帶你了解美國計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)（ CS ）

美國計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè) (Computer Science，簡稱 CS)，是研究信息過程、用以表達(dá)此過程的信息結(jié)構(gòu)和規(guī)則及其在信息處理系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)的學(xué)科。

CS 是一門包含各種各樣與計(jì)算和信息處理相關(guān)主題的系統(tǒng)學(xué)科，從抽象的算法分析、形式化語法等等，到更具體的主題如編程語言、程序設(shè)計(jì)、軟件和硬件等，計(jì)算機(jī)科學(xué)分為理論計(jì)算機(jī)科學(xué)和實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)科學(xué)兩個(gè)部分。

作為一個(gè)學(xué)科，計(jì)算機(jī)科學(xué)涵蓋了從算法的理論研究和計(jì)算的極限，到如何通過硬件和軟件實(shí)現(xiàn)計(jì)算系統(tǒng)。

有時(shí)公眾會誤以為計(jì)算機(jī)科學(xué)就是解決計(jì)算機(jī)問題的事業(yè) ( 比如信息技術(shù) )，或者只是與使用計(jì)算機(jī)的經(jīng)驗(yàn)有關(guān)，如玩游戲、上網(wǎng)或者文字處理。其實(shí)計(jì)算機(jī)科學(xué)所關(guān)注的，不僅僅是去理解實(shí)現(xiàn)類似游戲、瀏覽器這些軟件的程序的性質(zhì)，更要通過現(xiàn)有的知識創(chuàng)造新的程序或者改進(jìn)已有的程序。

MS學(xué)位MS 全稱 “Master of Science ” 一般情況下是研究導(dǎo)向的學(xué)位，學(xué)生有更多的自主選擇是否寫論文的權(quán)利；如果繼續(xù)從事研究或者讀取博士學(xué)位，建議選擇 MS 學(xué)位讀取。當(dāng)然美國計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)絕大部分學(xué)校提供的是 MS 學(xué)位，只有小部分學(xué)校開設(shè) ME 學(xué)位。MS 學(xué)位由于可能會需要做科研、寫論文，部分院校讀取的時(shí)長一般為 1.5-2 年的時(shí)間。

ME學(xué)位而 ME 全稱“ Master of Engineering ”一般情況下是職業(yè)導(dǎo)向的學(xué)位，學(xué)生一般通過修課程或者做項(xiàng)目的形式畢業(yè)，極少有機(jī)會能夠參與科研、撰寫論文，除非有教授愿意指導(dǎo)學(xué)生，但是這種機(jī)會是很小的。ME 學(xué)位由于沒有論文，學(xué)習(xí)時(shí)長稍短，約 1-1.5 年。

CS 專業(yè)分支：

計(jì)算理論與算法理論主要包括算法、算法學(xué)、計(jì)算復(fù)雜性理論等，算法指用系統(tǒng)的方法描述解決問題的策略機(jī)制。

程序設(shè)計(jì)語言與編譯研究把高級語言轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可識別的二進(jìn)制，從而通過計(jì)算達(dá)到我們想要的結(jié)果作為輸出，這個(gè)轉(zhuǎn)變的過程即編譯過程。

數(shù)據(jù)庫與信息數(shù)據(jù)庫是按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來組織、存儲和管理數(shù)據(jù)的倉庫。常涉及信息檢索，數(shù)據(jù)分析，數(shù)據(jù)測試，數(shù)據(jù)提取等，如圖書館管理系統(tǒng)，薪資發(fā)放管理系統(tǒng)和自動求職系統(tǒng)。

軟件工程一門研究用工程化方法構(gòu)建和維護(hù)有效的、高質(zhì)量的軟件的學(xué)科，內(nèi)容涉及程序語言，編程、需求分析、界面設(shè)計(jì)、功能設(shè)計(jì)和測試，如網(wǎng)上購物系統(tǒng)的總設(shè)計(jì)，校園圖書館輔助系統(tǒng)，通訊錄管理系統(tǒng)開發(fā)等。

人工智能研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)，它試圖了解智能的實(shí)質(zhì)，并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式作出反應(yīng)的智能機(jī)器，常涉及機(jī)器人，語音識別，圖像識別，自然語言處理等。

人機(jī)交互人與計(jì)算機(jī)使用某種對話語言，以一定的交互方式，為完成確定任務(wù)的人與計(jì)算機(jī)之間的信息交換過程。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的概念設(shè)計(jì)。

計(jì)算機(jī)圖形和可視化使用科學(xué)計(jì)算法將二位或三維圖形轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)顯示器的柵格形式的科學(xué)，簡而言之，就是研究如何在計(jì)算機(jī)中顯示圖形以及利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖形的計(jì)算和顯示的相關(guān)原理與算法。

計(jì)算機(jī)安全保護(hù)計(jì)算機(jī)硬件、軟件、數(shù)據(jù)等不遭到破壞、更改和顯露。常涉及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全，信息安全和密碼學(xué)等。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將有獨(dú)立功能的多臺計(jì)算機(jī)，通過通信設(shè)備線路連接起來，在網(wǎng)絡(luò)軟件的支持下，實(shí)現(xiàn)彼此之間資源共享和數(shù)據(jù)通信的整個(gè)系統(tǒng)。研究內(nèi)容常涉及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)一些、移動網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)安全。

科學(xué)計(jì)算應(yīng)用計(jì)算機(jī)處理科學(xué)研究和工程技術(shù)中所遇到的數(shù)學(xué)計(jì)算，主要包括建立數(shù)學(xué)模型、建立求解的計(jì)算方法和實(shí)現(xiàn)。

計(jì)算生物學(xué)開發(fā)和應(yīng)用數(shù)據(jù)分析及理論的方法、數(shù)學(xué)建模和計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，用于生物學(xué)、行為學(xué)和社會群體系統(tǒng)，主要是依靠大規(guī)模計(jì)算模擬技術(shù)，從海量信息中提取最有用的數(shù)據(jù)。

大多申請計(jì)算機(jī)科學(xué)的學(xué)生，去往計(jì)算機(jī)下軟件工程、數(shù)據(jù)庫、人工智能等方向，這些方向也都是就業(yè)需求量大，就業(yè)薪資較高的申請方向。

CS 專業(yè)申請要求：

GPA雖然美國前 10 名的學(xué)校大多都宣稱只要在滿分 4.0 的 GPA 中獲得 3.0 以上就足以申請，但根據(jù)歷年的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，成功申請 Top10 計(jì)算機(jī)專業(yè)的申請者 GPA 一般都在 3.6 以上，個(gè)別學(xué)校的入學(xué)新生平均 GPA 可達(dá) 3.8。

TOEFL計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)對于托福的要求不高，一般達(dá)到 80-85 的區(qū)間就可以滿足一般要求。

但如果學(xué)生的目標(biāo)是 TOP30 名校，TOEFL 最好能達(dá)到 100 分以上； TOP30-60 的學(xué)校，TOEFL90 分以上會比較有優(yōu)勢。

GREGRE 310 以上，為了得以體現(xiàn)自己的專業(yè)實(shí)力，獲取美國名校青睞，分?jǐn)?shù)考取得越高越好。

軟件背景推薦信、論文、重要的獎(jiǎng)勵(lì)或榮譽(yù)等相關(guān)的專業(yè)研究背景。如果是碩士申請，有豐富的研究參與經(jīng)歷，對于申請就會有很大的提升，如果是申請博士，如果能在專業(yè)領(lǐng)域有相關(guān)的論文發(fā)表，更容易獲得學(xué)校和教授的關(guān)注。

CS 專業(yè)頂尖院校介紹

卡耐基梅隆大學(xué)

CMU、麻省理工、斯坦福、加州伯克利分校是 CS 專業(yè)的四位大哥，實(shí)力不相上下。CMU 在美國大學(xué)中最早創(chuàng)立了計(jì)算機(jī)系，后來又發(fā)展成為計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院，曾誕生過 5 位“圖靈獎(jiǎng)”獲得者。計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院下設(shè) CS、機(jī)器學(xué)習(xí)、人機(jī)交互等專業(yè)。CMU 的 CS 專業(yè)不強(qiáng)制要求申請者本科也就讀于 CS 專業(yè)，但科學(xué)相關(guān)專業(yè)的學(xué)生申請成功幾率更大。項(xiàng)目時(shí)長三個(gè)學(xué)期，但轉(zhuǎn)專業(yè)的申請者可能需要多學(xué)習(xí)一學(xué)期的基礎(chǔ)知識。必須注意的是，CS 的 master 項(xiàng)目和 Ph.D 是不一樣的項(xiàng)目，master 主要以就業(yè)為導(dǎo)向，學(xué)生畢業(yè)后大都直接工作，即使申請 Ph.D 也不會有優(yōu)待。

斯坦福大學(xué)

Stanfor 的 CS 設(shè)在工學(xué)院，規(guī)模較大，F(xiàn)aculty 中不乏圖靈獎(jiǎng)得主和各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的大腕人物。在 CS 科研方面，斯坦福的理論、數(shù)據(jù)庫、軟件、硬件、人工智能等各領(lǐng)域都是實(shí)力強(qiáng)勁的頂級高手。而斯坦福獨(dú)具優(yōu)勢的地理位置——位于硅谷，也使得 Stanfor 堪稱 CS 的天堂。斯坦福的 CS 專業(yè)還有與法學(xué)院以及 MBA 合作的項(xiàng)目，開給那些對 CS 感興趣的法學(xué)碩士和 MBA 學(xué)員。

麻省理工學(xué)院

MIT 作為舉世聞名的理工學(xué)院，曾為 CS 的發(fā)展作出巨大貢獻(xiàn)。MIT 開設(shè)了計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)，還有一個(gè)計(jì)算工程中心 (Center for Computational Engineering，CCE)，開設(shè)了兩個(gè)交叉項(xiàng)目，MS in Computation for Design an Optimization( 設(shè)計(jì)與優(yōu)化計(jì)算碩士 )、PhD in Computational Science an Engineering( 計(jì)算科學(xué)與工作博士 )。碩士項(xiàng)目時(shí)長 12-18 個(gè)月，PhD 項(xiàng)目則需要 4-7 年完成，要求申請者碩士畢業(yè)，擁有數(shù)學(xué)、工程、物理學(xué)專業(yè)背景。如本科生要申請，需先入讀該項(xiàng)目所參與系的碩士 (MS) 項(xiàng)目。

加州大學(xué)伯克利分校

UCB 的 CS 專業(yè)和 EE 一起成立了 EECS 院系，不僅開設(shè)了 CS、EE 專業(yè)，還有 Electrical an Computer Engineering、Computer Science an Engineering 這樣的交叉混合專業(yè)。該校的 MS in Computer Science適合那些以研究為導(dǎo)向但又不打算立刻讀 Ph.D 的學(xué)生，申請要求和申 Ph.D 的要求一樣。這個(gè)項(xiàng)目靈活性更強(qiáng)，畢業(yè)后既可以選擇就業(yè)，也可以選擇讀 Ph.D。項(xiàng)目時(shí)長 1 -2 年，只接受秋申，不要求申請者本科專業(yè)為 CS 或 EE，但最好有理工科背景，每年招收 230 人左右。

伊利諾伊香檳分校

UIUC 的 CS 實(shí)力一流，曾經(jīng)創(chuàng)造過輝煌。在 CS Department 下面設(shè)有 MS&Ph.D 項(xiàng)目，適合以學(xué)術(shù)研究為目標(biāo)的學(xué)生，還有 Professional Masters Program(MCS)，是一個(gè)不需要理論研究的項(xiàng)目，注重實(shí)用性。該可以在 MOOC 上完成，也可以在學(xué)校完成，時(shí)長 2 -3 個(gè)學(xué)期。

康奈爾大學(xué)

康奈爾的計(jì)算機(jī)理論方面頗有建樹，CS 的主要研究方向?yàn)槿斯ぶ悄?、?jì)算機(jī)科學(xué)、程序語言與邏輯、計(jì)算機(jī)理論等?？的螤柕?CS 專業(yè)被細(xì)分為 Computer Science (M.Eng.)、Computer Science (M.S.)、Computer Science (Ph.D.) 等方向。M.Eng 項(xiàng)目只讀一年，以就業(yè)為導(dǎo)向，適合以后準(zhǔn)備工作的學(xué)生。該項(xiàng)目還有一個(gè)與 NYU 的合作項(xiàng)目，可以在紐約就讀。M.S 和 Ph.D 都是以研究為導(dǎo)向，其中 M.S 項(xiàng)目適合那些想要在 CS 領(lǐng)域的進(jìn)一步深造但又暫時(shí)不準(zhǔn)備讀博的人，學(xué)制 4 個(gè)學(xué)期。就讀這個(gè)項(xiàng)目還能申請 TA，學(xué)費(fèi)也會比 M.Eng 項(xiàng)目便宜。

普林斯頓大學(xué)

普林斯頓的開設(shè)的 CS 是 Master of Science in Engineering(M.S.E)，時(shí)長兩年，注重理論知識與實(shí)踐，偏向于計(jì)算機(jī)工程，學(xué)生讀完一學(xué)期后也可以申請轉(zhuǎn)到 Master of Engineering(M.Eng)，更注重實(shí)踐運(yùn)用。普林斯頓的 CS 只有秋申，不提供周末和晚上上課的 part-time 項(xiàng)目，也不提供暑期課程。不強(qiáng)制要求申請者本科專業(yè)是 CS，工程、科學(xué)、數(shù)學(xué)專業(yè)同樣接受。普林斯頓 CS 的研究領(lǐng)域主要有 Comptutational Biology、Computational Marktets/Game Theory/Economics、Computer Architecture 等。

CS 專業(yè)就業(yè)方向：

開發(fā)人員 / 程序員/軟件工程師CS 專業(yè)里最基本的技能是什么？毫無疑問，肯定是編程。無論你是碩士，還是博士，也不論你是學(xué) CS 哪個(gè)方向的，研究算法 (algorithm) 的也好，人工智能 (AI) 的也罷，或者是軟件工程 (software engineering)、圖形處理 (graphics/image processing)、網(wǎng)絡(luò) (network) 等，大家將來都有一條共同的也是 CS 里最大的出路，就是去寫 coe 編程做軟件開發(fā)，成為一名程序員。這個(gè)方向工作機(jī)會很多，通?？梢栽谖④洝BM、蘋果、甲骨文等軟件或互聯(lián)網(wǎng)公司找到一份高薪的工作。

軟件 QA( 質(zhì)量保證)/測試當(dāng)然，學(xué)習(xí) CS 的很多人并不喜歡編程，或者編程能力比較弱，那除了做 coing 以外還能做什么呢 ? 軟件測試 (QA/testing) 就是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。從軟件工程的角度來說，有人寫軟件，就得有人專門跟在后面找 bug 提高軟件的質(zhì)量。雖然 QA 的活以前一直被輕視，曾經(jīng)被認(rèn)為是可有可無的東西，不需要專門的 QA。然而現(xiàn)在軟件更替越來越快，QA 被越來越重視，不可否認(rèn)的事實(shí)是，QA 不可或缺。哪里有軟件開發(fā)，哪里就需要軟件測試，因此 QA 工作現(xiàn)在也有很多，已經(jīng)在計(jì)算機(jī)行業(yè)里占了很大的比例了。

數(shù)據(jù)庫 / 網(wǎng)絡(luò)管理這個(gè)方向?qū)幊桃笠埠艿?，你不需要像開發(fā)數(shù)據(jù)庫或者網(wǎng)絡(luò)管理軟件的人那樣子，天天耗在編程里。這類工作還有很多優(yōu)點(diǎn)： 就業(yè)范圍廣，稍微大點(diǎn)的公司、學(xué)?；蛘呷魏螜C(jī)構(gòu)都需要有高級管理員來管理維護(hù)網(wǎng)絡(luò)和存儲備份數(shù)據(jù)庫。工作經(jīng)驗(yàn)越豐富越受歡迎，因?yàn)楹芏喙ぷ骶褪堑媒?jīng)驗(yàn)豐富的管理者才能處理好，不是隨便扒拉一個(gè)沒多少經(jīng)驗(yàn)的人就能湊合著做的。

其他崗位其他的工種也有很多，比如管理軟件的發(fā)布和更新 (release management)、用戶界面 (UI,user interface) 設(shè)計(jì)，技術(shù)支持等等，但是一方面這些工作數(shù)量相對少，另一方面，不同的公司里，相同的職位名稱可能具體的工作性質(zhì)不太一樣，比如做 release management 的，有的公司要求做很多 QA 的活，有的公司更靠近 evelopers，還有的公司可能讓你安裝 / 搭建系統(tǒng)來管理不同的 releases，跟個(gè)系統(tǒng)管理員似的，所以工作跟自己的興趣相搭還是很重要的。

【微語】愿你走出半生，歸來仍是少年。愿你留學(xué)一遭，回首有愛相伴。