美国留学学计算机科学,一篇全搞定

2020-08-11 20:27    来源:留学在线       阅读量:0

纵观美国很多理工科专业,计算机科学可谓是独领风骚,以至于很多国际生都纷纷申请美国计算机科学专业。那么作为理工科热门专业,美国留学学计算机专业应该难度如何呢?未来就业形势如何呢?

一.美国计算机科学学校排名(全美CS排名前33的学校)

Best Graduate Computer Science Programs

排名学校名称及其所在地评分

1Carnegie Mellon University

Pittsburgh, PA5.0

1Massachusetts Institute of Technology

Cambridge, MA5.0

1Stanford University

Stanford, CA5.0

1University of California—Berkeley

Berkeley, CA5.0

5University of Illinois—Urbana-Champaign

Urbana, IL4.6

6Cornell University

Ithaca, NY4.5

6University of Washington

Seattle, WA4.5

8Princeton University

Princeton, NJ4.4

9Georgia Institute of Technology

Atlanta, GA4.3

9University of Texas—Austin

Austin, TX4.3

11California Institute of Technology

Pasadena, CA4.2

11University of Wisconsin—Madison

Madison, WI4.2

13University of California—Los Angeles

Los Angeles, CA4.1

13University of Michigan—Ann Arbor

Ann Arbor, MI4.1

15Columbia University

New York, NY4.0

15University of California—San Diego

La Jolla, CA4.0

15University of Maryland—College Park

College Park, MD4.0

18Harvard University

Cambridge, MA3.9

19University of Pennsylvania

Philadelphia, PA3.8

20Brown University

Providence, RI3.7

20Purdue University—West Lafayette

West Lafayette, IN3.7

20Rice University

Houston, TX3.7

20University of Southern California

Los Angeles, CA3.7

20Yale University

New Haven, CT3.7

25Duke University

Durham, NC3.6

25University of Massachusetts—Amherst

Amherst, MA3.6

25University of North Carolina—Chapel Hill

Chapel Hill, NC3.6

28Johns Hopkins University

Baltimore, MD3.5

29New York University

New York, NY3.4

29Pennsylvania State University—University Park

University Park, PA3.4

29University of California—Irvine

Irvine, CA3.4

29University of Minnesota—Twin Cities

Minneapolis, MN3.4

29University of Virginia

Charlottesville, VA3.4

二、美国计算机科学专业分支与申请热度

注:申请热度仅表示该专业分支申请人数的多少,不代表此分支的重要程度。

1专业简介:

计算机科学是一枚理论与实践联系紧密的学科,这个特点也直接体现在计算机科学的研究方向划分上。

按性质分类,计算机科学的下设研究方向分为理论型CS(Theoretical CS)以及应用型CS(Applied CS)

理论型:

(1)计算理论(Theory of computation)★☆☆☆☆

计算理论专注于最基础的问题——什么可以被计算和执行这些计算所用到的资源是什么。关于第一个问题,可计算性理论( computability theory ) 审视可计算的问题在哪些计算理论模型上可以被解决。而第二个问题可以用计算复杂性理论(computational complexity theory)解决,而这个理论是研究计算不同可计算问题所需花费的时间与空间成本。

(2)数据结构与算法(Data structures and algorithms)★★☆☆☆

数据结构与算法是基于对计算模型和计算模型效率的研究。数据结构是指信息以何种方式存放,而算法是指搜索所需要数据的方法。

(3)程序语言(Programming languages)★★★★☆

该领域的研究包括计算机语言的设计、实现、分析、特性描述以及分类,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:

a. 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)。

b. 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)。

c. 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)。

应用型:

(1)人工智能(Artificial intelligence)★★★★★

现阶段,AI的火爆大家可想而知。通过研究AI,能够减轻人工操作。2016年7月,人工智能已经被列入《“十三五”国家科技创新规划》。2017年下半年,华为与苹果都推出了新一代的AI芯片。人工智能横跨很多领域——应用数学、符号逻辑、电气工程、精神哲学、神经生理学等。通常,人们都会把AI与机器人联系在一起,而实际应用是基于计算理解的软件开发。虽然AI非常火爆,但申请难度也非常高。

(2)计算机体系结构(Computer architecture)★★☆☆☆

计算机体系结构指的是对计算机系统的设计概念与基础操作结构。其主要研究是中央处理单元如何在计算机内部执行和访问内存中的地址。

(3)计算机图形学与可视化(Computer graphics and visualization)★★★☆☆

这是一门关于数字视觉内容的研究,它涉及图像数据的合成与处理。

其中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。

可视化的研究包括图像处理(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。

(4)计算机安全与密码学(Computer security and cryptography)★☆☆☆☆

计算机安全的目的在于保护计算机内的信息,防止信息不被越权访问、修改与破坏。密码学则是一种对信息加密与解密的研究,保护信息安全。密码学通常会研究各种通信协议的构造与分析,从而保护信息不被第三方与公众看到。

(5)科学计算(Computational science)★☆☆☆☆

科学计算主要是研究构建数学模型(mathematical models)和定量分析(quantitative analysis)技巧,并用计算机来分析和解决科学、社会科学以及工程问题。

2研究课题包含:

并行计算(Parallel computing):并行计算语言和并行算法。

b. 自动性能调整(Automatic Performance Tuning): Automatic generation of optimized implementations of computational and communication kernels。

c. 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。

d. 矩阵计算(Matrix computations):设计高效的矩阵计算算法和软件。

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)计算机系统与计算机网络(Computer systems & networks)★★★★☆

信息与计算是计算机科学与电气工程的桥梁。计算发生在硬件上上,而信息存在于网络中。这门学科是研究现代计算机系统与数据网络主要之间的速度、效率和带宽,还有硬件与系统之间必须要解决的问题。

(7)数据库(Databases)★★★★☆

如今的人类社会是一个信息时代,这些爆炸的信息需要数据库去存储。数据库意在整理、存储和检索每日大量的信息。

(8)软件工程(Software engineering)★★★★★

软件工程主要研究计算机软件的设计、修改和实现,从而确保软件的高质量、可维护性、快速研发和低成本。软件工程主要研究开发大规模软件系统的原理和技术。

(9)人机交互 Human-Computer Interaction (HCI)★★★★☆

人机交互(HCI)这门学问主要研究与设计计算机技术的应用。人(用户)通过应用界面从计算机系统的一些服务中获取信息。研究人机交互可以使用户便捷地从机器上获取信息及服务。收音机的使用、汽车的仪表盘和高铁调度的控制室都是对人机交互研究出的成果。通过对HCI的研究,可能会有更新颖的交互方式出现。例如曾经的Dos系统(指令操作)和Windows(图形界面)到现在的语音识别与眼部追踪,这些都拉近了人(用户)与机器(系统)之间的距离。

3录取难度:

斯坦福:亚洲国家的学生需要四年的本科学位。

(1)ETS (Educational Testing Service) institutional code is 4704

需要GRE成绩

第一语言非英语的申请人需要提交托福成绩,要求为89分。

Stanford accepts only ETS (Educational Testing Service) scores

需要注意的是,斯坦福只接受ETS的分数,所以GRE与托福成绩需提交给ETS。

(2)扫描版的成绩单——需至少在高等学府中作为全日制学生读一年。非英文成绩单需要附上官方机构翻译。

哥伦比亚大学:

录取条件:

1)成绩要求

ETS code 2111

(1)TOEFL(托福)

新托福成绩建议达到 101分

report code 2116

(2)IELTS(雅思)

成绩建议达到7.0

成绩需直接提交给Columbia Undergraduate Admissions

2)在英语为第一语言的大学拿到学士与硕士学位的同学不需提供托福或雅思成绩。

3)需要拥有计算机或计算机的相关学科的毕业证。其他专业的毕业生需要完成至少两门计算机语言的课程以及两门数学课程。例如 Intro to Computer Science (COMS W1004 or COMS W1007), Advanced Programming (COMS W3157), Data Structures and Algorithms (COMS W3134 or W3137), which is a prerequisite for most of our graduate-level courses, or/and Discrete Math (COMS W3203).

4)需提交GRE成绩。官方没有明确的GRE要求,但成功申请者的分数在750分或更高。

5)没有明确的本科GPA要求,但成功录取的申请者基本在GPA3.5或更高。

6)成绩单需要经过官方和经过公证的中介。GPA必须要转换为0-4之间。

7)哥大要求提供电子的推荐信。推荐信提供者的电子邮件地址或联系方式应该为商业的。

东北大学:

非正式的成绩单(入学时需提供正式成绩单)

需写一份申请专业目的声明,其中包括职业期望、预期的结果与好处。

最近的专业简历,其中需列出具体的职位与职责。

三份密封的推荐信。

非官方的托福考试成绩。

4就业

根据indeed.com(美国流量最高的求职网站)目前显示的信息,普遍计算机相关的实习薪酬在年薪$35,000 — $50,000之间,而Software Engineer在东西海岸普遍达到了$80,000的水平。

福布斯官网在2017年6月发布的一篇文章中也指出拥有计算机科学硕士学位的初始薪金的平均值达到了$72,071,其区间在$15,000 – $145,000.

美国大学与雇主协会的报告中指出,学计算机科学的同学至少会在毕业时获得一份offer的比率为68.7%。而位列二三位的分别是61.5%的经济学与61.2%的会计学。不难看出整个就业市场中,从事计算机相关工作的学生还是很抢手的。

计算机科学专业所对应的岗位还是非常多的:

IT咨询 (IT Consultant)

IT咨询公司为缺乏IT知识的公司提供专业的IT方案,并培训相关人员对IT系统的应用。通过对公司业务的了解后,IT咨询顾问根据公司的需求及价格等条件提供一套合理化的方案,并跟进整个项目的实施,从而确保这个IT系统的正常运行。公司通过IT系统可以更好地管理项目,让项目变得更透明。

软件工程师 (Software Engineer)

软件工程师是一个统称,通常指从事软件开发的相关人员。软件工程师通常会叫自己程序员与软件开发员。程序员、软件设计、软件架构师、软件工程管理等岗位都算作软件工程师。其设计的计算机语言也非常多。其工作从软件的设计、开发、维护、测试和评估。

网络工程师 (Network Engineer)

网络工程师帮助公司设计、搭建、运行和维护计算机信息系统。网络工程师需要了解各种网络协议与硬件设备,从而部署这个公司的网络,以便保护重要信息不被泄露。例如搭建防火墙、修改软件连入端口和给各级员工设置权限等。

前端开发(Web Developer)

前端开发其实开发的是Web应用。我们平时浏览的网页其实就是Web应用,前端程序员通过对HTML、CSS、JavaScript等语言的编写来设计网页的布局与呈现效果。

后台开发(Software Developer)

在前端人员开发的页面期初上,后台开发人员主要设计网站后台的管理系统,来管理日常网站上的各种文艺、图像、访客信息等内容。

数据库管理员 (Database Administrator)

数据库管理员是一个较为重要的岗位,全公司的重要资源都储存在数据库中。数据库管理员的职责包括数据库的容量管理、设计、安装、配置、数据移动、安全、备份、恢复、性能监控和故障排查。通常都会从事管理和维护数据库管理系统。

数据分析师 (Data Analyst)

数据分析师从事数据的搜集、整理和分析,从数据得出一些关键的数值,来帮助领导团队做出关键的决策。

算法工程师 (AlgorithmEngineer)

这是一个相当难的职业,需要数学上的知识也需要计算机的知识。最好是硕士毕业。算法工程师需要根据公司产品的业务特点来提出程序方案,用来提升业务的处理速度与准确度。初级的算法工程师往往先调研数据特征之后建立模型来处理各种事。算法工程师的岗位主要包括数据挖掘、计算机视觉、自然语言处理和机器学习等。音频、图片、视频和信号等方面都有相应的算法工程师,然而这些算法工程师对整个互联网行业来说也是笔财富。通过对底层算法的研究,互联网行业可以完成很多传统行业完成不了的事情。例如手机新闻App可以为每一位用户推送不同他们所感兴趣的内容,这是传统媒体所比不了的。算法也是各个公司的核心竞争力。

售前工程师(Pre-Sale Engineer)

这个职务比较有意思。它作用于项目开发人员与业务销售人员之间。售前工程师需要对项目开发应用到的技术了解也需要有良好的沟通能力,从而配合各部门完成与用户的技术交流与沟通。

10)移动开发(Mobile Developer)

在如今移动终端剧增的社会,人手至少都有一两款设备。各种设备都需要相应的移动应用及众多功能,且需要对众多设备进行适配。优秀的移动应用将会为人们带来更多便利及多样的体验。

以上是美国留学学计算机科学专业的全部内容,当然由于美国计算机科学专业对于背景要求比较严格,所以相关背景的学生会更受老师的欢迎。但是非计算机专业最好可以选择无背景要求的计算机分支,这样录取率会更高哦~

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