Hello~大家好，留學生作業(yè)問題一直是廣大同學們頭疼的地方，其實要想解決這一難題非常簡單，只要梳理課堂筆記，細化自己所學的專業(yè)理論知識即可。今天學姐為同學們講一下美國羅格斯大學CS計算機科學專業(yè)知識概述，希望可以幫助廣大美國留學生梳理思路，學姐整理了非常詳細的流程細節(jié)可以參考。

什么是計算機科學?

計算機科學是信息技術(shù)和計算機軟件系統(tǒng)的研究、開發(fā)和維護。在計算機科學領(lǐng)域工作的人開發(fā)和研究計算機系統(tǒng)。他們使用尖端技術(shù)，如人工智能和機器學習。

每一個計算機專業(yè)的人都應(yīng)該知道的

編程語言

學習編程語言的最好方法就是學習多種編程語言和編程范式。學習第n種語言的難度是第(n-1)種難度的一半。然而，要真正理解編程語言，必須實現(xiàn)一種。理想情況下，每一個計算機科學專業(yè)的學生都會選修一門編譯器課程。至少，每個計算機科學專業(yè)都應(yīng)該實現(xiàn)一個解釋器。

離散數(shù)學

學生必須對形式邏輯和證明有扎實的掌握。通過代數(shù)運算和自然演繹的證明涉及常規(guī)編程任務(wù)中常見的推理。歸納證明涉及遞歸函數(shù)構(gòu)造中使用的推理。學生必須熟練掌握正式的數(shù)學符號，并對基本的離散結(jié)構(gòu)進行嚴格的推理:集合、元組、序列、函數(shù)和冪集。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法

學生當然應(yīng)該看到常見的(或罕見但不合理有效的)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法。但是，比知道特定的算法或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(通常很容易查找)更重要的是，學生必須理解如何設(shè)計算法(例如，貪婪的動態(tài)策略)，以及如何跨越理想中的算法與其實現(xiàn)的本質(zhì)之間的差距。

理論

掌握理論是研究生院研究的先決條件。當理論為一個問題提供了硬邊界時(或者當它提供了一種繞過最初看起來是硬邊界的方法時)，理論是無價的。計算復(fù)雜性可以合理地宣稱是所有計算機“科學”中為數(shù)不多的真正預(yù)測理論之一。計算機專業(yè)的學生必須知道易處理性和可計算性的界限在哪里。忽視這些限制在最好的情況下會招致挫折，在最壞的情況下會招致失敗。

體系結(jié)構(gòu)

對計算機體系結(jié)構(gòu)的扎實理解是無可替代的。每個人都應(yīng)該從晶體管開始理解計算機。對體系結(jié)構(gòu)的理解應(yīng)該包括標準的抽象層次:晶體管、門、加法器、多路復(fù)用器、觸發(fā)器、算術(shù)邏輯單元、控制單元、高速緩存和隨機存取存儲器。在可預(yù)見的未來，理解高性能計算的GpU模型將非常重要。

操作系統(tǒng)

任何足夠大的程序最終都會變成操作系統(tǒng)。因此，一個人應(yīng)該知道內(nèi)核如何處理系統(tǒng)調(diào)用、分頁、調(diào)度、上下文切換、文件系統(tǒng)和內(nèi)部資源管理。對操作系統(tǒng)的良好理解僅次于對實現(xiàn)性能的編譯器和體系結(jié)構(gòu)的理解。當對一個沒有操作系統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)進行編程時，理解操作系統(tǒng)(我會自由地解釋為包括運行時系統(tǒng))變得尤為重要。

建立關(guān)系網(wǎng)

鑒于網(wǎng)絡(luò)無處不在，一個人應(yīng)該對網(wǎng)絡(luò)堆棧和網(wǎng)絡(luò)中的路由協(xié)議有一個堅實的理解。在不可靠的傳輸協(xié)議(如Ip)的基礎(chǔ)上建立一個高效、可靠的傳輸協(xié)議(如TCp)的機制對一個計算機人員來說不應(yīng)該是神奇的。應(yīng)該是核心知識。人們必須理解協(xié)議設(shè)計中涉及的權(quán)衡——例如，什么時候選擇TCp，什么時候選擇UDp。(如果程序員也大規(guī)模使用UDp，他們需要理解擁塞的更大社會影響。)

安全

安全的可悲事實是，大多數(shù)安全漏洞來自草率的編程。更可悲的事實是，許多學校在培訓(xùn)程序員保護他們的代碼方面做得很差。開發(fā)人員必須知道程序被破壞的方式。他們需要培養(yǎng)一種防御性編程的意識——一種思考他們自己的代碼可能如何被攻擊的意識。安全性是一種最好分布在整個課程中的培訓(xùn):每個學科都應(yīng)該警告學生其固有的漏洞。

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編譯器

操作系統(tǒng)設(shè)計

分布式系統(tǒng):概念和設(shè)計

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連續(xù)系統(tǒng)的建模和仿真

靈感來自大腦的計算

計算機圖形學導(dǎo)論

軟件工程

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實施

數(shù)據(jù)科學導(dǎo)論

人工智能導(dǎo)論

計算機科學主題

形式語言和自動機

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機器學習原理

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