帶你了解美國計算機(jī)科學(xué)專業(yè)（ CS ）

美國計算機(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、軟件和硬件等，計算機(jī)科學(xué)分為理論計算機(jī)科學(xué)和實(shí)驗(yàn)計算機(jī)科學(xué)兩個部分。

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

有時公眾會誤以為計算機(jī)科學(xué)就是解決計算機(jī)問題的事業(yè) ( 比如信息技術(shù) )，或者只是與使用計算機(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，部分院校讀取的時長一般為 1.5-2 年的時間。

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)時長稍短，約 1-1.5 年。

CS 專業(yè)分支：

計算理論與算法理論主要包括算法、算法學(xué)、計算復(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)計語言與編譯研究把高級語言轉(zhuǎn)換成計算機(jī)可識別的二進(jìn)制，從而通過計算達(dá)到我們想要的結(jié)果作為輸出，這個轉(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、功能設(shè)計和測試，如網(wǎng)上購物系統(tǒng)的總設(shè)計，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)的人與計算機(jī)之間的信息交換過程。

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

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

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

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將有獨(dú)立功能的多臺計算機(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)通信的整個系統(tǒng)。研究內(nèi)容常涉及計算機(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)計算應(yīng)用計算機(jī)處理科學(xué)研究和工程技術(shù)中所遇到的數(shù)學(xué)計算，主要包括建立數(shù)學(xué)模型、建立求解的計算方法和實(shí)現(xiàn)。

計算生物學(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)。

大多申請計算機(jī)科學(xué)的學(xué)生，去往計算機(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 計算機(jī)專業(yè)的申請者 GPA 一般都在 3.6 以上，個別學(xué)校的入學(xué)新生平均 GPA 可達(dá) 3.8。

TOEFL計算機(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、重要的獎勵或榮譽(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)立了計算機(jī)系，后來又發(fā)展成為計算機(jī)科學(xué)學(xué)院，曾誕生過 5 位“圖靈獎”獲得者。計算機(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)目時長三個學(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 中不乏圖靈獎得主和各個學(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)了計算機(jī)相關(guān)專業(yè)，還有一個計算工程中心 (Center for Computational Engineering，CCE)，開設(shè)了兩個交叉項(xiàng)目，MS in Computation for Design an Optimization( 設(shè)計與優(yōu)化計算碩士 )、PhD in Computational Science an Engineering( 計算科學(xué)與工作博士 )。碩士項(xiàng)目時長 12-18 個月，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，時長 2 -3 個學(xué)期。

康奈爾大學(xué)

康奈爾的計算機(jī)理論方面頗有建樹，CS 的主要研究方向?yàn)槿斯ぶ悄?、計算機(jī)科學(xué)、程序語言與邏輯、計算機(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)一步深造但又暫時不準(zhǔn)備讀博的人，學(xué)制 4 個學(xué)期。就讀這個項(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)，時長兩年，注重理論知識與實(shí)踐，偏向于計算機(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。這個方向工作機(jī)會很多，通常可以在微軟、IBM、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) 就是一個不錯的選擇。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)管理這個方向?qū)幊桃笠埠艿停悴恍枰耖_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，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。