互联网改变生活，互联网科技公司也在逐步改变传统经济。当今市值超过5000亿美元的公司，有谷歌母公司Alphabet、微软、亚马逊、腾讯、Facebook、阿里巴巴等。
这些高科技公司每年数以万计的岗位需求，使得Computer Science成为近10年内最火、前景最好的学科之一。

图片来自：statista.com
计算机科学（Computer Science，CS）是系统性研究信息与计算的理论基础，及其在计算机系统中如何实现与应用的实用技术的学科。计算机科学包含很多分支领域，在美国，计算机科学专业方向包括理论和应用两大类：理论方向有计算复杂性理论、计算机语言理论、算法理论等；应用方向包括计算机图像处理、人机交互、编程等。
2020年，计算机科学与信息系统专业依旧稳居中国学生理工科留学十大专业，在本科和研究生阶段的申请人数都居于榜首。
所以，计算机科学专业申请的竞争一直十分激烈，US News CS专业排名第一的卡内基梅隆大学2020年秋季的录取数据显示：计算机科学学院的录取率仅为7%（其他5个学院录取率20%+）。

COMPUTER SCIENCE
专业介绍
CS计算机科学的研究领域包括14个主要方向：
  • 人工智能与机器人 Artificial Intelligence and Robotics
  • 系统与网络 System and Network
  • 编程语言 Programming language
  • 计算机隐私与安全 Privacy and Security
  • 数据库 Database
  • 计算机图形学 Computer Graphics
  • 生物信息学与计算生物学Bioinformatics and Computational Biology
  • 算法 Algorithm
  • 计算机理论 Computer Theory
  • 软件工程 Software Engineering
  • 科学计算 Scientific Computing
  • 计算机视觉 Computer Vision
  • 人机交互 Human Computer Interaction
  • 计算机体系结构 Computer Architecture
1.软件工程
研究用工程化方法构建和维护有效、实用和高质量的软件的学科方向，课程涉及程序设计语言、数据库、软件开发工具、系统平台、标准、设计模式等方面。简而言之这属于CS+管理科学，数学要求不算很高，特别强调实践。
2.数据库
涉及与数据管理相关的所有方面，课程涉及：数字电路与数字逻辑、计算机组成原理与汇编语言、计算机网络、计算机体系结构、离散数学、高级程序设计语言、算法分析与设计、数据结构、数据库系统原理、编译技术、操作系统等。
3.人工智能（AI）
AI可说是目前CS最热门的方向，核心课题包括：机器学习、计算机视觉、自然语言处理、语音处理、知识表示与计算、推理与规划等，并在此基础上支持着许多重要应用场景，如无人驾驶、机器人。

许多科技公司，比如亚马逊、特斯拉、谷歌都把AI看成未来十年里公司的创新驱动力。
4.人机交互（HCI）
人机交互也是最近大热的留学专业，是一个大型的交叉学科，课程包括：计算机科学、交互设计、人因工程（Human factor) 还有认知科学和心理学等，这些学科都是HCI作为交叉学科的主要理论基础。
涉及知识包括软件、硬件、算法、Machine Learning、Deep Learning、社会调查等。
5.信息安全和计算机网络
信息安全是计算机、通信、数学、物理、法律、管理等学科的交叉学科，主要研究确保信息安全的科学与技术，培养能够从事计算机、通信、电子商务、电子政务、电子金融等领域的信息安全高级专门人才。
但其实严格来说，信息安全属计算机工程（Computer Engineering），部分学校会放在EE系之下。
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专业课程简介
在本科阶段, CS专业的课程主要是以引导学生对计算机领域的基本理论和操作进行学习，课程大致可以分为几类：
  • 计算机理论：计算机科学导论、操作系统、编译原理、计算机体系结构、数据库基础、网络导论、数字电子电路等；
  • 开发工具和模型：C语言、C++、Java、Python、汇编语言、软件工程导论、网络工程导论等；
  • 数学基础：线性代数、概率与统计、离散数学、随机过程、积分变换等；
  • 其他CS相关选修：机器学习、人工智能、网络安全、管理信息系统等计算机细分领域的入门课程。
在研究生阶段，计算机科学专业课程的主要方向通常取决于项目和导师，项目周期一般有1-2年，课程往往带有很多实操。
硕士毕业生通常的状态是：具备较扎实的计算机工程基础，已开始涉及计算机科学问题。         
图片来自：cs.illinois.edu
以UIUC的CS研究生项目为例 ：32分的总分里面，毕业设计4分，选修4-7分，必修9-12分，进阶课程12分。
必修课包含以下方向：
  • 架构、编译器、并行计算 Architecture, Compilers, Parallel Computing:
  • 人工智能 Artificial Intelligence
  • 生物信息学和计算生物学 Bioinformatics and Computational Biology
  • 数据库和信息系统Database and Information Systems
  • 形式方法、编程语言、软件工程 Formal Methods, Programming Languages, Software Engineering
  • 交互式计算 Interactive Computing
  • 安全和隐私 Security and Privacy
  • 系统和网络（实时系统和安全）Systems and Networking (real-time systems and security)
  • 科学计算 Scientific Computing
  • 理论计算机科学 Theoretical Computer Science
图片来自：cs.illinois.edu
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申请建议
1.GPA
通常来说，申请美国CS研究生项目最低GPA要求是3.0，但从历年录取数据来看，CS专业排名TOP20的院校平均录取GPA都在3.5以上，TOP5的UCB、斯坦福、卡耐基梅隆等大学甚至要求3.7以上的GPA。
2.标化/语言考试
托福：美国Top 50院校托福一般要求在90+，Top 30一般要求100+
雅思：一般要求在7.5+
GRE：325+，能考尽量考！
3.专业背景
一般来说，CS专业申请还是需要有一定的匹配专业背景的，软件工程、计算机技术与科学以及其他计算机相关专业是比较匹配的。如果跨专业申请，最好有修过一些计算机核心课，比如JAVA、C、C++、数据结构、计算机结构等。
物理和数学对于CS专业来说，是必修的基础学科。学校需要申请者同时具备CS相关的理工知识基础，以及理工类课程的逻辑思维和学习能力。CS专业本科的课程内容中包含很多的数学课程：微积分、概率论、线性代数等。因此，先修数学和物理打好基础是非常推荐的。
如果希望转专业申请计算机科学，一般来说数学、工程类等学科的学生会比较有优势，先修课有Python，Matlab，C++，C语言，JAVA等，部分学校还会要求学生有实际操作年限一年或两年以上。
总而言之，竞争激烈、转专业申请CS相关专业难度很大。
4.科研/实习/其他相关经历
前面有说到，很多学校项目希望申请者有1-2年的实操经验，因此高质量的计算机方向工作、实习、在校科研经历会对申请有很大的帮助。

如果申请人所在实习企业是知名科技公司，如谷歌，微软，IBM等，在申请时会有更大优势。
除了实习外，同学们可以考虑在校期间参与校内的科研项目，主动向任课老师询问科研机会，这不仅能进一步帮助学生实操和运用自己所学的知识，进一步理解CS专业，还可能争取到高质量的推荐信。
对于跨专业申请的同学，还有很多其他的经历也可以考虑。比如参与一些知名院校实验室的科研网课或者主动报考学习一些CS方向网课认证，也是对于自己知识储备和学习背景的有力补充。
计算机科学与计算机工程的区别
二者相较：计算机科学CS更偏向于理论研究（自动计算的性质、规律、运算等），计算机工程CE更偏向于硬件、注重系统应用，是计算机科学CS和电子工程EE的结合。
图片来自：ciit.edu.ph
编程？学还是不学？

编程是CS专业学生用以解决问题的工具，也是训练逻辑思维的一种方式。CS专业本科阶段课程一定会涉及编程，所以掌握至少一门编程语言，可以为申请者在激烈的竞争中争取更多机会。
编程一般分为三个阶段：设计（Design）、写代码（Writing Code）、分析（Analysis）。而编程语言是写代码这一环节中所使用的工具，学习编程语言和写代码只是CS学生学习过程中占较小的一个部分。学生更多深入学习的其实是：设计和分析 这两个部分，三个阶段的有机结合，这才是CS被称为计算机“科学”的原因。
选择编程语言的小建议
编程语言种类繁多，从耳熟能详的Python，到AP CS课程里学习的Java，再到纯函数编程语言Haskell、逻辑编程语言Prolog等...根据未来的专业方向，同学们可以有计划地选择学习。
以CS或计算机工程为方向
如果未来持续走计算机科学CS或计算机工程ECE方向，可以选Java是首选，功能强大、简单易用外，其严谨性适合为初学者打好基础。C语言也是可选的，广泛应用于底层开发的强大语言，难度高，学习过程可能会比较辛苦。
以数学、数据科学、人工智能为方向

如果未来计划走数学、数据科学、人工智能等方向，可以考虑选择Python或R语言。Python简单易学、用途广泛，R语言则主要用于统计计算和统计制图。二者都容易上手，现在有很多现成的扩展包，不需要从头独立编写，但学完Python在转学其他语言时会需要额外补习一些内容。

以互联网前端或设计为方向

如果未来想做前端、APP/网站设计的同学，可以选择学习HTML、CSS和JS。其实，HTML和CSS并不算编程语言，但是当今网络构成的基础。这3种不仅容易上手，而且出了CS学生，艺术、设计、交互等专业的学生都可以学，是很便利的视觉表达工具。
图片来自：news.mit.edu
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计算机科学
职业发展前瞻
虽说“程序猿/媛”工作996、忙到爆肝、发际线危机...但在高薪和极佳发展前景的吸引下，每年选择这个专业和这个行业的学生还是非常多的。
对比国内的学生，美国的码农则有更健康的work-life balance：到点就打卡下班、完善的保险养老福利和10万美元起的年薪。US News2021 Best Technology Jobs前10全是CS相关职位，10年内岗位需求最高达30%！
根据glassdoor.com的统计数据，美国computer scientist的平均年收入是10万美元，年薪高位达16万美元以上。
图片来自：glassdoor.com
在salary.com的统计中，截止2021年六月28日，cs的平均工资是12万+，年薪区间在3.8万～20万之间，其中最高薪的三个职位是：数据科学总监、数据科学经理和CS专业教授。
图片来自：salary.com
CS专业毕业生对于基本的数学、统计学、算法、计算机结构、操作系统等概念能够融会贯通，对于各类编程语言有实战经验和较好的应用能力，在多个求职网站的数据统计中都显示：计算机科学家和软件工程师等计算机领域的职位在未来10年中具有极佳的发展潜力。
CS作为 STEM 专业，毕业生可享有得天独厚的36个月超长OPT，高学历在工作签证上也有更多的利好、签证等方面还有一定程度上的优待。
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相关排名
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/ 编辑：在下黄昏鸟
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