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01计算机科学的基本介绍
计算机科学(computer science,缩写为CS)是系统性研究信息与计算的理论基础以及它们在计算机系统中如何实现与应用的实用技术的学科。它通常被形容为对那些创造、描述以及转换信息的算法处理的系统研究。
计算机科学和计算机工程的区别
总的来说,CS偏理论研究,侧重以计算机技术为基础解决问题;CE偏重系统应用,与网络、通讯更紧密些。CS、CE和EE是相通学科。
计算机科学包含很多分支领域:有些强调特定结果的计算,有些是探讨计算问题的性质,有些专注于怎样实现计算,有些专注于怎样使计算机和计算变得有用、好用,以及随时随地为人所用。
01 软件工程
软件工程方向主要研究开发大规模软件系统的原理和技术。大体上分成软件设计、编程语言和软件测试。
02 数据库
数据库方向具体又有数据库系统,数据挖掘等等。从很理论的关系数据库、云数据库,到很应用的SQL,全在学习范围之内。
03 计算机网络
计算机网络甚至包括Telecommunication(通信)。这个范围可就大了。网络应用、网络协议、网络通信、网络理论、网络安全等等全算在内。
04 人工智能
人工智能其实是很综合的学科,里面涵盖了计算机专业的很多小方向。比如机器学习系统,计算机语言,图像处理,语音识别,机器人,人机交互,机器人等等。
05 计算机图形学
计算机图形学,这个专业与上面的人工智能、计算机网络、软件工程全都有交叉。研究图像的表达、处理等。计算机成像,三维动画,甚至网络影像传播都属于这个方向的范畴。
06 人机交互
人机交互,语音识别之类(语音识别有时候也作为一个单独的领域)。这个专业和人工智能专业互相交叉。并且此专业是计算机科学、行为科学、人体工程学、设计类的一个交叉领域。
07 管理信息系统MIS
管理信息系统MIS本质上说就是一个数据库系统,它和其他数据库系统的不同就在于其目的用于整合必要的信息用于决策。
02计算机科学学什么
有些人会认为计算机科学只是关于编程,但事实并非如此。计算机科学专注于计算机理论,包括四个关键领域:理论、编程语言、算法、数据构架。
计算机科学专业的学生可能会学习的课程:
Avance Software Development
Networking an Communications
Computational Problem-Solving
Human an Computer Interaction
Operating System Design
Data Structures an Algorithms
User Interface/User Experience Design
Data Security
Information Management
Systems Funamentals
计算机科学专业还将学习高等数学课程,比如代数和微积分。当然,CS专业还可以选择相关领域的选修课,如移动应用程序开发、Web和多媒体设计、软件测试、博弈论,数据挖掘和商业智能等等的课程。
03计算机科学的就业前景
目前全球最大招聘搜索引擎,美国流量最大的求职网站Inee发布的硅谷2021年趋势报告显示,软件工程和高级软件工程排硅谷技术类岗位需求榜的第1和第2名。
薪酬调查显示计算机科学领域的工资居高不下:
机器学习工程师 17.2万美金(约合人民币119.2万)
平台工程师:15.4万美金(约合人民币106.9万)
软件架构师:14.2万美金(约合人民币98.4万)
高级系统工程师:14.1万美金(约合人民币97.8万)
云工程师:13.2万美金(约合人民币91.6万)
后端开发人员:13.1万美金(约合人民币90.8万)
软件测试工程师:12.3万美金(约合人民币85.3万)
数据工程师:12万美金(约合人民币83.2万)
前端开发人员:11.4万美金(约合人民币79万)
软件工程师:11.2万美金(约合人民币77.6万)
04顶尖的计算机科学院系
有些院校将CS和EE设在一个院系下面,比如MIT、UC Berkeley、Northeastern U;有的学校将CS和CE设在一起,比如U Washington-Seattle、UC San Diego、PSU。
1卡内基梅隆大学Carnegie Mellon University
2022U.S.NEWS 25
独立的计算机学院设有八个部门:计算机科学部门、人机交互研究所、娱乐科技部门(与艺术学院合办)、计算生物学部门(与梅隆科学院合办)、软件研究所、语言技术研究所、机器人研究所、机器学习部门。卡梅CS教育的跨学科、实用性、先锋性十分凸出,要求学生完成核心基础课程和一个辅修专业课程,在获得扎实的基础知识的同时能够认识到CS与其他专业的联系。大部分学生还没毕业就已经被各大计算机网络巨头公司“盯”上了,毕业生起始年薪高于其他学校同专业毕业生。
1麻省理工学院Massachusetts Institute of Technology
2022U.S.NEWS 2
2019年底MIT将电子工程和计算机科学系(EECS)拆分为3个系:电子工程(EE),计算机科学(CS),人工智能与决策(AI+D)。IEEE Fellow、美国工程院院士、艺术与科学院院士Arvin担任CS系主任。本科生研究项目UROP允许本科生进入到学校各大实验室进行研究。
1斯坦福大学Stanfor University
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CS隶属于工程学院,在计算机科研方面,斯坦福无论在理论、数据库、软件、硬件、AI 等各个领域都是实力强劲的顶级高手。
1加州大学伯克利分校University of California-Berkeley
2022U.S.NEWS 22
本科生选择CS有两个选项,一个是EECS(较难申请),隶属工程学院,毕业可获BS(理学士)学位;另一个是CS,隶属文理学院,毕业可获得BA(文学士)学位。离硅谷超近,地理位置简直得天独厚。
5康奈尔大学Cornell University
2022U.S.NEWS 17
CS的主要研究方向为人工智能、计算机科学、程序语言与逻辑、计算机理论等。唯一不足是学校远离信息产业聚集的中心,这一点和斯坦福、MIT没法比。
5佐治亚理工学院Georgia Institute of Technology-Main Campus
2022U.S.NEWS 38
课程覆盖面广,为深入学习打下基础,为学生提供多专业方向的课程选择,每个学生可以选两个方向。大三大四有设计课程和项目合作,培养学生的综合能力。设有CS+MS项目,CS专业有单独的career fair。
5伊利诺伊大学香槟分校University of Illinois at Urbana-Champaign
2022U.S.NEWS 47
美国早期的超级计算机都是由UIUC牵头研发的,美国超级计算机应用程序国家中心也设立于UIUC。UIUC作为传统CS顶尖强校,是各大科技公司的target school,无论是海投、内推、career fair都具有显著优势。因为项目小而精,对比CMU、USC这样动辄各大项目总人数在1000以上的学校,内卷极其小。
8加州理工学院California Institute of Technology
2022U.S.NEWS 9
小规模的学院设置让不同领域之间的跨学科交流合作更加便捷高效。计算机科学偏理论。
8普林斯顿大学Princeton University
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CS规模不大,但培养了大量计算机界大咖人物,如Jeffrey D. Ullman, John McCarthy等巨牛人物。
10加州大学洛杉矶分校University of California-Los Angeles
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关注计算机相关系统和相关工程领域的设计,开发,建模,分析和应用-特别是在软件系统,算法方法,计算机接口和物理系统。设五大中心:特定领域计算中心、可扩展分析所、自主智能网络系统中心、信息与计算安全中心、无线医疗所。
10德克萨斯大学奥斯汀分校The University of Texas at Austin
2022U.S.NEWS 38
研究领域涉及到:数据挖掘,分布式系统和网络,图形和可视化,机器学习和自然计算,理论计算机科学,计算机架构,生物信息学与计算生物学,编程语言和实现,科学计算,人工智能模型驱动工程,安全,操作系统。设有5年本科和硕士综合课程。
10华盛顿大学University of Washington-Seattle Campus
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CSE本科开设了计算机科学(computer science文理学院) 和计算机工程 (computer engineering 工程学院)两个方向。西雅拥有很多世界巨头,像微软、波音、亚马逊、星巴克、美国电报电话移动通讯公司、英特尔公司工业园均坐落在西雅图,就业优势显著。
13哥伦比亚大学Columbia University
2022U.S.NEWS 2
本科部分学习与计算机直接相关的领域,部分学习理论计算机科学和数学,也提供广泛的高级课程,包括人工智能、自然语言处理等。大多数毕业生直接进入行业或政府的计算机科学职业职位,或继续攻读研究生学位课程。也有学生选择通过攻读工商管理、医学或其他专业研究的其他课程,将计算机科学与第二职业兴趣相结合。
13哈佛大学Harvar University
2022U.S.NEWS 2
设置在工程与应用科学学院,这个学院成立于2007年,规模比较小,CS方面的教授也比较少。偏理论,系也比较小,较少招中国学生。
13密歇根大学安娜堡分校University of Michigan-Ann Arbor
2022U.S.NEWS 23
本科生拿到密歇根大学offer后可在一年后有条件选读计算机工程,计算机科学或数据科学专业。CS课程为学生在计算机软件,硬件和理论打下扎实基础,也给学生提供了CS领域高级选修课,例如数据库、体系结构、网络、人工智能和图形、或新兴的跨学科领域,如电子商务、Web信息系统和计算机游戏设计等课程。
16加州大学圣地亚哥分校University of California-San Diego
2022U.S.NEWS 34
UC大学系统中的“青年才俊”,重视理工也不忽视人文。CS是CSE的核心专业,课程和研究集中领域:算法、计算机架构、计算机视觉和图形、密码学和安全、数据库、嵌入式系统、机器学习 (AI)、移动计算、编程语言、软件工程以及系统和网络。低年级课程为数学、物理、编程方法和技能以及计算机组织打下坚实的基础。高年级核心课程涉及算法、硬件和软件的理论和设计。选修课让学生在计算机科学和工程方面获得额外的广度和/或深度。
16宾夕法尼亚大学University of Pennsylvania
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为学生提供计算机科学概念基础以及复杂软件和硬件系统的深入教育。使学生能够探索计算机科学与工程和其他学科之间的联系,与数学、科学和文科教育相结合,培养学生成为计算机科学实践的领导者,为其他学科或研究创造应用,并在技术创新的前沿追求一系列职业、高级学位或个人兴趣。强项:人工智能、信息管理和软件原理。
18约翰霍普金斯大学Johns Hopkins University
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本科提供计算机科学理学士 (BS) 或计算机科学文学士 (BA)课程,学生在大三时决定完成哪个学位课程。这两个学位都需要几个关键领域的特定课程和/或学分:计算机科学、数学、基础科学、人文和社会科学。优势课程:大数据、计算生物学、计算基础、信息安全、自然语言处理、机器人、系统和网络。学生可以攻读双主修课程,与Whiting工程学院和Krieger艺术与科学学院的大多数专业相结合。
18普渡大学西拉法叶分校Purue University-West Lafayette
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计算机科学在理学院内,是现存最古老的计算机科学系。重视科学研究和创建行业应用创新,通过学习计算机科学的基础知识,让学生获得紧随CS动态变化、发展的技能。
18马里兰大学帕克分校University of Marylan-College Park
2022U.S.NEWS 59
本科阶段学习包括编程语言和理论在内的计算基础知识,涉及从系统到编程语言,从算法到设计,从 VR 到机器人等。提供学士/硕士学位课程,学生能够在 5 年内获得计算机科学专业的学士学位和硕士学位。
18威斯康星大学麦迪逊分校University of Wisconsin-Maison
2022U.S.NEWS 23
提供人工智能、计算生物学、计算机体系结构、计算机图形学、计算机网络、计算机安全、计算机系统、数据库、人机交互、操作系统、编程语言和编译器、软件工程和无线系统等面向项目的课程。这些系统课程辅以算法和复杂性、系统性能建模和分析、数值分析和优化方面的本科分析课程。
18耶鲁大学Yale University
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CS本科教育以和其他专业相结合为导向。与数学和工程联系最密切,也与包括心理学、语言学、经济学、商业、统计学、音乐、医学、物理学等建立了合作。通过合作,计算机科学在更广泛意义上的重要性得到了最好的认知。
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