美国计算机科学专业解析

专业介绍

计算机科学，computer science，简称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。

计算机科学包含很多分支领域：有些强调特定结果的计算，比如计算机图形学；而有些是探讨计算问题的性质，比如计算复杂性理论；还有一些领域专注于怎样实现计算，比如编程语言理论是研究描述计算的方法，而程序设计是应用特定的编程语言解决特定的计算问题，人机交互则是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。

主要课程

1. 系统与网络﹙system an network﹚

学习内容

计算机网络是利用通信设备和线路将地理位置不同的、功能独立的多个计算机系统连接起来，以功能完善的网络软件实现网络的硬件、软件及资源共享和信息传递的系统。简单的说即连接两台或多台计算机进行通信的系统，此分支方向主要的学习内容从网络基础理论，拓扑结构，相关组成硬件，传输媒体﹙光导纤维，同轴电缆，双绞线的有线传输，卫星传输，红外线传输，激光传输，无线电波等无线传输﹚，到各种网络协议等。

研究课题

系统与网络的研究课题包含移动系统，无线协议，a-hoc 网络，服务管理质量，多媒体网络，p2p网络，路由，网络模拟，活性序列管理，传感器网络，分布源管理，普适计算环境管理，反射中介软件，面向对象操作系统设计，p2操作系统服务，数据库系统支持，通讯协议，开源实时系统，容错和保密协议，鲁棒动态实时架构等。

网络方面的研究课题包含了网络协议和安全服务的整个开发周期，从设计到具体细节，验证，测试，性能分析，执行以及性能调整等。具体有因特测量和测量协议设计，新一代网络与协议架构，自我管理无线网络，网络协议设计， p2p网络协议设计，协议规范与验证，网络安全服务，分享型网络拥堵探测与因特网拥堵控制，网络与操作系统支持，排列网络模型与计算算法，多路介入的自适应备值算法等。

2. 人工智能与机器人﹙artificial intelligence an robotics﹚

学习内容和研究课题

主要包括机器意识﹙包括机器学习，知识表达与推论，机器人﹚，动态系统模拟，动力学计算，触觉控制﹙haptic control﹚自然语言习得与处理，计算语言学，统计语言技术，自动推理，图形图像，人机交互，成像感知与传感器，概率推论，神经估算，计算机视觉，视觉场景认知，模式识别，人工免疫，神经网络，遗传算法，小波分析，信息系统以及计划，信息提取，制造和控制理论等。

3. 计算机隐私与安全﹙privacy an security﹚

学习内容

概括地说，计算机安全主要是保护计算机与网络免于滥用和干扰。从过去的历史看来，计算机攻击一般来说包含了攻击系统的完整性，保密性与可用性。而如今的信息安全技术一直在发展中，不单包含了对上述攻击的防御，同时也增加了更多的应用，如垃圾邮件，以及防止身份盗用而导致的信息泄露等。

研究课题

理论与应用密码学，形式方法，软件安全，基于语言的安全，入侵探测，网络安全，安全网络服务，安全与移动计算，移动密码，隐私政策，验证系统，安全与用户界面等。

4. 计算机图形学﹙computer graphics﹚

学习内容

计算机图形学﹙computer graphics，简称cg﹚是一种使用数学算法将二维或三维图形转化为计算机显示器的栅格形式的科学。如何在计算机中表示图形,以及如何利用计算机进行图形的生成、处理和显示的相关原理与算法，构成了计算机图形学的主要学习内容。图形通常由点、线、面、体等几何元素和灰度、色彩、线型、线宽等非几何属性组成。从处理技术上来看，图形主要分为两类，一类是由线条组成的图形，如工程图、等高线地图、曲面的线框图等，另一类是类似于照片的明暗图﹙shaing﹚，也就是通常所说的真实感图形。

研究课题

图形硬件，图形标准，图形交互技术，光栅图形生成算法，曲线曲面造型，实体造型，真实感图形计算与现实算法，科学计算可视化，计算机动画，自然警务仿真，虚拟现实，图形恢复，对称性探测，表层重塑，网眼编辑，面部造型，全球光照，3展示等。目前，计算机图形学与计算机视觉化技术合作开发出令人瞩目的新型视像信息，开发出一系列的技术如基于图像的场景模拟，基于图像的表现手法，计算视像，视像用户界面等。

就业前景

cs专业，毫不夸张地说，是美国就业前景最好的前三个专业之一。该专业的毕业生的薪酬水平非常高，而且近些年以来呈不断增加的趋势。根据美国大学与雇主协会﹙national association of colleges an employers﹚2015年春季的薪资调查，计算机科学的本科生毕业后平均起薪为75,456美元。

cs的就业范围也非常广泛，由于计算机与信息技术现在已经广泛地应用于各行各业，因此cs专业人才同样地可以在各行各业找到就业机会。

就业方向

1. 多媒体动漫方向

学习这个专业的同学可以去游戏设计公司，电影视频公司、电子出版、教育软件开发、商业简报、平面广告设计及其它多媒体应用领域的媒体集成与系统设计的工作岗位寻找机会。现在的生活离不开图形图像的数字表达处理，也就离不开学多媒体，计算机图形学的同学。

2. 软件编程方向

大体上分成软件设计、编程语言和软件测试。包括需求分析、结构设计、开发流程、生命周期等等相关内容全部在关注范围。计算机专业的基础学科如操作系统、数据结构和算法全部包含。此方向几乎属于cs内部第一大的方向了，录取名额很多，奖学金也有一些。问题的关键是，这个专业是培养coer的，而计算机专业的从业者大部分就是coer。因此学这个专业工作机会较多，但是起步阶段的收入居于中等。

3. 计算机网络networking包括电讯telecommunication

这个范围可以说是非常的大。网络应用、网络协议、网络通信、网络理论、网络安全、加密解密、路由算法、甚至编解码都是需要学习的学科。这个学科申请的竞争者非常多，来自ee，ece背景的同学也都可以申请。电讯就业不错，从设备商到运营商到第三方软件开发商，都有职位可以选择。

4. 计算机科学技术方向

该方向包括了理论性非常强的计算机理论、计算机科学与工程计算scientific computing等。

5. 人工智能与人机交互方向

人工智能其实是很综合的学科，他的目的就是把人类的智能扩展到信息处理的机器的上。人工智能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，人机交互等等。

具体的职业包括：技术支持工程师，软件工程师，应用程序员，硬件或电路工程师，技术文档工程师，数据库管理员，管理信息系统开发/设计/管理者，系统管理员，信息安全专家，计算机产品生产者，用户界面开发/设计者，网页开发工程师，网络管理员等等。

薪资状况

根据美国劳工统计局的数据，计算机与信息科学家的中等年收入水平是97,970美元。年薪收入处于中间50%的薪资是75,340——124,370美元，收入最低的10%也有57,480美元，而最高的10%则能达到151,250美元的年薪。当然不同职位的薪资略有不同，劳工统计局2016年5月的数据显示，软件开发人员的平均年薪是97,890美元，计算机系统分析师的平均年薪则为84,350美元，程序员的平均年薪是79,010美元。

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