(xiàn)，目的是提高程序員的效率和程序的質(zhì)量，它要學(xué)習(xí)的內(nèi)容包括抽象的計算機語言理論，以及具體的對高級語言的應(yīng)用和實現(xiàn)。該領(lǐng)域是所有CS相關(guān)分支的基礎(chǔ)，因此也基本包含在了各個學(xué)校的各個分支的課程中。當(dāng)然也有學(xué)校單獨將其作為其中一個分支，例如University of Illinois at Urbana Champaign。作為發(fā)明第一個可以顯示圖片的瀏覽器的大學(xué)，UIUC在CS領(lǐng)域也算是全美的領(lǐng)頭學(xué)校之一，它在Programming Languages， Formal Systems， an Software Engineering領(lǐng)域有自己的實驗中心，即Universal ParallelComputing Research Center、Open Systems Laboratory、Formal Systems Laboratory和SoftwareArchitecture Group。另一方面，因為并不存在單一的通用的編程語言，因此掌握多種語言也是學(xué)習(xí)CS專業(yè)的必要組成部分。同時它也受影響于并影響著數(shù)學(xué)、軟件工程和語言學(xué)等學(xué)科。其它學(xué)科也都有類似的特點，幾乎每一個分支都不是獨立存在的，都是互相制約互相影響的。這些同樣適用于理工科的其它專業(yè)。

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