一直以來(lái)，計(jì)算機(jī)都是美國(guó)留學(xué)最為熱門(mén)的專(zhuān)業(yè)之一，尤其是隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，申請(qǐng)美國(guó)大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)專(zhuān)業(yè)的人數(shù)更是在持續(xù)增加。那么，美國(guó)研究生計(jì)算機(jī)科學(xué)專(zhuān)業(yè)有哪些方向？接下來(lái)托普仕小編將為你詳細(xì)介紹。
1.體系結(jié)構(gòu)、編譯器、并行計(jì)算和硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
Architecture,Compilers and Parallel Computing/Hardware
Systems and Design/VLSI
體系結(jié)構(gòu)和編譯器的研究主要集中在硬件設(shè)計(jì)，編程語(yǔ)言以及下一代編譯器。并行計(jì)算研究的包含范圍很廣，包括并行計(jì)算的計(jì)算模型，并行算法，并行編譯器設(shè)計(jì)等。計(jì)算機(jī)硬件芯片，例如CPU的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)邏輯門(mén)的電子開(kāi)關(guān)，了解VLSI的同學(xué)應(yīng)該知道這個(gè)方面的研究深度和難度，申請(qǐng)者必須具備很強(qiáng)的邏輯電路基礎(chǔ)知識(shí)。
申請(qǐng)難度：由于就業(yè)環(huán)境的影響，申請(qǐng)熱度下降非?？?，因?yàn)楦蛴诶碚撔缘难芯?，申?qǐng)的難度也很大，并且獎(jiǎng)學(xué)金情況也不樂(lè)觀!申請(qǐng)者要有這方面的背景，特別是實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，是很重要的。
2.系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)
Systems and Networking
可細(xì)分為：
(1)網(wǎng)絡(luò)與分布式系統(tǒng)
Networking and distributed systems
移動(dòng)通信系統(tǒng)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(wireless protocols)，Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)質(zhì)量管理(Quality of Service management(QoS)，多媒體網(wǎng)絡(luò)，計(jì)算機(jī)對(duì)等聯(lián)網(wǎng)(peer-to-peer networking,P2P)，路由，網(wǎng)絡(luò)模擬，主動(dòng)隊(duì)列管理(active queue management,AQM)和傳感器網(wǎng)絡(luò)(sensor networks)。
(2)操作系統(tǒng)
Operating system
分布式資源管理，普適計(jì)算(ubiquitous computing/pervasive computing)環(huán)境管理，反射中間件(reflective middleware)，中間件元級(jí)操作系統(tǒng)(middleware“meta-operating systems”)，面向?qū)ο蟛僮飨到y(tǒng)設(shè)計(jì)，允許單個(gè)用戶與多計(jì)算機(jī)、對(duì)等操作系統(tǒng)服務(wù)交互的用戶設(shè)計(jì)，上下文敏感的分布式文件系統(tǒng)，數(shù)據(jù)中心的電源管理，文件/存儲(chǔ)系統(tǒng)，自主計(jì)算(autonomic computing),軟件健壯性的系統(tǒng)支持以及數(shù)據(jù)庫(kù)的系統(tǒng)支持。
(3)安全
Security
隱私，普適計(jì)算，無(wú)線傳感器(wireless sensors)，移動(dòng)式和嵌入式計(jì)算機(jī)，規(guī)范，認(rèn)證，驗(yàn)證策略，QoS保證和拒絕服務(wù)保護(hù)，下一代電話通訊，操作系統(tǒng)虛擬化和認(rèn)證，關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)，例如SCADA控制系統(tǒng)和醫(yī)療，消息系統(tǒng)，安全網(wǎng)關(guān)，可用性安全。
(4)實(shí)時(shí)和嵌入式系統(tǒng)
Real-time and embedded systems
開(kāi)放式實(shí)時(shí)系統(tǒng)，Qos驅(qū)動(dòng)的實(shí)時(shí)調(diào)度和通信協(xié)議，控制設(shè)計(jì)和實(shí)時(shí)調(diào)度整合，實(shí)時(shí)、容錯(cuò)和安全協(xié)議整合，網(wǎng)絡(luò)化器件和智能空間的魯棒動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)構(gòu)架。
申請(qǐng)難度：
這個(gè)研究方向越來(lái)越多的出現(xiàn)在EE,ECE專(zhuān)業(yè)下,不過(guò)計(jì)算機(jī)背景的學(xué)生在申請(qǐng)這兩個(gè)方向的時(shí)候仍然具有相當(dāng)不錯(cuò)的競(jìng)爭(zhēng)力!網(wǎng)絡(luò)技術(shù)這個(gè)方面也有很多的設(shè)置在EE下邊,以致于很多CS的同學(xué)為了這個(gè)專(zhuān)業(yè)轉(zhuǎn)向EE或者ECE下邊的通信與網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)業(yè)。網(wǎng)絡(luò)雖然現(xiàn)在應(yīng)用比較廣泛，但是將來(lái)的就業(yè)不是太好，所以選他的人不是很多，而且這個(gè)專(zhuān)業(yè)也確實(shí)沒(méi)有什么太多的項(xiàng)目可作，所以獎(jiǎng)不太好申。
3、理論與算法
Theory and Algorithms
計(jì)算機(jī)理論研究主要集中在算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與分析，以及計(jì)算復(fù)雜性的研究。具體包括最優(yōu)化(optimization)，計(jì)算幾何和拓?fù)?(computational geometry and topology)， 近似算法(approximation algorithms)， 密碼 (cryptography)和安全計(jì)算 (secure computation)， 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) (network design)，數(shù)據(jù)挖掘 (data mining)，機(jī)器學(xué)習(xí) (machine learning)，有限元網(wǎng)格生成 (finite-element mesh generation) 和自動(dòng)化軟件驗(yàn)證 (automatic software verification)。
4、人工智能
Artificial Intelligence
它是研究、開(kāi)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(mén)新的技術(shù)科學(xué)。它企圖了解智能的實(shí)質(zhì)，并生產(chǎn)出一種新的能以人類(lèi)智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器，該領(lǐng)域的研究包括機(jī)器人、語(yǔ)言識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語(yǔ)言處理和專(zhuān)家系統(tǒng)等。這個(gè)領(lǐng)域包含廣泛的研究課題，包括知識(shí)表示，機(jī)器學(xué)習(xí)，計(jì)算機(jī)視覺(jué)，推理和機(jī)器人等。
可細(xì)分為：
知識(shí)表示(knowledge representation)
把知識(shí)按照一種有利于推理(得出結(jié)論)的方式表示出來(lái)。
機(jī)器學(xué)習(xí)(machine learning)
自動(dòng)學(xué)習(xí)如何識(shí)別復(fù)雜模式并基于數(shù)據(jù)作出智能決策。
計(jì)算機(jī)視覺(jué)(computer vision)
使機(jī)器自動(dòng)從圖像和視頻中提取信息并理解其中包含的視覺(jué)概念。
推理(reasoning)
學(xué)習(xí)推理的計(jì)算模型。
機(jī)器人(robotics)
工程學(xué)和機(jī)器人技術(shù)，以及它們的設(shè)計(jì)，制造，應(yīng)用和結(jié)構(gòu)配置。
申請(qǐng)難度：人工智能做為當(dāng)前計(jì)算機(jī)科學(xué)專(zhuān)業(yè)下最熱門(mén)，最有發(fā)展前景研究方向，因此所招收的國(guó)際學(xué)生多具備很強(qiáng)的學(xué)術(shù)背景，在該方面有著非常突出表現(xiàn)的人才。MASTER招收的并不多，主要是PHD的學(xué)生居多。由于這個(gè)方向更多的強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)表述及算法方面的知識(shí)，所以當(dāng)申請(qǐng)目標(biāo)定位在這個(gè)方面的時(shí)候可以整理一下自己在這些方面的背景，看看對(duì)于這個(gè)方面的理解是否很深度。
5、編程語(yǔ)言
Programming Languages
該領(lǐng)域的研究包括計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，其目標(biāo)是同時(shí)提高開(kāi)發(fā)人員的開(kāi)放效率和軟件質(zhì)量。
包含如下課題：
程序語(yǔ)言設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)
Programming Language Design and Implementation
編譯器優(yōu)化(Compiler optimization)，語(yǔ)義(Semantics)，即時(shí)編譯器(JITcomplier)，域特定語(yǔ)言(DSL：Domain-specific languages)。
編程環(huán)境和工具
Programming Environments and Tools
監(jiān)控(Monitoring)，程序員搜索引擎(Programmer search engines)，基于模型的設(shè)計(jì)(Model-based design)。
程序分析和驗(yàn)證
Program Analysis and Verification
模型檢測(cè)(Model checking)，靜態(tài)和動(dòng)態(tài)分析(Static and dynamic analysis)，定理證明(Theorem proving)，實(shí)時(shí)系統(tǒng)的任務(wù)調(diào)度分析(Schedulability analysis for real-time systems)。
申請(qǐng)難度：國(guó)際學(xué)生申請(qǐng)最熱衷的方向。錄取的名額較多，招生量較大，拿到全獎(jiǎng)的比例和工科其他專(zhuān)業(yè)比較低（因?yàn)榫蜆I(yè)），但在CS里也并不屬于難拿全獎(jiǎng)的一個(gè)方向，競(jìng)爭(zhēng)激烈程度一般。通常這個(gè)方向研一入學(xué)時(shí)funding不多，但第二年后的錢(qián)就會(huì)比較充裕。
6、數(shù)據(jù)庫(kù)與信息系統(tǒng)
Database and Information Systems
包括以下研究?jī)?nèi)容：
數(shù)據(jù)庫(kù)(Database)
數(shù)據(jù)模型，數(shù)據(jù)查詢、集成，各種數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)等。
數(shù)據(jù)挖掘(Data Mining)
從數(shù)據(jù)中提取模式的處理過(guò)程。它在很多領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，如市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)、監(jiān)測(cè)、入侵檢測(cè)和科學(xué)發(fā)現(xiàn)。數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí)很相關(guān)，但是數(shù)據(jù)挖掘更關(guān)注實(shí)際應(yīng)用。
信息檢索(Information Retrieval)
研究如何提取各種媒體(文本、音頻、視頻等，目前的研究以文本居多)中的信息，同時(shí)還搜索與之關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫(kù)和萬(wàn)維網(wǎng)。
自然語(yǔ)言處理(Natural language processing)
構(gòu)建一種可以分析、理解和生成自然語(yǔ)言的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
7、圖形學(xué)與多媒體
Graphics and Multimedia
計(jì)算機(jī)圖形學(xué)主要研究?jī)?nèi)容就是研究如何在計(jì)算機(jī)中表示圖形、 及利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖形的計(jì)算、 處理和顯示的相關(guān)原理與算法。研究包含對(duì)自然景象的建模和動(dòng)畫(huà)生成(modeling and animation of natural phenomena)，計(jì)算拓?fù)鋵W(xué)(computational topology)，圖形硬件的使用 (graphics hardware utilization)，渲染(rendering)，網(wǎng)格處理和簡(jiǎn)化(mesh processing and simplification)，形狀建模 (shape modeling)，曲面參數(shù)化 (surface parameterization) 和可視化處理 (visibility processing) 等。利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和圖像處理技術(shù)，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖形或圖像在屏幕上顯示出來(lái)，并進(jìn)行交互處理的理論、方法和 技術(shù)。它涉及到計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、圖像處理、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等多個(gè)領(lǐng)域，成為研究數(shù)據(jù)表示、數(shù)據(jù)處理、決策分析等一系列問(wèn)題的綜合技術(shù)。
多媒體研究包括圖像處理 (image processing)，視頻處理(video processing)，音頻分析 (audio analysis)，文本檢索和理解 (text retrieval and understanding)，數(shù)據(jù)挖掘和分析，以及數(shù)據(jù)融合 (data fusion)。
申請(qǐng)難度：申請(qǐng)這個(gè)方向，需要掌握計(jì)算機(jī)制圖，計(jì)算機(jī)成像的一些基本工具及原理，但這通常往往不足以滿足錄取的要求，因?yàn)檫@種應(yīng)用性極強(qiáng)的方向更多的強(qiáng)調(diào)經(jīng)驗(yàn),所以本科學(xué)生要謹(jǐn)慎選擇!
8、人機(jī)交互
Human-Computer Interaction(HCI)
HCI主要研究人和計(jì)算機(jī)之間的交互。它通常被認(rèn)為是計(jì)算機(jī)科學(xué)、行為科學(xué)、設(shè)計(jì)及其他相關(guān)領(lǐng)域研究的交叉學(xué)科。研究關(guān)于設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)和實(shí)現(xiàn)供人們使用的交互計(jì)算系統(tǒng)及有關(guān)這些現(xiàn)象。
申請(qǐng)難度：人機(jī)交互技術(shù)的申請(qǐng)熱度隨著這個(gè)在業(yè)界的關(guān)注度提升而漸漸升溫，但該方向?qū)τ谏暾?qǐng)者的背景要求同樣很高，多數(shù)錄取者也是具備研究生學(xué)位。因此對(duì)于本科畢業(yè)的學(xué)生來(lái)講申請(qǐng)這個(gè)方向的難度也是相當(dāng)大的!
9、科學(xué)計(jì)算
Scientific Computing
科學(xué)計(jì)算主要是研究構(gòu)建數(shù)學(xué)模型(mathematicalmodels)和數(shù)值解法(numericalsolution)，并用計(jì)算機(jī)來(lái)分析和解決科學(xué)、社會(huì)科學(xué)以及工程問(wèn)題。
10、信息安全
Information Security
11、軟件工程
Software Engineering
主要研究開(kāi)發(fā)大規(guī)模軟件系統(tǒng)的原理和技術(shù)。
12、生物信息學(xué)和計(jì)算生物學(xué)
Bioinformatics and Computational Biology
研究高效魯棒的生物計(jì)算模擬算法，以及應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘，機(jī)器學(xué)習(xí)，自然語(yǔ)言處理和信息檢索等方法來(lái)分析和挖掘各類(lèi)生物數(shù)據(jù)。
13、計(jì)算機(jī)教育
Computers and Education
本領(lǐng)域研究如何教授計(jì)算機(jī)科學(xué)以及如何將計(jì)算機(jī)應(yīng)用到教育中。這部分內(nèi)容比較寬泛。
14、計(jì)算機(jī)工程
Computer Engineering
主要研究計(jì)算機(jī)處理器、多處理器通訊設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和存儲(chǔ)器體系，著重于硬件設(shè)計(jì)以及與軟件和操作系統(tǒng)的交互的性能。計(jì)算機(jī)工程以電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用層面為主，而較少應(yīng)用自然學(xué)科中的數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)以及物理理論。
申請(qǐng)難度：絕大多數(shù)的美國(guó)學(xué)校的EE和計(jì)算機(jī)工程是合并在一起的，從專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)上看，雖然研究生最后獲得學(xué)位有EE和CE之分，但是有許多研究方向的跨學(xué)科性是非常強(qiáng)的。對(duì)申請(qǐng)者的研究背景或?qū)嵺`經(jīng)驗(yàn)更注重。
15、計(jì)算科學(xué)
Computational Science
申請(qǐng)難度：較偏理論，競(jìng)爭(zhēng)不象軟件工程那樣激烈，無(wú)論是拿錄取，還是申獎(jiǎng)學(xué)金，在CS里都屬于較容易的方向。如果有較好的數(shù)學(xué)背景，和一定的研究經(jīng)歷，申請(qǐng)起來(lái)會(huì)占優(yōu)勢(shì)。
16、管理信息系統(tǒng)
Management Information System
MIS，作為一門(mén)跨學(xué)科新興專(zhuān)業(yè)，其主要任務(wù)是最大限度的利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)加強(qiáng)企業(yè)信息管理，通過(guò)對(duì)企業(yè)擁有的人力、物力、財(cái)力、設(shè)備、技術(shù)等資源的調(diào)查了解，建立正確的數(shù)據(jù)，加工處理并編制成各種信息資料及時(shí)提供給管理人員，以便進(jìn)行正確的決策，不斷提高企業(yè)的管理水平和經(jīng)濟(jì)效益。
申請(qǐng)難度：此方向設(shè)置MASTER課程相對(duì)PHD少。申請(qǐng)時(shí)要注意，因涉及到管理，所以很多管院也開(kāi)設(shè)了此方向，更多偏向于管理,CS下的這個(gè)方向仍然是主終于技術(shù)，如果CS下MIS出身的想改行去管院讀MIS的話也有不錯(cuò)的優(yōu)勢(shì)，曾經(jīng)有人拿到過(guò)MBA下MIS的MASTER半獎(jiǎng)錄取。
以上就是托普仕老師為大家介紹的美國(guó)研究生計(jì)算機(jī)科學(xué)專(zhuān)業(yè)有哪些方向，更多關(guān)于美國(guó)留學(xué)的相關(guān)問(wèn)題，歡迎咨詢托普仕高端留學(xué)，來(lái)自美國(guó)前30名校的專(zhuān)家顧問(wèn)，給您更專(zhuān)業(yè)更權(quán)威的留學(xué)指導(dǎo)。
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