美國計算機專業申請分析-5000字長文

CS（Computer Science）專業引申出多個研究方向和領域，其中包括人工智慧，計算機生物科技，保密技術，資料庫系統，人機互動，軟體運用，數量化分析，計算機理論，系統研究，編程語言和編譯等等。美國的CS研究生院開設的課程也都是圍繞這些研究領域進行。今天就來給大家分享一下CS細分方向、申請案例、典型院校的情況。

本文主要分享的內容

1. 美國計算機科學專業的10個細分研究方向有哪些？

2. 美國計算機科學研究生項目招生情況概述

3. 美國計算機科學重點院校分析

美國計算機科學專業的10個細分研究方向有哪些？

1.Artificial Intelligence人工智慧

AI principles & techniques，natural language processing，Machine learning，robotics system，computational learning system，Computer Vision，Probability and Statistics/Advanced Data Analysis等。

結合實際與理論，將計算機科學運用到日常生活中，用電腦智能解決現實問題。適合已經有計算機背景，對該領域有興趣，掌握編程等計算機技術的申請人。

2.Biocomputation計算機生物科技

Computational Genomics，Algorithms for Structure and Motion in Biology，Computational Methods for Analysis，Molecular Biology，Biometrics，Reconstruction of Biological Networks， statistics等。

注意：涉及大量基因組學，生物學，醫藥學知識，適合本科有相關醫學，化學背景的申請人，並不適合本科只專註於計算機學習的學生。中國大部分的計算機科學教學都是偏向信息技術類，對醫療知識少有涉及，因此此方向反而適合國內讀生物或醫學，且電腦知識紮實，希望轉讀CS的學生，也可保持自身生物學方面優勢。此外醫療方向對資料庫，統計學等也有要求。

3.computer and Network Security計算機/網路保密

Computer and Network Security，Introduction to Cryptography，Introduction to Computer Networks，Advanced Internet Services，Security Architecture and Engineering，Privacy & Anonymity等。

目的是增強網路、系統的安全性，對資料庫進行保密，以及密碼學在電腦的應用等。適合學習計算機方向，偏向網路（network）方向學習的申請人。

4.Database systems資料庫系統

Database Systems Principles，Advanced Data Analysis，Database System Implementation，Advanced Topics in Database Systems，Transaction Processing and Distributed Databases等。

此方向涉及文件管理，排隊優化，分配系統，資料挖掘，networking等內容，對運籌學，資料庫基礎，數學等有一定要求。數學背景較好的學生可留意此方向。另外此方向跟MIS專業相似，都有關於database management，statistics，data mining等內容。不過MIS會加入商業課程，如Entrepreneurship，Economic Analysis等，而CS的database方向更注重資料庫的運用和電腦對數據的處理等專業問題，甚少加入商業元素。

5.Human-computer interaction人機互動

Introduction to HCI Design，User Interface Design，Interaction Design Studio，AI類課程等

這個方向是研究人機協作，信息影像化等內容，其實跟AI有些相似，只是更加註重電腦與人的互動性。學校未必會將此方向作為單獨的concentration供學生選擇，而是其內容加入AI方向或作為其他各個方向的基礎課程，甚至是選修課程。

6.Numerical Analysis and Scientific Computation數量分析及科學電腦化

Numerical Linear Algebra，Analysis of Algorithms ，Partial Differential Equations，Initial Boundary Value Problems等。

顧名思義，此方向主要的是模擬，建模，電腦化運算等方面的內容，數學背景學生申請較有優勢。運算也是CS中十分重要的一個方面，因為計算機可以用作於計算各種複雜的算式，或建立複雜的數學模型，為實際中的數學運算提供幫助。此方向各個學校提供的課程不同，例如duke注重numerical math，math foundation，Discrete Math for Computer Science，而Columbia是將演算法分析，線性代數等作為CS專業的通修課程，並不專門開設電腦數量計算方向。Stanford則是將此方向獨立出來，加入大量的數學類課程。此方向對數學基礎佳的申請人比較有優勢，畢竟是將數學與計算機結合。申請時要注意補充相關電腦背景。

7.Vision & Graphic計算機繪圖

Computer Graphics，Computer Vision，Visual Interfaces to Computers，Computer Animation，3D User Interfaces，Computational Imaging，3-D Photography等

學生會學到3D圖像處理，3D建模，動畫製作，計算機可視化技術等內容，甚至可以選修遊戲設計，遊戲發展，電腦圖像表演等內容，將計算機技術與各種藝術形式結合起來，實用性高，而且比較生動有趣。學生如果有相關電腦背景，而且對創意類或藝術類課程感興趣，這個方向是一個很好的選擇。這個方向是CS專業較熱門方向之一。

8.Software system軟體系統

Programming Languages，Database System Implementation，Advanced Compiling Techniques，Methods for Reactive Systems，Programming and Problem Solving，Topics in Programming Languages and Translators等。

CS專業的熱門方向，貼近實際real-world computing內容，通過編程，資料庫管理，計算機語言編譯等，解決實際中遇到的問題，例如編寫程序進行投資組合分析，計算貸款利率等，比較具有實踐性，且專業性強，就業形勢好。當然競爭也相對激烈。

9.Theoretical Computer Science計算機理論

Methods for Reactive Systems， Programming Language Theory，computer science theory，intro to computer complexity，Combinatorial Theory, Theoretical Topics in C.S.,Optimization and Algorithmic Paradigms，等

專業偏向理論性，會涉及各個方面，例如Graph，系統複雜性，組合，計算機學習的理論。相對而言其實操性比其他方向弱，畢業後就業比較難體現出技術優勢。

10.Systems系統研究

Topics in Operating Systems， Programming Languages， computer architecture，VLSI Systems等。

包括操作系統研究，計算機結構等內容。

美國計算機科學研究生項目招生情況概述

就CS專業而言，Ibt100，gre1200基本會有一個以上計算機牛校錄取（起碼是專業排名30前）。比較下之前DiySmart出去的學生背景情況：

Huang Y. GPA 3.9+IBT100+GRE1370，華農CS申請本專業碩士，一年HSBC IT部工作經驗，最終拿到Columbia，U Penn，CMU，JHU，McGill（帶獎），U of Michigan錄取。

Yao J.N. GPA 3.0+IBT100+GRE1200，華師EE，轉CS，最終拿到Duke，USC，NYU，WUSTL，Syracuse（30%獎學金）的錄取。

Chen Q.S. GPA 3.0+IBT94+GRE1120，中大CS相關專業申請CS，最終錄取：UFL，NYU Poly（$6000），CMU（Entertainment），GWU，Michigan State U，Northeastern。

Huang的背景優秀，名校開設CS專業也多，因此順理成章他拿到了N個牛校的錄取。Yao的學校雖然相比起Huang的低了一個檔次，但是Duke，NYU，USC，WUSTL都是在美國響噹噹的大牌子。Chen同學條件相對低，但最終拿到的學校都很不錯，即使某些學校專業排名相對低點，綜合排名和認知度都使他有足夠競爭力。而拿到CMU錄取純粹是選校策略好，entertainment方向相對少人競爭。

針對CS/EE的申請，如果說3.0的GPA加上1100+/90+的GT，都有希望拿到至少是Top 50級別學校的錄取（CS還可能爭取到更靠前，至少在專業排名上），應該說DiySmart的大部分學生都是可以滿足的。

美國計算機科學重點院校分析

UC-Berkeley

CS頂尖院校，地處加州，毗鄰矽谷，INTEL總裁Andrew Grove畢業於此，學校professor David Patterson是美國CS Pioneer，巨牛人物，更有3點陣圖靈獎得主，CS實力有目共睹（圖靈獎被譽為CS中的諾貝爾獎）。學校的CS和EE並在一個department，而且MS學位是以研究為主，一般捆綁PhD，多數學生是碩博連讀。對MS-only學生不會提供Financial Aid。UCB在CS的研究方向包括AI，人機互動，計算機結構，繪圖，計算機編程，操作系統與網路等，招的學生水平不是一般的高。

IBT方面，學校寫最低68，但傻子都知道UCB沒可能以這個標準要人。雅思最低要求7分。大多數學生GPA最後一年達到3.7以上，GRE Q部分>90%，而且多人考CS Sub，90%以上。2010 Fall申請人數3000，錄取100人，競爭激烈程度可想而知。而且UCB提供的並非career-oriented的terminal degree，research-cased的課程設置對學生之後就業幫助難以衡量有多大。（學校也說明MS完全是為了準備PhD而設置出來的學位）當然，Berkerley的牌子，而且是CS，去到哪裡都會吃香。

除了UCB，還有一些CS牛校，master學位都是research-oriented的，例如U of Washington，Bill Gates就出自這裡。這些學校的碩士學位大多是為了PhD做準備，而我們DiySmart的大多數學生都是為了更好就業，很少考慮PhD，以下就不再介紹此類學校了。

CMU

絕對是CS方面的權威。甚少學校把CS獨立出來作為一個學院，而CMU的CS學院規模龐大，而且對CS內的各個專業方向分得十分細緻，如machine learning，HCI，robotics，language technology等都是獨立出來作為一個program的，可想而知CMU對CS的重視程度。CMU某些program是面向CMU內部人員或者在職人士的，例如Masters in Machine Learning就不對非CMU學生開放，而MS Robotic Systems Development則prefer申請人有1-3年industrial experience。

CMU中對應屆畢業生開放的program包括：

人機互動HCI：

entry requirements：strong CS本科學位，或者CS領域一定的工作經驗。IBT 90+，speaking和reading 24+，GRE無明確要求。CMU表示此項目錄取率33%，共有42人在Pittsburgh校區，另外14在葡萄牙。錄取率算不上低。

學校希望學生修過一門行為科學（社會學，心理學，組織行為學，人類學等），或者學過visual/information design。學生需要修過起碼一門的統計，設計和編程，而CMU也提供編程，設計，統計的Place-out課程（類似prerequisites）。12個月的full-time課程中學生要上4門core courses，HCI Pro Seminar（HCI相關小組討論課），Intro to HCI Methods（HCI簡述），Basic Interaction Design（基礎互動設計），Programming usable interfaces/software architectures for user interfaces（用戶界面相關課程）。此外，有5門選修課和2個HCI project，相當充實。選修課程繁多，有行為科學/分析研究，藝術/繪圖/設計，計算機科學/執行 三大類課程，學生可以自行調節。詳見：http://www.hcii.cmu.edu/mhci-electives

MSIT-VLIS

Master of Science in Information Technology-very large information system

Entry requirements：CS/CE相關學位from a "top-thirty" university, or foreign equivalent. 貌似只招牛校學生。GPA 3.0+，沒有ibt/gre具體要求，但根據學校陳述進去的基本是牛人，而且每年只收寥寥數個學生。學的課程方向比較明確，如信息重組，超大型數據系統，計算機保密等跟信息技術息息相關的course。另外有management，language technology和database 3個方向讓學生選擇。學生有機會參與到capstone project，是學校組織的研究型項目或企業資助的項目，讓學生能累積到更好的industrial background。

MIST-Embedded Software Engineering

Entry requirements: bachelor』s degree，最好是CS/EE相關，要求學生有一定的graduate project，實習，或者是畢業後的工作經驗，主要是希望學生有一定動手能力。Ibt/GRE無具體要求，資料顯示program下current students 10人，兩個中國的。

項目時長12或16個月，由CS SCHOOL和ECE department一同開設，課程包括Computer Science for Practicing Engineer，Architectures for Software Systems，Seminar in Software Process等CS內容，也包括Embedded Control Systems，Embedded Systems Engineering等ECE內容。項目最大好處是有Practicum實習項目，學生可以選擇校內的研究項目，或校外一些相關實習工作，有利於學生面對之後的實際工作問題，無疑在日後就業中更有競爭力。

此外，CMU還有一個Technology Leadership MBA Track，是屬於Tepper商學院下的MBA。這個項目的特色是偏重技術而非管理。准入條件中：Students enrolling in the track are expected to have an undergraduate degree in Computer Science, Computer Engineering, MIS (or a related field), or have comparable work experience，貌似沒有對工作年資有明顯要求。但值得糾結的一點是CMU的MBA平均工作年限4年以上。項目鏈節：http://www.tepper.cmu.edu/mba/mba-programs-coursework/mba-tracks/technology-leadership/index.aspx

Columbia University

來自紐約的哥倫比亞大學在AI，語音識別，自然語言等方面比較出名。貴為常青藤學府，而且地理位置優越，不少學生對哥大趨之若鶩。但若論CS的專業排名哥大只是排15開外。哥大的CS網頁非常醜陋，愧對常青藤和CS全美top 20。Admission最低標準GPA 3.3(多數申請人3.5以上)，GRE Q 750+，IBT 100+，考CS Sub會對申請有幫助。

哥大CS的課程設置是傳統的CS Terminal Degree類型，第一學期上core course，演算法分析，OS，進階軟體工程，AI，computer architecture等。第二學期有多個方向供選擇，如machine learning，computational biology，Network，software，natural language processing（哥大強項），graphics & vision等。而且，學校鼓勵學生做research，有多個研究領域，在開學初就會舉行research project fair，向學生介紹各個項目，但不清楚能夠進入的機會有多大。

關於class profile和就業方面，哥大並無列出具體數據和employer list，但是每年國內論壇報錄取的人不少。發郵件問過我們的一個哥大學生，哥大今年招了100多人，其中中國人差不多40個（1/3），有十多個是清華北大過去的，一位拿到姚期智的3封reference，非常變態。其他大多數學生都來自國內頂尖學府，我們的學生學校背景幾乎算是最弱的（華農）。另外program的印度人也佔了1/3。

由於處於NY City，就業肯定比較容易和方便，這也成為學生選擇哥大的重要原因之一。據之前學生介紹，哥大CS就業形勢十分好，學生基本上都能留在美國，除去讀PhD的，去東西岸的各半。西部以技術公司為主，東部則留在NY做銀行或金融公司的IT職位。

UIUC

雖然地處玉米田，但UIUC的工程系聲明在外，不是一般的厲害。CS也是其優勢專業，美國超級計算機中心，超級計算機研究開發中心設在UIUC，就可以知道該校CS的來頭厲害到什麼程度。該校CS Department有3個master program：MS CS，master of computer science和MS Bioinformatics。其中MS CS是研究型學位，需要提交thesis，為PhD做準備（可參考UC Berkeley的MS設置）。Master of Computer Science是non-thesis的terminal degree，而MS Bioinformatics則適合有生物科學背景的申請人，要上20個credit的CS課程，8個credit的生物學課程，還有統計學和選修課。

CS的Master entry requirements：學校general requirements為IBT 79以上，但full admission要102分。不過據了解UIUC之前收過我們IBT低於100的學生（其他專業），即102未必是死要求。CS專業還要求speaking 24分，不多中國學生會達到。4年本科CS相關學歷，GPA要求3.2以上。PhD要求3.4以上。如果是Master再申請UIUC的graduate program，碩士階段GPA要求3.0以上。平均GPA達到3.7以上（includes PhD），Master的平均GPA預計大概3.4-3.6。學校要求學生有computer programming, algorithms and data structures, computer organization, and the theory of computation的背景。

UIUC的CS與金融、物理、信息管理、ECE等專業都有交叉，其中CS研究生課程有以下領域的課程讓學生修讀。

· Algorithms & Theory · Artificial Intelligence · Architecture, Parallel Computing, and Systems · Bioinformatics and Computational Biology · Database and Information Systems · Graphics, Vizualization, and HCI · Systems and Networking · Programming Languages, Formal Systems, and Software Engineering · Scientific Computing

學校就業情況不錯，據學校介紹，career service在08-09年post了569份工作給碩士學生，而Master學生平均工作offers多達3個！碩士平均起薪點75125美元，高於國家平均5K！UIUC與不少企業有聯繫，而且對學生的就業幫助不錯，會幫學生尋找full-time job或internships，資源比較多。

University of Southern California

南加州大學CS專業有幾大特點：地理位置優越，鄰近矽谷；學校名氣大，綜合排名前30，CS排名前20；錄取比較易拿！！據DiySmart之前統計，錄取率有61%。從學校寫出來的一些admission情況也可看出錄取會相對容易。學校沒有寫出明確的GPA/IBT/GRE分數，而且沒有require國際學生一定要提交託福成績，只是recommend，比較少見。

學位設置方面，USC有一個general的MS CS program，也有數個有specialization的項目，包括：

· MS in Computer Science with Specialization in Human Language Technology · MS in Computer Science with Specialization in Game Development · MS in Computer Science with Specialization in Computer Security · MS in Computer Networks · MS in Software Engineering · MS in Intelligent Robotics · MS in Multimedia and Creative Technologies· MS in High Performance Computing and Simulation

但其實各個項目大同小異，必修的一門課是Analysis of Algorithms演算法分析，每個方向再加上該方向的1-2門專業課。於是其實讀個general的，自己再選選課，就可以變成一個with specialization的了。總體來說，是排名較前，學生較嚮往，錄取又比較好拿的一所讓條件好的學生補底的極佳學校。

Syracuse

雪城大學綜合排名在50左右徘徊，勉強算top50，CS排名65，算是CS里的中低檔學校。雪城的CS有3個方向，其中前兩個方向有不同的specialization：

(1) Hardware Systems: including design and test of VLSI systems, performance and analysis of complex hardware systems, design methodology based on formal methods and CAD tools;

硬體系統，包括大規模集成電路，硬體系統性能分析，計算機輔助設計等。

二級細分包括：Design and Development，CAD，Testing and Verification

(2) Software Systems: including development of large software systems, analysis of performance of programs, design of reusable software;

軟體系統，包括大型軟體系統開發，程序功能分析，循環系統

二級細分方向包括：Industrial software development，Academic，Embedded Programming，CAD

(3) Assured Systems: including computer and network security, formal methods, and verification.

類似於保密系統，包括計算機/網路保密，核查等。

具體課程設置：http://www.ecs.syr.edu/academic/dept_electricalengcompsci/msce.aspx

學校沒有明確的admission requirements，之前100+1200+3.0左右的分數有學生進去了，但錄取條件沒這麼高。雪城很喜歡以30%的獎學金引誘學生過去，而曾經有一些條件很好的學生被雪城拒了，據分析是雪城發錄取比較實際，知道學生條件好是不會選他們的，於是連個錄取都省了。雪城相對偏僻，離NYC有點遠，而且可選的方向貌似有點少了，CS設置不夠全面。

Pittsburgh

綜合排名大概50左右，CS排名也在top50。Pittsburgh的CS並不在工程學院下，而是放在art & science下面。在entry requirements方面，要求bachelor』s degree，上過Discrete Structures，Information/Data Structures，Computer Organization/Assembly Language，Theory，Languages，Systems；數學方面學過微積分，線性代數，概率論數理統計。GPA要求B以上，沒有GRE/IBT具體要求。之前學生90+1200去了Pittsburgh的EE，估計CS的准入條件類似。

CS的Graduate students連上PhD有一百多人。CS並沒有設立specialization，所有方向的courses都可以讓學生選，而且某些undergraduate課程都是可以算研究生學分的，學生可以選擇修讀，選課自由度十分大。期末需要做project或者寫thesis，兩個都需要oral examination。可以說匹茲堡的program是比較有實踐性的，課程設置也flexible。

另外Pittsburgh還有一個與CS很相近的information science專業，內容涉及計算機，數學和統計，很適合就業（結合計算機，相比起MIS項目技術含量更高）。准入條件3.0以上GPA，要求懂編程，統計，2011年之後的申請人要求有離散數學或者微積分背景。基本上國內的非文科學生都滿足大部分要求。Information science涉及內容包括coding，data mining，排隊理論，識別技術（類似於CS里的HCI），AI，language processing，數據結構，編程，網路技術，網路保密，E-Business等等。可以學的東西其實跟CS相似，而且結合了實用性較強的管理，統計等內容。Pittsburgh也說到information science畢業生的優勢，對此類人才需求每年高速增長，而且信息技術在business，people，society方面都能發揮所長。勞動部門數據顯示未來一個decade此類技術人員要求會上升27-53%

U Penn

仗著常青藤的名氣，U Penn雖然在CS不算特彆強悍，但也吸收到不少的申請學生。U Penn的CS系叫CIS，Computer and information science，其中下面有數個細分方向。

MSE CS：Master of science in engineering，適合本科CS背景的學生。項目IBT 100+，GRE平均550+790+4。4門主科課是演算法分析，計算機結構，軟體基礎，計算機理論，machine learning的其中4門，其餘選6門選修課，最終修10門課，學生自己選擇相關方向課程。

MCIT：Master of Computer & Information Technology，適合沒有CS背景，想讀CS的學生申請。項目IBT 100+，GRE平均570+730+4，之前有各種背景，例如讀歷史，政治，數學，生物，化學的學生入讀，而且普遍編程經驗不足。項目有3個方向，programming，computer mathematics和system。學校自稱此項目就業率不錯。

MSE CGGT：Computer Graphics and Game Technology，focus在繪圖，遊戲，動畫製作等方面。項目在2004年開辦，由於U PENN在human modeling & simulation方面有優勢，對這個專業會是不小的幫助。項目特點是專業性夠強，需要一定藝術細胞去做相關設計工作，U Penn表示該行業人才供不應求，於是專門開辦這個專業來讓學生滿足僱主要求。項目IBT 100+，GRE平均540+760+4

MS Embedded System：由CIS與EE兩個部門聯合授課，學校稱這個項目適合希望尋找automotive, aerospace, defense, and consumer electronics方向的工作的申請人，或者希望從事embedded system工作的申請人

核心topic包括：embedded control, real-time operating systems, model-based design and verification, implementation of embedded systems等等。

項目IBT 100+，GRE平均550+790+4

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