美国留学：美国计算机(CS)硕士热门分支申请解析
新通教育美国部首席专家王老师为您解析美国计算机（cs）硕士热门分支申请，欢迎阅读。
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CS六大热门方向
一：美国计算机专业—生物信息学和计算生物学方向Bioinformatics and Computational Biology
研究高效鲁棒的生物计算模拟算法，以及应用数据挖掘，机器学习，自然语言处理和信息检索等方法来分析和挖掘各类生物数据。
研究课题包括：
(1)生物信息学(Bioinformatics)
比较基因组学(Comparative genomics)，遗传分析(Genetic analysis)，系统发育(Phylogenetics)，分子进化建模(Molecular evolutionary modeling)，基因调控网络(Gene regulatory networks)。
(2)蜂窝系统(Cellular systems)
蛋白质结构建模(Protein structure modeling)，基因调控网(Gene regulatory networks)，合成生物学(Synthetic biology)，Computational systems biology，细胞信号传导通路，传输和代谢，自组装系统(Self-assembling systems)。
(3)神经系统(Neural systems)
(4)生物医学系统(Biomedical systems)
传感器，健康服务系统，生理模型，医学图像和生物图像分析。
二：美国计算机专业--编程语言Programming Languages
编程语言该领域的研究包括计算机语言的设计与实现，其目标是同时提高开发人员的开放效率和软件质量。包含如下一些课题：
(1)程序语言设计和实现(Programming Language Design and Implementation)：编译器优化(Compiler optimization)，语义(Semantics)，即时编译器(JIT complier)，域特定语言(DSL：Domain-specific languages)。
(2)编程环境和工具(Programming Environments and Tools)：监控(Monitoring)，程序员搜索引擎(Programmer search engines)，基于模型的设计(Model-based design)。
(3)程序分析和验证(Program Analysis and Verification)：模型检测(Model checking)，静态和动态分析(Static and dynamic analysis)，定理证明(Theorem proving)，实时系统的任务调度分析(Schedulability analysis for real-time systems)。
三：美国计算机专业--人机交互Human-computer interation
人机交互Human-computer interation，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。这样的专业的特点就是对工作经验比较看重。与人工智能一样，这样的领域如果找完全对口的工作有时候较难。
HCI主要研究人和计算机之间的交互。它通常被认为是计算机科学、行为科学、设计及其他相关领域研究的交叉学科。
研究课题包括：
(1) 上下文感知计算(Context-aware computing): 行为分析，智能空间(Smart Spaces)，定位感知系统(Location-aware systems)，隐私技术。
(2) 感知人机界面(Perceptual Interfaces)：基于视觉的界面(Vision-based interfaces)，语音和话语界面(speech and discourse interfaces)。
(3) 协同和学习(Collaboration and Learning)：基于模式的编辑工具(Pattern-based authoring tools)，ESL (English as a second language) 学习，群组协同技术(group collaboration technologies)，包含按地理分布的远程沉浸协同(geographically distributed tele-immersive collaboration)等。
(4) 验光和人的视觉模拟(Optometry and Human Vision Simulation)：计算机辅助的角膜建模和可视化，医学成像(medical imaging)，手术仿真的虚拟环境(virtual environments for surgical simulation)，仿真渲染(vision realistic rendering)。
四：美国计算机专业--数据库database system
美国计算机专业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。毕业生可以做数据库管理工程师。不过请注意这种工程师职位对于经验要求较高，尤其是高薪全职在大公司的数据库管理工程师，刚毕业的学生恐怕有困难。不过工作可以找到，比如说兼职的实习性质，可以作为起步。对于编程序要求不算太高。
(1)数据库(Database)：数据模型，数据查询、集成，各种数据库系统的设计、实现等。
(2)数据挖掘(Data Mining)：从数据中提取模式的处理过程。它在很多领域有广泛的应用，例如市场营销、监测、入侵检测和科学发现。数据挖掘和机器学习很相关，但是数据挖掘更关注实际应用。
(3)信息检索(Information Retrieval)：研究如何提取各种媒体(文本、音频、视频等，目前的研究以文本居多)中的信息，同时还搜索与之关联的数据库和万维网。
(4)自然语言处理(Natural language processing)：构建一种可以分析、理解和生成自然语言的计算机系统。研究课题包含自动摘要(automatic summarization)，语篇分析(discourse analysis)，机器翻译(machine translation)，命名实体识别(named entity recognition)，自然语言生成(natural language generation)和语音识别(speech recognition)等。
五：人工智能和机器人
人工智能，即AI(Artificial Intelligence)，是一门包含计算机、控制论、信息论、神经生理学、心理学、语言学等综合学科。该概念第一次在达茅斯顿学术会议上提出：人工智能是从计算机应用系统角度出发，研究如何制造出人造的智能机器或智能系统，来模拟人类智能活动的能力，以及延生人类智能科学。
【应用实例】
指纹识别、人脸识别、视网膜识别、虹膜识别、专家系统、智能搜索、博弈等。
【应用领域】
1) 机器人领域：人工智能机器人，如PET聊天机器人，它能理解人的语言，用人类语言进行对话，并能够用特定传感器采集分析出现的情况调整自己的动作来达到特定的目的。
2) 语言识别领域：该领域其实与机器人领域有交叉，设计的应用是把语言和声音转换成可进行处理的信息：如语音开锁(特定语音识别)，语音邮件以及未来的计算机输入等方面
3) 图像识别领域：利用计算机进行图像处理、分析和理解，以识别各种不同模式的目标和对象的技术，例如人脸识别、汽车牌号识别等。
4) 专家系统：具有专门知识和经验的计算机智能程序系统，后台采用的数据库相当于人脑，具有丰富的知识储备，采用数据库中的知识数据和知识推理技术来模拟专家解决复杂问题。
【发展程度】
在最近的几十年里，人工智能似乎开始呈现出井喷式发展。1997年5月，IBM公司研制的深蓝(DEEP BLUE)计算机战胜了国际象棋大师卡斯帕洛夫(KASPAROV)，人工智能的这个完美表现开始引起了所有研究者的注意。在最近五十年里，从手机上的计算器到无人驾驶汽车，再到今天Master 59连胜人类顶尖围棋选手，再到未来可能改变世界的重大变革，人类慢慢领悟到——人工智能的时代正在来临。
案例：WaveNet
去年9月，谷歌发布了一项名为WaveNet的文本转语音(Text-to-Speech)技术。通常我们听到的计算机输出音频都很别扭，但WaveNet则能输出更自然的声音。当你和Siri对话，你还会觉得别扭，因为你能听出Siri是机器。但是有了WaveNet，或许，让人类和机器实现真正的交流，很快就不是梦想。
如今人工智能已经不再是几个科学家的专利了，全世界几乎所有大学的计算机系都有人在研究这门学科。
不管你选择什么专业方向，人工智能和机器人专业的主要课程包括数学、计算机课程，基本的编程语言、算法设计、操作系统、数据结构、逻辑、概率论和数理统计等方法。
人工智能机器人方向的计算机学校的推荐：
20、加州大学圣地亚哥分校 Universityof California-San Diego
在UCSD，所有CS专业的学生都有机会能够将人工智能作为他们的一个专业方向。在课程方面，UCSD提供包括搜索和推理，计算机视觉和图像处理等独立课程。
19、佐治亚州立大学 GeorgiaState University
乔治亚州立大学同时提供本科和硕士学位的人工智能课程。在这里，研究生们可以选择数据库与人工智能这样的课程来拓展他们的对于人工智能的知识储备。而对于本科学生们来说，还有HCI这样能够在这个领域提供介绍型知识的课程内容。
18、普渡大学 PurdueUniversity
在普渡，CS专业的本科生都可以选择人工智能，数据挖掘，机器学习，机器人以及一系列类似的课程。尽管人工智能方面的课程在美国大学中并不罕见，但是很少有学校能够像普渡一样为本科生也提供这么多的课程选择。
17、哥伦比亚大学 ColumbiaUniversity in the City of New York
哥大的优势在于它提供了东海岸几乎最好的研究设施。比如机器人实验室，自然语言处理(NLP)实验室和计算机视觉实验室。在这些实验室里，你可以看到IBM的机械臂，3D工作台，可穿戴电脑的原型机等等很酷的东西。
16、伦斯勒理工学院 Rensselaer Polytechnic Institute
与其他大学将人工智能划归为计算机部门不同的是，在伦斯勒理工学院，人工智能学科是认知科学的一部分。另外，著名的Rensselaer Artificial Intelligence and Reasoning Lab (RAIR) 也设立在这里。
15、哈佛大学 HarvardUniversity
在这所集合了世界上所有最顶级资源的大学中，无论是教师还是学生在教学上都拥有了无限的可能。在这里，所有CS的学生可以学习计算机图形，计算机视觉以及UI方面的相关课程。
14、俄亥俄州立大学 TheOhio State University
OSU为人工智能的学生提供了非常丰富的各种可能。除了提供传统的神经网络，计算机视觉之类的课程之外，OSU有着非常强大的研究团队。事实上，这个团队由于人员充沛现在已经开设了不同的研究小组，其中包括：Applied Machine Learning; Auditory, Speech, and Language Processing; Machine Learning andLearning Theory; Cognitive Systems
13、罗彻斯特大学 University of Rochester
B.S. in ComputerScience: Machine Learning, Vision, & Robotics or Human Computer Interaction& Web; M.S. in Computer Science: Artificial Intelligence & MachineLearning or Human Computer Interaction
在罗村，所有对AI感兴趣的本科CS的学生都可以选择两个不同的专业方向：机器学习与机器人和人机互动。对于研究生们来说，他们还可以选择高级算法之类的课程。
12、西北大学 Northwestern University
与其他学校不同的是，西北大学的AI专业的学生可以选择多达超过20种不同的课程内容。甚至有一门课程允许学生用IBM的智能电脑Watson来建立一个全新的产品。
11、俄勒冈州立大学 OregonState University
在俄勒冈州立大学，学生可以学到非常定制化的知识。举个例子来说，如果你选择了HCI专业方向，那么你会需要学习编程，认知和心理学来帮助你真正的从两方面来学习“人”“机”互动。
10、印第安纳大学 IndianaUniversity
B.S. in IntelligentSystems Engineering; M.S. in Human-Computer Interaction Design
在美国大学里面，印第安纳大学(IU)是为数不多的一所将人工智能作为一个项目(而不是CS下的一个专业方向)的学校。学生在里面可以系统地学习整个人工智能的核心课程，比如人机交互、自然语言识别、机器学习以及深度学习等。
9、麻省大学 Universityof Massachusetts-Amherst
这里提供了非常非常多的研究小组，他们包括：AutonomousLearning Laboratory; Biologically Inspired Neural & Dynamical SystemsLaboratory; Computer Vision Research Laboratory; Information Extraction &Synthesis Laboratory; Knowledge Discovery Laboratory; Laboratory for PerceptualRobotics; Machine Learning for Data Science; Multi-Agent Systems Laboratory;Resource Bounded Reasoning Lab
8.伊利诺伊大学香槟分校 Universityof Illinois at Urbana-Champaign
在香槟，人工智能并不仅仅是一个未来的概念，而更像是一个注重于“解决眼前的问题”的方法。
7、密歇根大学 University of Michigan
在密歇根大学，与人工智能相关的学位并不是设立在Engineering School下，而是设立在College ofLiterature, Science, and the Arts下的。很奇怪是不是?事实上，教学组意识到CS的学生很多都需要学习非常多除了CS之外的知识，因此为CS学生提供了非常多的各式各样的专业方向，比如Bioinformatics和Economics and Computation。
6、加州大学伯克利 University of California-Berkeley
尽管UC Berkeley提供了一大推与人工智能相关的课程供选择，但是可惜的是他们并没有提供一个人工智能的学位。
5、宾夕法尼亚大学 University of Pennsylvania
在UPenn，AI方向的学生需要学习计算机与认知科学的双学位。在Engineering和Arts and Sciences学院之间学生也可以选择BAS(Bachelor ofApplied Science)或是BSE(Bachelor of Science inEngineering)。
4、佐治亚大学 University of Georgia
整个人工智能研究院都隶属于该校的Franklin College of Arts and Sciences。在这里，本科生可以选择认知科学以及第二个专业方向，比如人工智能。
3、斯坦福大学 StanfordUniversity
在斯坦福，人工智能方面的本科学位涵盖的课程非常全面，其全面程度几乎已经和很多研究生的课程差不多了。这里的课程非常前沿，其中包括：computational biology, speech recognition, cognition和machine learning。
2、华盛顿大学 Universityof Washington
在华盛顿大学，CS的学生可以选择多达16个不同的专业方向。最重要的是，在这里超过30位研究AI的学者们常年都在发表行业中的重磅文章，并且在AI领域屡获嘉奖。
1、田纳西大学 Universityof Tennessee-Knoxville
这所学校综合排名确实一般，但是工科的很多学科还是很牛的。对于人工智能这个学科来说，该校有一个研究中心 - Center for Intelligent Systems & Machine Learning。里面有很多非常知名的教授从本科阶段开始，这里的学生就可以在biologicallyinspired computation, pattern recognition和machine learning这三个方向学习最先进的知识。
除了上述学校之外，CS领域的大哥大学校卡内基梅隆大学(CMU)无疑也是人工智能研究领域的翘楚，美国卡耐基梅隆大学开发的人工智能Libratus与4名人类顶尖德州扑克选手之间的“人机大战”于当地时间30日在美国匹兹堡结束，人工智能取得胜利。这是人工智能在各种棋牌游戏中对人类取得的又一个胜利。
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