美国留学丨CS专业详解

一、专业梳理

计算机科学 (Computer Science）是对算法过程、计算机器和计算本身的研究。作为一门学科，计算机科学涵盖了从算法、计算、信息的理论研究，到在硬件和软件中实现计算系统的一系列实际问题。分为4个主要领域：计算理论，算法与数据结构，编程方法与编程语言，以及计算机元素与架构。CSAB还确立了其它一些重要领域，如软件工程、人工智能、计算机网络与通信、数据库系统、并行计算、分布式计算、人机交互、机器翻译、计算机图形学、操作系统、以及数值和符号计算。本文将会选取比较常见的分支进行介绍。

二、主要分支

1、人工智能 (Artificial Intelligence）
该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。它与计算机科学联系最紧密的实现方式就是机器学习，深度学习和强化学习。

2、算法与理论(Algorithm and Theory)
是研究更高效的算法和协议，强调学习许多20世纪的发明，如密码学、计算生物学、机器学习、量子计算等先进算法和理论。算法可以简单的理解为，学习计算机之前的数学、统计理论基础。

3、数据科学(Data Science)
管理和分析 “大数据〞 需要全新的技术和系统，都可以通过机器学习的方式实现。经济中的数据处理就是计量经济学，金融中的数据处理就是金融工程，风险控制。同时机器学习和数据科学也相互依赖相互成长。

4、计算机因形学(Computer Graphics)
计算机图形学主要研究如何在计算机中表示图形，以及利用计算机进行图形的计算，处理和品示的相关原理与算法。除这些以外，还会研究如何科学可视化，基于物理渲染，动画制作，计算机辅助几何设计，快速成型，计算机辅助角膜建模和可视化，医学成像等等。

5、算机视觉(Computer Vision)
计算机视觉就是机器如何像人眼一样，去看和识别图形或视频。也可以看作是研究如何使人工系统从因像或多维数据中“感知”的科学。计算机视觉的应用范围十分广泛，包括自动驾驶，医学图像分析系统，人机交互，面部识别等。

6、自然语言处理(Natural Language Processing)
自然语言处理作为计算机科学和人工智能的一个非常热门的深入研究方向，是一门融语言学、计算机科学、数学于一体的科学。主要应用于机器翻译、與情监测、自动摘要、观点提取、文本分类、问题回答、文本语义对比、语音识别等方面。

7、人机交互 (Human-Computer Interaction)
人机交互技术是指通过计算机输入、输出设备，以有效的方式实现人与计算机对话的技术。人机交互技术包括机器通过输出或显示设备给人提供大量有关信息及提示请示等，人通过输入设备给机器输入有关信息，回答问题及提示请示等。

8、计算生物学(Computational Biology)
生物数据包括多品种的基因组数据，多态变体的数据库，蛋白质结构和RNA结构，基因数据库，实验生物化学测量数据和生物医学数据。对生物医学数据进行表达、操纵和整合，需要计算机科学的技术，如数据库，算法，人工智能，图形，信号处理和图像处理，因而生物系统也被称为生物信息学。

三、就业前景

1、网络方向
网页维护开发、网络工程维护、网站开发、网页设计、网页美工、网络工程建设、程序员、平面美工设计等

2、计算机设计方向
建筑、城市规划、 景观设计、室内设计等领域

3、软件开发方向
网页设计师、软件界面、移动端界面设计(平面设计)网络构建、计算机软件行业高级程师、游戏开发行业及各企事业单位、政府部门的软件项目经理、网络系统管理、数据库管理工程师等