文章导读列表:

1、美国留学CS专业都有哪些研究方向

2、留学申请专业CS、CV分别是什么？

3、美国留学CS

美国留学CS专业都有哪些研究方向

   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。

留学申请专业CS、CV分别是什么？

留学申请专业CS，是Computer Science的缩写，计算机科学专业。CV是Computer Vision的缩写，计算机视觉专业。
Computer Science，计算机科学专业。一般的大学里面都设置有CS专业，它往往指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科目。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学习。Computer Vision，计算机视觉专业。在计算机专业比较热门或者比较好的学校里面开设，它研究如何使人工系统从图像或多维数据中“感知”的理论和技术，并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。免费领取

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美国留学CS

留学美国申请美国大学计算机专业(CS)的学生非常多。美国大学CS专业的研究分支也非常多，不同分支对学生的要求也会不同，因此，学生们要根据自己的条件选择适合自己的研究方向。本文主要对美国大学CS专业十三个分支方向做了详细的阐述，主要是美国计算机专业课程方面的。
一、体系结构、编译器和并行计算 Architecture, Compilers and Parallel Computing【我要咨询：专家答疑】
体系结构和编译器的研究主要集中在硬件设计，编程语言以及下一代编译器。
并行计算研究的包含范围很广，包括并行计算的计算模型，并行算法，并行编译器设计等。
二、系统与网络 Systems and Networking
可细分为：
(1)网络与分布式系统(Networking and distributed systems)：移动通信系统，无线网络协议(wireless protocols)，Ad-hoc网络，服务质量管理(Quality of Service management，QoS)，多媒体网络，计算机对等联网(peer-to-peer networking, P2P)，路由，网络模拟，主动队列管理(active queue management, AQM)和传感器网络(sensor networks)。
(2)操作系统(Operating system)：分布式资源管理，普适计算(ubiquitous computing/pervasive computing)环境管理，反射中间件(reflective middleware)，中间件元级操作系统(middleware “meta-operating systems”)，面向对象操作系统设计，允许单个用户与多计算机、对等操作系统服务交互的用户设计，上下文敏感的分布式文件系统，数据中心的电源管理，文件/存储系统，自主计算(autonomic computing)，软件健壮性的系统支持以及数据库的系统支持。
(3)安全(Security): 隐私，普适计算，无线传感器(wireless sensors)，移动式和嵌入式计算机，规范，认证，验证策略，QoS保证和拒绝服务保护，下一代电话通讯，操作系统虚拟化和认证，关键基础设施系统，例如SCADA控制系统和医疗，消息系统，安全网关，可用性安全。
(4)实时和嵌入式系统(Real-time and embedded systems)：开放式实时系统，Qos驱动的实时调度和通信协议，控制设计和实时调度整合，实时、容错和安全协议整合，网络化器件和智能空间的鲁棒动态实时构架。

三、理论与算法 Theory and Algorithms
计算机理论研究主要集中在算法和数据结构的设计与分析，以及计算复杂性的研究。具体包括最优化(optimization)，计算几何和拓扑(computational geometry and topology)，近似算法(approximation algorithms)，密码(cryptography)和安全计算(secure computation)，网络设计(network design)，数据挖掘(data mining)，机器学习(machine learning)，有限元网格生成(finite-element mesh generation)和自动化软件验证(automatic software verification)。
四、人工智能 Artificial Intelligence【我要咨询：专家答疑】
这个领域包含广泛的研究课题，包括知识表示，机器学习，计算机视觉，推理和机器人等。
知识表示(knowledge representation)：把知识按照一种有利于推理(得出结论)的方式表示出来。
机器学习(machine learning)：自动学习如何识别复杂模式并基于数据作出智能决策。
计算机视觉(computer vision)：使机器自动从图像和视频中提取信息并理解其中包含的视觉概念。
推理(reasoning)：学习推理的计算模型。
机器人(robotics)：工程学和机器人技术，以及它们的设计，制造，应用和结构配置。
五、编程语言 Programming Languages【我要咨询：专家答疑】
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)。
六、数据库与信息系统 Database and Information Systems【我要咨询：专家答疑】
包括以下研究内容：
(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。
七、图形学与多媒体 Graphics and Multimedia【我要咨询：专家答疑】
图形学的研究包含对自然景象的建模和动画生成(modeling and animation of natural phenomena)，计算拓扑学(computational topology)，图形硬件的使用(graphics hardware utilization)，渲染(rendering)，网格处理和简化(mesh processing and simplification)，形状建模(shape modeling)，曲面参数化(surface parameterization)和可视化处理(visibility processing)等。
多媒体研究包括图像处理(image processing)，视频处理(video processing)，音频分析(audio analysis)，文本检索和理解(text retrieval and understanding)，数据挖掘和分析，以及数据融合(data fusion)。因为多媒体数据包含不同格式的数据(如文本，音频，视频)，所以它的研究包含很多不同领域的技术和理论。
八、人机交互 Human-Computer Interaction (HCI)【我要咨询：专家答疑】
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)。
九、科学计算 Scientific Computing【我要咨询：专家答疑】
科学计算主要是研究构建数学模型(mathematical models)和数值解法(numerical solution)，并用计算机来分析和解决科学、社会科学以及工程问题。
研究课题包含：
(1)并行计算(Parallel computing): 并行计算语言和并行算法。
(2)自动性能调整(Automatic Performance Tuning): Automatic generation of optimized implementations of computational and communication kernels。
(3)网格剖分(Mesh generation)：自动生成三角网格(triangulated meshes)来表示物理和计算区域。
(4)矩阵计算(Matrix computations)：设计高效的矩阵计算算法和软件。
(5)浮点数(Floating point)：可扩展的精度算术(Extended precision arithmetic)，可靠的浮点数标准(Reliable floating point standards)，浮点数标准的体系和执行时间实现(Architectural and run time implications of floating point standards)，浮点数标准的编程语言实现。
(6)计算机代数(Computer Algebra)：符号数学计算方法。
十、信息安全 Security【我要咨询：专家答疑】
课题包含：
(1)密码学(Cryptology)
密码学理论(cryptography theory)，新的密码学系统开发(development of new cryp ographic systems)，密码分析学(cryptanalysis)，协议开发，应用密码学，量子计算(quantum computation)。
(2)隐私(Privacy)
无线传感器网络的隐私，RFID系统的隐私，数据库的隐私问题，基于网络的应用的隐私。
(3)软件安全(Software security)
开发编程语言和计算机安全之间的相互影响。
(4)一致性和完整性(Identity and integrity)
预防“网络钓鱼”和攻击。
(5)网络安全(Network security)
网络安全检测(network security monitoring)和入侵防御(intrusion prevention)。
十一、软件工程 Software Engineering【我要咨询：专家答疑】
主要研究开发大规模软件系统的原理和技术。
十二、生物信息学和计算生物学 Bioinformatics and Computational Biology【我要咨询：专家答疑】
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。

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