2018申请研究生留学美国计算机科学专业全新攻略

　　计算机科学是美国留学的热门专业，都知道世界上最为突出信息科技公司都在美国，使得计算机专业热度居高不下，出国留学网这就和您一起关注一下。

　　首先看看专业设置情况

　　1、计算机理论（Computer Theory）

　　计算机理论，顾名思义，是为计算机科学的发展与研究提供理论基础的一门学科。这个课程的学习涉及到CS的核心课题，归纳起来涵盖了可计算性、文法与自动机、逻辑学、复杂性及语义学等5个部分，涉及到可计算性理论、形式语言、逻辑学与自动演绎、可计算复杂性和编程语言的语义等内容，并学习和研究这些内容之间的联系。

　　2、生物信息学与计算生物学（Bioinformatics and Computational Biology）

　　人类基因工程的完成对现代生物学中的新型计算和理论工具提出了新的要求。这些计算和理论工具对于分析，理解和控制生命的具体信息都是至关重要的。生物信息学与计算生物学在此历史背景下应运而生。此方向属新兴的研究，主要是利用应用数学，信息学，统计学与计算机科学的方法来研究生物学的问题，因此也需要从事此方向学习和研究的学生有较强的数学和统计背景。目前来说研究方法包括对生物学数据的搜索（收集和筛选），处理（编辑，整理，管理和显示）及利用（计算和模拟）。

　　3、人机交互（Human Computer Interaction）

　　人机交互，简称HCI，是一门研究人、计算机以及它们之间的相互影响的学科。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。它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，回答问题等。人机交互技术是计算机用户界面设计中的重要内容之一。它与认知学、人机工程学、心理学等学科领域有密切的联系。

　　4、计算机隐私与安全（Privacy and Security）

　　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。

　　5、计算机图形学（Computer Graphics）

　　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（Shading），也就是通常所说的真实感图形。

　　6、人工智能与机器人（Artificial Intelligence and Robotics）

　　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。

　　7、科学计算（Scientific Computing）

　　科学计算，又称为计算科学，它的主要学习内容和研究领域是利用数学模型的构造以及数量分析的技术，通过计算机来分析和解决科学问题。在实际的应用中，科学计算经常用于计算机仿真以及其它各种问题的数学计算，包括数值模拟、模型拟合与数据分析以及最优化计算等等。数值分析（Numerical analysis），是科学计算专业方向中所会应用到的核心方法。

　　8、数据库（Database）

　　与数据管理相关的所有方面，包括数据存储，数据检索，数据分析和视觉化，如为超大型数据组开发高效算法，为各种新型的应用领域建立大型的数据系统，也有与其他领域进行跨学科的研究，可应用的领域有电脑游戏设计，数据隐私与安全等。

　　9、软件工程（Software Engineering）

　　软件工程是一门研究用工程化方法构建和维护有效的、实用的和高质量的软件的学科。它的目标是在时间、资源、人员这3个主要限制条件下构建满足用户需求的软件系统，包括提高软件质量设计新的形式与结构、开发新的科技以降低软件系统的成本、提高软件的正确性与实用性。软件工程的关注点是如何为用户创造价值。在学习内容方面它涉及到程序设计语言、数据库、软件开发工具、系统平台、标准、设计模式等方面。

　　10、系统与网络（System and Network）

　　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。

　　11、计算机视觉（Computer Vision）

　　计算机视觉是一门研究如何使机器―看‖的科学，更进一步的说，就是指用摄影机和计算机代替人眼对目标进行识别、跟踪和测量等机器视觉，并进一步做图像处理，用计算机处理成为更适合人眼观察或传送给仪器检测的图像。作为一个科学学科，计算机视觉研究相关的理论和技术，试图建立能够从图像或者多维数据中获取―信息‖的人工智能系统。比较经典的计算机视觉应用包括识别（如在巨大的图像集合或视频中寻找包含指定内容的所有图片或视频片段）、运动（图像跟踪：跟踪运动的物体）、场景重建以及图像恢复等等。

　　12、计算机体系结构（Computer Architecture）

　　计算机体系结构主要学习与研究计算机的结构和功能，以及它们在电子技术方面的应用。抽象来说，计算机体系结构是一个系统在其所处环境中最高层次的概念；它确定了一台计算机硬件和软件之间的衔接。具体地说计算机体系结构指的是计算机系统设计的观念与架构，描述计算机在实做的设计原则。它确定了一台计算机设计的部件、部件功能以及部件间接口。以常见的冯·诺伊曼设计为例，体系结构设计包括了：指令集、微体系结构、数据表示、寻址方式、寄存器定义、指令系统、异常机制、机器工作状态的定义和切换、输入输出结构等。

　　13、算法（Algorithm）

　　广义上面的算法是指为解决一个问题而采取的方法和步骤，而CS下的算法则是指计算机为了解决某一个问题或者完成某一个任务的一系列清晰的指令。一个算法的优劣可以用空间复杂度与时间复杂度来衡量。现代的算法理论主要的研究目的在于如何开发出更加效率的算法，研究相关的算法的设计方法与实现技术。

　　14、编程语言（Programming Language）

　　包括开发新型编程语言以助程序员实用高效地开发可靠的软件，计算机辅助语言学习，计算语言学，从初阶的打字理论，自动定理证明，语义学等发展到如今的基于语言的途径以解决计算机安全与分布式编程中的重大问题，语言应用，编程分析与优化等，可以从根本上提高软件可靠性与安全性。

　　美国研究生计算机科学专业院校推荐

　　1、卡耐基梅隆大学（CMU）

　　CMU、麻省理工、斯坦福、加州伯克利分校是CS专业的四位大哥，实力不相上下。CMU在美国大学中最早创立了计算机系，后来又发展成为计算机科学学院，曾诞生过5位“图灵奖”获得者。计算机科学学院下设CS、机器学习、人机交互等专业。CMU的CS专业不强制要求申请者本科也就读于CS专业，但科学相关专业的学生申请成功几率更大。项目时长三个学期，但转专业的申请者可能需要多学习一学期的基础知识。必须注意的是，CS的master项目和Ph.D是不一样的项目，master主要以就业为导向，学生毕业后大都直接工作，即使申请Ph.D也不会有优待。

　　2、斯坦福大学

　　Stanford的CS设在工学院，规模较大，Faculty中不乏图灵奖得主和各个学科领域的大腕人物。在CS科研方面，斯坦福的理论、数据库、软件、硬件、人工智能等各领域都是实力强劲的顶级高手。

　　而斯坦福独具优势的地理位置——位于硅谷，也使得Stanford堪称CS的天堂。斯坦福的CS专业还有与法学院以及MBA合作的项目，开给那些对CS感兴趣的法学硕士和MBA学员。

　　3、麻省理工学院（MIT）

　　MIT作为举世闻名的理工学院，曾为CS的发展作出巨大贡献。MIT开设了许多计算机相关专业，还有一个计算工程中心（Center for Computational Engineering，CCE），开设了两个交叉项目，MS in Computation for Design and Optimization（设计与优化计算硕士）、PhD in Computational Science and Engineering（计算科学与工作博士）。硕士项目时长12-18个月，PhD项目则需要4-7年完成，要求申请者硕士毕业，拥有数学、工程、物理学专业背景。如本科生要申请，需先入读该项目所参与系的硕士（MS）项目。

　　4、加州大学伯克利分校（UCB）

　　UCB的CS专业和EE一起成立了EECS院系，不仅开设了CS、EE专业，还有Electrical and Computer Engineering、Computer Science and Engineering这样的交叉混合专业。该校的MS in Computer Science适合那些以研究为导向但又不打算立刻读Ph.D的学生，申请要求和申Ph.D的要求一样。这个项目灵活性更强，毕业后既可以选择就业，也可以选择读Ph.D。项目时长1~2年，只接受秋申，不要求申请者本科专业为CS或EE，但最好有理工科背景，每年招收230人左右。

　　5、伊利诺伊香槟分校（UIUC）

　　UIUC的CS实力一流，曾经创造过许多辉煌。在CS Department下面设有MS&Ph.D项目，适合以学术研究为目标的学生，还有Professional Masters Program（MCS），是一个不需要理论研究的项目，注重实用性。可以在MOOC上完成，也可以在学校完成，时长2~3个学期。

　　6、康奈尔大学

　　康奈尔的计算机理论方面颇有建树，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。康奈尔的CS专业被细分为Computer Science （.） 、Computer Science （M.S.） 、Computer Science （Ph.D.）等方向。项目只读一年，以就业为导向，适合以后准备工作的学生。该项目还有一个与NYU的合作项目，可以在纽约就读。M.S和Ph.D都是以研究为导向，其中M.S项目适合那些想要在CS领域的进一步深造但又暂时不准备读博的人，学制4个学期。就读这个项目还能申请TA，学费也会比项目便宜。

　　7、普林斯顿大学

　　普林斯顿的开设的CS是Master of Science in Engineering（M.S.E），时长两年，注重理论知识与实践，偏向于计算机工程，学生读完一学期后也可以申请转到Master of Engineering（），更注重实践运用。普林斯顿的CS只有秋申，不提供周末和晚上上课的part-time项目，也不提供暑期课程。不强制要求申请者本科专业是CS，工程、科学、数学专业同样接受。

　　申请者的硬性要求

　　GPA：申请者可能注意到，很多名校的官网上只要求学生达到3.0/4.0即可，但是按照往年的申请数据统计，如果目标在TOP30的CS硕士，GPA最好在3.5/4.0以上。

　　TOEFL：计算机专业应用广泛，美国本土的申请者也众多，无形增加了国际申请者的难度，如果学生的目标是TOP30名校，TOEFL最好能达到100分以上，TOP30-60的学校，TOEFL90分以上会比较有优势。

　　GRE成绩是学校审理申请时衡量标准之一，如果学生能参加CRE计算机专项考试会更容易获得学校的青睐。