路在何方？——CS分支研究方向介绍及分析

一个我们认为首先要对计算机科学研究的内涵与外延至少有一个概要性的了解。一般的大学只要设置了 Computer Science 这个专业或系一般都包括有下面涉及到的这些研究方向。

[ 一 ] 计算机研究方向包括：

(1) 计算理论 : (Theory of computation)

计算理论是关于计算和计算机械的数学理论。

主要内容包括： 1. 算法 (algorithm) ， 2. 算法学 (algorithmics) ， 3. 计算复杂性理论 (computational complexity theory) ， 4. 可计算性理论 (computability theory) ， 5. 自动机理论 (automata theory) ， 6. 形式语言理论。

(2) 计算几何学 ： (Computational geometry)

主要内容如： 1. 贝塞尔曲线和曲面 2.B 样条曲线和曲面 3. 孔斯曲面。

(3) 并行计算 : (Parallel computation)

延伸学科有： 1. 并行编译程序 (parallel zing compilers) 2. 并行程序设计语言 (parallel programming language ),3. 并行处理系统 (parallel processing system),4. 并行数据库 (parallel atabase),5. 并行算法 (parallel algorithm) 。

(4) 形式化方法 (formal metho)

(5) 程序设计语言理论： (Theory of programming language)

研究书写计算机程序语言的学科。主要内容：研究语法，语义，语用以及程序设计语言的优劣。

(6) 人工智能：

在美国人工智能官方教育网站上对人工智能作了如下定义： Artificial Intelligence, or AI for short, is a combination of computer science, physiology, an philosophy. AI is a broa topic, consisting of ifferent fiels, from machine vision to expert systems. The element that the fiels of AI have in common is the creation of machines that can &lquo;think&rquo;.

研究的问题：

A ：符号主义： ( 符号学派 )

B ：联接主义 ( 神经网络学派 )

总结：不要以为跟计算机无关的东西就不是计算机系的。计算理论是学计算机的人的基础。多年以前，计算机系很多都是包括在数学系的。要选择这个方向的学生，需要具备比较高的数学功底和电脑基础性语言的知识储备。由于所涉及的研究领域比较枯燥和难懂，申请这些方向的人比较少，申请难度不是很大。

[ 二 ] 系统：

(7) 体系结构

(8) 网络与通讯

(9) 面向对象

(10) 约束程序设计

(11) 软件工程：

(12) 软件质量控制：

(13) 实时系统与嵌入式系统 ：

(14) 数据库系统 ( Database System): 用户使用数据库的计算机软件 / 硬件资源的集合。即采用了数据库技术的计算机系统。

(15) 大规模计算中的 I/O: 在大规模计算中实现计算机主机与外围设备进行信息交换的技术。

总结：这些方向是中国的计算机科学系培养的大学生的中心方向。所以每年有很多的申请者申请这个方向里的内容。主要集中在网络与通讯，软件工程，数据库系统等几个方向。这几个方向的竞争性比较大。因此条件一般的申请者注意避开上面几个专业方向申请会把握比较大。

[ 三 ] 计算机应用： 

(16) 科学与工程计算： 这个范围很广，简单说说就有： 生物信息处理 ，天气预报等。

(17) 电子商务与数字化图书馆

(18) 人机交互

(19) 计算机教育：用于教学，培养计算机人才。

总结：上面的这些内容在很多学校会结合在前面两个方向之中，特别分出一个专业方向的会很少。教学的内容主要是应用式的，申请的学位一般是学士。希望到美国拿学士的学生可以考虑一下。