UIUC 计算机科学和音乐专业本科简介

该专业由音乐学院的作曲系教授Heinrich Taube 和工程学院计算机部门的Paris Smaragdis 教授联合设计，意在填补当前本科教育市场上音乐科技教育的空白。值得一提的是，Taube是斯坦福大学CCRMA实验室的音乐专业本硕，研究了几十年计算机lisp语言和算法作曲，Paris是MIT media lab的post doc + machine listening 研究员+Adobe researcher。有这两位大牛掌门，教学质量得到了充足的保障。

该专业设计的本科生课程涵盖了数据结构，算法设计，计算机架构，算法作曲，机器学习，自动化乐理分析，vst插件制作，录音基础，混音基础，古典乐理，视唱练耳等。值得一提的是，该专业也属于美国政府认证的stem专业，提供国际学生毕业后三年opt延期。 

音乐科技这个领域虽然在国内属于新兴领域，相关公司比较少，但是在国外已经是相对成熟的产业。该专业既适合毕业后直接就业，也为申请音乐科技的相关master和phd做好了充足的课程准备。以就业角度来说，如果想在音乐方面发展，影视配乐，混音师，录音师，音乐教师都是可以发展的方向；如果想在计算机领域发展，软件工程，算法工程，硬件工程，音频技术工程，数据分析师，人工智能都是可以考虑的。因此可以说这个专业的就业前景非常之广。

值得一提的是这个专业特别适合dual degrees，笔者目前是cs+music和cognitive psychology双学位在读，笔者的一位朋友是cs+music和physics双学位在读，而另一位则是cs+music专业 chemistry minor在读。可见音乐这门学科实质上可覆盖的领域非常广，它比起人们印象中的表演科学而更像一门系统的理论科学。 

下面将介绍他具体的录取要求和课程详解。

1. 录取要求：

主要看中SAT + Toefl + Music Portfolio + GPA + activities + 文书+面试。

SAT：1450+，ACT 32+

toefl：105+分以上录取概率比较高。

activities：笔者所见的这个专业的学生普遍质量不错，有的高中时期在电音上已经有了自己的音乐人品牌，有的参加了开源项目，有的在爵士钢琴方面有建树。

2. 课程详解：

CS + Music 所需要的课程主要分为三个部分：通识教育，CS核心课程, 音乐核心课程。

通识课程：

这个部分是美国大学要求所有专业的学生都必须上的通识课程。本科学生需要上社会科学，人文，自然科学的课等，意在让学生对自己的人格，对这个社会，对这个世界有个相对完整的认知。因为这一部分和其他专业的要求一模一样，因此想知道细节的通讯们可以直接咨询金吉列顾问。 

CS 核心课程：

所有学生需要上CS125，CS126，CS173，CS225，CS233，CS241，CS361（或者CS427），CS374，CS421，CS498al这些课。

CS125 Intro to Computer Science：这门课的授课语言是java，重点讲解基础的编程逻辑和面向对象编程入门，期末大作业是用Android Studio写一个手机app。属于500+人大课。

CS126/CS242: CS126这门课都授课语言是java和C++，CS242则涵盖了各种语言，包括java，python，go和sql等。这两门课的意义在于里面的code reviewing session和强制所有学生的代码符合业界的coding paragdim，让学生的代码可读性和可维护性达到业界标准，规范学生如何对代码注释和写documentation，如何正确的使用git去协和作。

CS173 Discrete Structure：这门课是一门数学课。讲解内容涵盖了入门级别计算机所需要的数学，例如pigeonhole principle，induction, graph theory。

CS225 Data Structure：这门课的授课语言是C++，同时也要求学生用command line里的gcc 去debug。CS225是uiuc计算机系口碑最好的一门课，涵盖了binary Tree, Stack, queue, priority queue, disjoint set, graph algorithm等算法。这门课同时有理论和写码考试，所以保证了学生能用代码实现特殊的数据结构的能力。他所教授的内容涵盖了各种软件工程面试里的题目。一般推荐大一春季上，因为大二秋招的时候可以直接用这个课的内容去面试。

CS233 Computer Architecture：这门课的授课语言是verilog和mips。CS233主要讲解编译原理和入门cpu设计，对于硬件感兴趣的同学可以去上ece的课。对于音乐科技来说，这门课可以让学生看懂基本电路的电路图，看paper实现音频硬件算法时可以避免头秃。

CS241 System Programming: 这门课的授课语言是C，也是uiuc众所周知核心课里最难的一节课。这门课主要是代码实现课，要求学生写shell，实现tcp/ip网络栈协议，实现multi-threading以及各种底层编程。上完这门课和cs374算法以后去找软件工程师full time问题不大，对于音乐科技来说，这门课可以为realtime的音乐信号处理性能优化奠定了一部分基础。 

CS361 Probability & Statistics for CS：这门课主要用python，教的是基础的统计理论。学生可以用这门课学习基础的统计概率模型和机器学习，因为整体不难所以经常被当刷gpa的水课。不过统计这个概念可是人工智能音乐的基础，上完这个课后就可以自己尝试去写一些基于markov chain的算法作曲了。

CS374 Intro to Algorithm and Models of Computation：这门课是门算法理论课，分为三个部分：language syntax + algorithm(动态规划，图算法）+ NP 问题。这门课系统的用数学的角度去剖析了各种算法的复杂度和可实施性等。对音科来说，能对音频算法的优化和乐理结构的抽象化提供帮助。

CS421 Programming language & compiler：这是门介绍编程语言的课，会用到lisp。它主要讲解如何从头设计一个编程语言，讲解cfg，bnf一类的。笔者还没上这个课所以知道的不多，但是懂得相关知识可以考虑去设计一个跟csound，music-N, supercollider，max-msp等类似的音乐编程语言。

CS440 Intro to Artificial Intelligent or CS 446 Machine learning or CS498 applied machine learning or CS412 Intro to data mining: 这三门课讲解的是当下最热门的机器学习。CS440讲了许多人工智能算法，机器学习只是一部分。CS446主要是偏向ml的理论实现，CS498 aml则是让学生会使用现有的库，例如pytorch，sklearn等去分析数据。CS412 Data mining也是本校的特色，这个课讲解的是如何挖掘数据中的隐藏pattern。这几门课跟当下炒的沸沸扬扬的AI音乐关系很大，上完后能入门Musical Information Retrieval和deep learning for music这两个领域，非常推荐去尝试这几门课。

CS498 Audio Computing Lab：这门课使用的是python和numpy。这门课的教授是Paris Smaragdis，他即是uiuc cs+music专业的创始人之一。这门课主要教授学生从头到尾写short time Fourier Transform， 各种reverb算法，equalizer算法，compressor算法。上完这个课再配合mus205 音乐软件制作这门课可以有基础做编曲软件音频插件的能力。Btw, Paris 还开了一个CS598 machine learning for DSP，这门课讲的是针对DSP的机器学习方法，对于声波文件的音乐模型训练感兴趣的朋友可以上这门课。

音乐核心课程：

mus110,mus101,mus102,

mus105,mus107,mus108,

mus172,mus173,mus201,

mus205,mus207,mus208,

mus209,mus313,mus314,

mus407,mus409,mus299,

mus499,mus4xx

mus105 Computational Music I：这门课是cs+music双部曲的第一乐章。使用的编程语言是python。这门课taube会让学生以oop的方式从头用代码构建乐理基础结构，例如interval class，ratio class，key class。最后的final project是让学生写码读取musicxml格式（一种五线谱存储格式）里的音乐信息并分析是否符合古典乐理的规则（例如voice crossing，voice overlapping，对位是否正确）。值得一提的事，这门课是给大一上新生上的，但却要求学生熟练掌握面向对象编程，封装，继承，迭代器和多态。所以说想报考cs+music专业的朋友们进来前得先学点python，不然很容易第一学期就在这门课上挂掉。

mus205 Computational Music II：这门课个人认为非常重要。教授也是taube。使用的编程语言是c++ 和 juce 库。（juce库有多好用呢，小米手机音频部在用这个开发音频app，各大插件厂商在用这个开发vst插件）这门课让学生从头到尾设计音乐播放器，vst插件的ui，和合成器里oscillators，filters的c++实现。笔者就在这门课上做了个vst合成器和压缩器。这门课可以说是全美第一个本科阶段跟业界接轨的音乐编程代码课，非常推荐。

mus209 Music，Sound，Technology：这门课的教授也是taube，使用的编程语言是supercollider 和 grace。这两个都属于音乐编程语言。这门课会从头开始讲音乐调律，fft，spectrogram，psycho-acoustic（erb，masking band）并且用supercollider实现demo。后半段主要讲的是常见的算法作曲技法（Markov process，spectrogram composition）。笔者在final project上做了一个基与phrase structure的古风音乐自动生成器，并且拿了课堂最高分。虽然这门课不在core里，但是十分推荐去上。

mus407，mus409 electroacoustic composition technique I &II：这门课的教授是eli fieldsteel，是电声作曲和supercollider专家。他本人在YouTube上的supercollider tutorial有30w观看量是学习这门编程语言的必看教程之一。这两门课分为两个部分，407和409。407主讲电音发展史和各种合成器，效果器，musique concrete，elektroacoustic composition，效果器技巧。lab内容是去操作analog devices，会学会analog mixer怎么用，physical routing是怎样的以及analog synth是怎么产生tone的。407用的宿主是logic pro，但是409的时候学生就可以自行选择自己喜欢的daw。推荐去上。

mus101,102,201,404 music theory: 这几门课讲解的是古典乐理和avant-garde音乐理论，所用教材是美本通用的laitz book。这几门课涵盖了和声对位，phrase structure，调性和声分析，非调性和声分析，十二音理论等。是正统的音乐乐理课。

mus107，mus108, mus207, mus208:这几门课是视唱练耳课，难点是和弦辨别，例如N6，Fr6，viio42/V这种和弦要能听出来。但是笔者认为总体难度不高，笔者课下基本没花时间练过依旧能在honor section拿a+，最高难度大概是国内高考艺考难度。

mus110，mus313，mus314，mus4xx: 这几门课是musicology课，主讲音乐史和音乐学内容。算是彻头彻尾的文科课，对做笔记和背诵要求比较高。会从亚里士多德时期讲起音乐世界观讲到中世纪欧洲英法德意的音乐家和理论故事，再到各种20世纪的avant garde未来主义运动。上这些课的重要性在于让学生对音乐的地缘和政治宏观发展有个大概的理性认识，对音乐的本质和音乐在当代社会中扮演的角色有初步的理解。

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