最全解析（上）(方向课程计算机简介专业)

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CS所涉及的领域非常广，随着这些年互联网和AI的发展，其包含的专业方向数量也日渐增多。
在美国，CS基本上可以被粗略分为理论计算机科学、应用计算机科学、计算机系统三大部分，并细分为十余个方向。

简介：结合实际与理论，将计算机科学运用到日常生活中，用电脑智能解决现实问题。
适合已经有计算机背景，对该领域有兴趣，掌握编程等计算机技术的申请人。

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

简介：涉及大量基因组学、生物学、医药学知识，适合本科有相关医学、化学背景的申请人，并不适合本科只专注于计算机学习的学生。
因此更适合国内读生物或医学，且电脑知识扎实的同学申请。
此外该方向对数据库、统计学等也有要求。

主要课程：Computational Genomics, Algorithms for Structure and Motion in Biology, Computational Methods for Analysis, Molecular Biology, Biometrics, Reconstruction of Biological Networks, Statistics等。

简介：增强网络、系统的安全性，对数据库进行保密，以及密码学在电脑的应用等。
适合学习计算机方向，偏向网络方向学习的申请人。

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

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简介：此方向涉及文件管理、排队优化、分配系统、资料挖掘、networking等内容。
对运筹学、数据库基础、数学等有一定要求。
数学背景较好的学生可留意此方向。
另外此方向跟MIS专业相似，不过MIS会加入商业课程，如Entrepreneurship，Economic Analysis等，而CS的Database方向更注重数据库的运用和电脑对数据的处理等专业问题，较少涉及商业元素。

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

简介：主要研究人机协作、信息影像化等内容，近似AI，但更加注重电脑与人的互动性。
学校未必会将此方向作为单独的concentration供学生选择，而是其内容加入AI方向或作为其他各个方向的基础课程或是选修课程。

主要课程：Introduction to HCI Design, User Interface Design, Interaction Design Studio, AI类等。

简介：此方向主要为模拟、建模、电脑化运算等方面内容，有数学背景学生申请较有优势。
需要注意的是，此方向各个学校提供的课程不同，如杜克注重numerical math，math foundation，Discrete Math for Computer Science，而哥大是将算法分析、线性代数等作为通修课程，并不专门开设电脑数量计算方向。
斯坦福则是将此方向独立出来，加入大量的数学类课程。
此方向适合数学基础好且有相关电脑背景的同学申请。

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

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简介：CS热门方向之一，涉及3D图像处理、3D建模、动画制作、计算机可视化技术等内容，可选修游戏设计、游戏发展、电脑图像表演等内容，将计算机技术与各种艺术形式结合起来，实用性和趣味性都很高。
对有相关电脑背景且对创意类或艺术类课程感兴趣的申请者而言，是非常好的选择。

主要课程：Computer Graphics, Computer Vision, Visual Interfaces to Computers, Computer Animation, 3D User Interfaces, Computational Imaging, 3-D Photography等。

简介：热门方向、竞争激烈、就业前景乐观。
贴近实际real-world computing内容，通过编程、数据库管理、计算机语言编译等，解决实际中遇到的问题，例如编写程序进行投资组合分析、计算贷款利率等，实践性和专业性强。

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

简介：偏理论性，涉及多个方面，如Graph、系统复杂性、组合、计算机学习的理论。
相对而言操性比其他方向弱，毕业后就业比较难体现出技术优势。

主要课程：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。

简介：主要包括操作系统研究，计算机结构等内容。

主要课程：Topics in Operating Systems, Programming Languages, Computer architecture, VLSI Systems等。

另外，还有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的Computer Architecture-计算机体系结构；

以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Software Engineering-软件工程；

以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的Algorithm-算法；

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Computer Graphics-计算机图形学等方向，而且相信随着技术的发展，CS专业涉及的领域还将不断扩大。

未完待续..