如果你對學(xué)習(xí)計算機科學(xué)并為這個快速發(fā)展的領(lǐng)域的下一階段做出貢獻感興趣，那么計算機科學(xué)專業(yè)可能是一個不錯的選擇。今天，出國留學(xué)網(wǎng)帶大家一起看看留學(xué)計算機科學(xué)需要了解的內(nèi)容。
無論是筆記本電腦、平板電腦還是智能手機，你正在閱讀這篇關(guān)于使用計算機科學(xué)學(xué)位獲得的專業(yè)知識、理論和技能創(chuàng)建的設(shè)備的指南。
課程結(jié)構(gòu)及入學(xué)要求
什么是計算機科學(xué)學(xué)位？
簡而言之，計算機科學(xué)學(xué)位處理信息和計算的理論基礎(chǔ)，采取科學(xué)和實際的方法來計算及其應(yīng)用。計算被定義為任何類型的計算或在信息處理實踐中遵循定義良好的模型（如算法和協(xié)議）的計算技術(shù)的使用（這反過來被定義為使用這些模型在計算機中轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)）。
計算機科學(xué)被許多實踐者認(rèn)為是一門基礎(chǔ)科學(xué)——一門使其他知識和成就成為可能的科學(xué)。計算機科學(xué)的研究包括系統(tǒng)地研究有方法的過程（如算法），以幫助獲取、表示、處理、存儲、通信和訪問信息。這是通過分析這些過程的可行性、結(jié)構(gòu)、表達和機械化，以及它們?nèi)绾闻c這些信息關(guān)聯(lián)來實現(xiàn)的。在計算機科學(xué)中，術(shù)語“信息”通常是指在計算機存儲器中以比特和字節(jié)形式編碼的信息。
一些高等教育機構(gòu)可能使用計算機科學(xué)（CS）作為一個總括術(shù)語，涵蓋涉及計算機和技術(shù)的各種專家和職業(yè)學(xué)位。你可能還會發(fā)現(xiàn)計算機科學(xué)這個術(shù)語被用來指信息技術(shù)（IT）學(xué)位，盡管許多機構(gòu)現(xiàn)在對這兩者有所區(qū)別（確切地說，他們?nèi)绾我约霸谀睦飫澏ㄟ@條線是不同的）。一定要仔細檢查你選擇的大學(xué)的課程細節(jié)。
頂尖大學(xué)的計算機科學(xué)
QS世界大學(xué)科目排名包括世界計算機科學(xué)頂尖大學(xué)的排名。該榜單可以根據(jù)地區(qū)或不同標(biāo)準(zhǔn)（包括學(xué)術(shù)聲譽、雇主聲譽和研究引用）進行排序。
計算機科學(xué)學(xué)位的入學(xué)要求
計算機科學(xué)學(xué)位的入學(xué)要求通常強調(diào)進一步的數(shù)學(xué)，一些機構(gòu)要求有物理學(xué)背景。心理學(xué)或社會學(xué)的背景可以為你的研究提供一個額外的維度，因為你將獲得對人類如何處理信息的理解，而其他自然科學(xué)也可能是有益的。
申請計算機科學(xué)學(xué)位的本科生在上大學(xué)之前通常不需要正式學(xué)習(xí)過計算機科學(xué)。但是，建議您學(xué)習(xí)一種編程語言，以了解所涉及的內(nèi)容。雖然普遍接受的初學(xué)者語言包括Python和c++，但Haskell、Java和Pascal都是在學(xué)習(xí)過程中可能遇到的語言。另一方面，你可能會發(fā)現(xiàn)一些院校不鼓勵學(xué)生提前學(xué)習(xí)編程，以避免學(xué)生在早期就養(yǎng)成“壞”的編程習(xí)慣。一些機構(gòu)提供聯(lián)合課程，計算機科學(xué)與數(shù)學(xué)、工程和計算等科目一起學(xué)習(xí)。
專項課程
計算機科學(xué)專業(yè)
你可以期望通過發(fā)展關(guān)鍵計算機科學(xué)主題的基礎(chǔ)來開始你的計算機科學(xué)學(xué)位。一些計算機科學(xué)的核心課程，你可能包括計算理論，計算機科學(xué)基礎(chǔ)，編譯器和操作系統(tǒng)，信息論，基礎(chǔ)編程，系統(tǒng)和架構(gòu)，軟件開發(fā)和測試，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)庫，算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，和計算機硬件原理?？赡芎w的數(shù)學(xué)概念包括形式方法，布爾代數(shù)，離散數(shù)學(xué)，集合理論，概率，統(tǒng)計，線性代數(shù)，微分方程和微積分。
你會選擇從一個不斷增長的計算機科學(xué)專業(yè)的話題，包括先進的互聯(lián)網(wǎng)、高級編程，人工智能和人工生命，計算邏輯，計算機圖形學(xué)，計算機建模，計算機網(wǎng)絡(luò)，計算機安全，計算機視覺，加密，道德黑客，GUIs，游戲開發(fā)、人機交互、移動應(yīng)用、多媒體計算機、網(wǎng)絡(luò)理論、專業(yè)問題和研究方法，軟件工程和設(shè)計，以及網(wǎng)絡(luò)開發(fā)。
下面提供了一些最流行的計算機科學(xué)主題的詳細介紹。
編程語言理論
編程是一個跨學(xué)科的主題，結(jié)合了數(shù)學(xué)、軟件工程和語言學(xué)等學(xué)科的元素。序設(shè)計語言理論涉及到程序設(shè)計語言的設(shè)計、實現(xiàn)、分析、描述和分類以及它們各自的特點。你的入門課程會教你一種或多種編程語言。了解不止一種語言可以幫助你更好地了解他們各自的優(yōu)勢和劣勢，從而幫助你更好地應(yīng)對編程語言理論所提出的挑戰(zhàn)。你將討論諸如語法、自然語義、結(jié)構(gòu)操作語義和抽象機器碼等主題。
計算機圖形學(xué)
學(xué)習(xí)計算機圖形包括使用計算機或者使用專門的圖形硬件和軟件來創(chuàng)建靜態(tài)的或移動的二維或三維圖像。你將學(xué)習(xí)如何使用計算技術(shù)操作視覺和幾何信息，重點關(guān)注圖像生成和處理的數(shù)學(xué)和計算基礎(chǔ)，而不是純粹的美學(xué)問題。您將需要物理、光和材料方面的知識，以及齊次矩陣的數(shù)學(xué)知識等。計算機圖形使計算機的交互和理解以及數(shù)據(jù)的解釋對計算機專業(yè)人員和消費者都更加容易。隨著公司不斷探索“游戲化”等趨勢的應(yīng)用，對擁有先進計算機圖形知識的計算機科學(xué)家的需求也越來越大。
人機交互
人機交互（HCI）的研究考慮了使計算機和計算有用、可用和普遍可訪問的挑戰(zhàn)，以防止由于設(shè)計不良的人機界面引起的意外問題。與植根于行為科學(xué)的研究相結(jié)合，你將涵蓋這類交互的研究、規(guī)劃和設(shè)計，計算機具有幾乎無限的用途，而這種用途只能發(fā)生在用戶和計算機之間沒有限制的對話中。您將通過計算機技術(shù)（如計算機圖形、操作系統(tǒng)、編程語言和開發(fā)環(huán)境）來接觸本主題，還將從人的角度探討這個主題，探索交流、圖形學(xué)、語言學(xué)、社會科學(xué)（如認(rèn)知心理學(xué)）和用戶滿意度。
人工智能
人工智能（AI）的研究與人工生命（AL）領(lǐng)域密切相關(guān)，兩者都涉及以目標(biāo)為導(dǎo)向的綜合過程，如使用計算機和算法解決問題、決策、適應(yīng)環(huán)境、學(xué)習(xí)和交流。人工生命研究系統(tǒng)并研究從這些系統(tǒng)中產(chǎn)生的復(fù)雜行為，而人工智能則利用系統(tǒng)來開發(fā)機器和軟件的特定行為。人工智能是一門交叉學(xué)科，涉及應(yīng)用數(shù)學(xué)、符號邏輯、符號學(xué)、電氣工程、心理哲學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)和社會智能。人工智能涉及復(fù)雜真實世界數(shù)據(jù)的計算機應(yīng)用中的任務(wù)自動化（比如評估和預(yù)測任務(wù)）——以這種方式成功使用人工智能，可以作為人類完成相同任務(wù)的可行替代品。
算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
算法是一個逐步進行計算的過程，用于數(shù)據(jù)處理和自動推理，這產(chǎn)生的輸出通常是可預(yù)測的，但并不總是可預(yù)測的。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)提供了一種在計算機中存儲和組織數(shù)據(jù)的方法，因此數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以被有效地使用，不同類型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)適合于不同類型的應(yīng)用程序，并且可能高度專門化于特定的任務(wù)。
算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成了計算機科學(xué)所有其他方面的基礎(chǔ)，包括學(xué)習(xí)如何盡可能有效地存儲和處理數(shù)據(jù)，同時確保算法能夠處理相關(guān)系統(tǒng)。你將學(xué)習(xí)鏈表、排序和遞歸、樹、哈希、貪婪解、圖和優(yōu)化數(shù)據(jù)安排等內(nèi)容。你還可以繼續(xù)分析算法（確定執(zhí)行算法所需的資源數(shù)量）。
職業(yè)選擇
計算機科學(xué)事業(yè)
選擇一個計算機科學(xué)學(xué)位，你就可以在未來最偉大的技術(shù)創(chuàng)新的前沿工作。計算機科學(xué)領(lǐng)域的不斷擴大意味著你可以選擇在各種高度專業(yè)化的領(lǐng)域工作。隨著計算機技術(shù)在現(xiàn)代生活的各個方面扮演著越來越重要的角色，你可能會發(fā)現(xiàn)你的計算機科學(xué)技能在許多不同的行業(yè)都有很高的需求，盡管大多數(shù)畢業(yè)生都在計算機行業(yè)工作。流行的計算機科學(xué)職業(yè)包括：
信息技術(shù)顧問
資訊科技顧問與客戶合作，就資訊科技系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計、安裝和使用提供意見，以滿足客戶的業(yè)務(wù)目標(biāo)、克服問題或改善其資訊科技系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和效率。由于你在IT中扮演著廣泛的角色，你的工作將類似于系統(tǒng)分析師、系統(tǒng)設(shè)計師和應(yīng)用程序程序員，他們的角色更加專業(yè)化，但仍然是在咨詢的基礎(chǔ)上工作。
在典型的一天，你將會見客戶，確定他們的需求，計劃時間表和資源，花時間澄清客戶當(dāng)前的系統(tǒng)規(guī)范，工作實踐和他們的業(yè)務(wù)性質(zhì)。你將分析他們的IT需求，開發(fā)解決方案，實現(xiàn)新系統(tǒng)（可能包括設(shè)計和安裝），并以書面或口頭報告的形式展示結(jié)果，回答反饋，然后幫助客戶進行后續(xù)更改，并為其他用戶組織培訓(xùn)。你也可能會參與銷售和業(yè)務(wù)發(fā)展，發(fā)現(xiàn)潛在客戶并保持良好的業(yè)務(wù)聯(lián)系。
信息系統(tǒng)經(jīng)理
與IT顧問類似，信息系統(tǒng)經(jīng)理通常是全職員工，負責(zé)公司內(nèi)計算機系統(tǒng)的安全和有效運行。你將負責(zé)（也許在一個團隊的幫助員工）為整個組織內(nèi)部的ICT基礎(chǔ)設(shè)施的維護，與典型的任務(wù)涉及到安裝的監(jiān)督系統(tǒng)，確保系統(tǒng)備份，備份系統(tǒng)有效運行，購買硬件和軟件，設(shè)置所有用戶的安全訪問，包括遠程用戶，確保安全的數(shù)據(jù)來自內(nèi)部和外部的攻擊，并為用戶提供IT支持和建議。
你需要確保信息和通信技術(shù)設(shè)施滿足你的公司的需要，并且是當(dāng)前的，同時保持在一個既定的預(yù)算之內(nèi)，并且在所有相關(guān)的軟件許可法律之內(nèi)。你可能還需要了解業(yè)務(wù)和管理原則，以便為有關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的組織政策和與IT相關(guān)的戰(zhàn)略規(guī)劃做出貢獻。
數(shù)據(jù)庫管理員
數(shù)據(jù)庫管理員（DBA）負責(zé)準(zhǔn)確、安全地使用、開發(fā)和維護計算機化數(shù)據(jù)庫的性能、完整性和安全性。具體的角色始終由相關(guān)組織確定，但可能意味著純參與數(shù)據(jù)庫維護或?qū)ｉT從事數(shù)據(jù)庫開發(fā)。數(shù)據(jù)庫管理員這個角色還取決于數(shù)據(jù)庫和進程的類型以及特定組織中使用的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）的功能。通常，此角色包括確保數(shù)據(jù)保持一致、定義明確、易于訪問、安全并可在緊急情況下恢復(fù)。你還需要解決出現(xiàn)的任何問題，與程序員、操作人員、IT項目經(jīng)理和技術(shù)人員聯(lián)系，為用戶提供培訓(xùn)、支持和反饋，并撰寫報告、文檔和操作手冊。
多媒體編程
多媒體程序員負責(zé)設(shè)計和創(chuàng)造多媒體計算機產(chǎn)品，確保這些產(chǎn)品是功能性的，并忠實于設(shè)計者的要求。你將運用創(chuàng)造性和技術(shù)技能開發(fā)多媒體功能，包括文本、聲音、圖形、數(shù)字?jǐn)z影、2D/3D建模、動畫和視頻。你需要與設(shè)計師合作，理解設(shè)計概念，討論如何在技術(shù)上實現(xiàn)，確定必要的操作規(guī)程，編寫高效的計算機代碼或腳本功能工作，運行測試產(chǎn)品的測試錯誤和在必要時修改或添加新代碼。
在產(chǎn)品完成后，你還可以獲得技術(shù)支持，并且需要隨時了解行業(yè)新聞和發(fā)展，以便提出建議并實施改進。你可以跨平臺工作（比如互聯(lián)網(wǎng)，交互式電視，信息亭，DVD，電腦游戲控制臺和移動電話），也可以只專注于一個平臺。你的角色可能與類似的IT角色（如web開發(fā)人員、游戲開發(fā)人員、系統(tǒng)開發(fā)人員或軟件工程師）重疊，或者你可能發(fā)現(xiàn)自己與這些專業(yè)人員一起工作以實現(xiàn)共同的目標(biāo)。
擁有計算機科學(xué)學(xué)位的人可以做更多的工作
擁有計算機科學(xué)學(xué)位可從事的工作還包括在其他領(lǐng)域的開發(fā)（如網(wǎng)絡(luò)游戲、系統(tǒng)、產(chǎn)品、項目和軟件），比如作為一個分析師（業(yè)務(wù)連續(xù)性、系統(tǒng)或技術(shù)）、管理員（數(shù)據(jù)庫或網(wǎng)絡(luò)）或在學(xué)術(shù)和工業(yè)方面能對計算機和相關(guān)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展作出貢獻的研究能力。
計算機科學(xué)的職業(yè)機會在很多行業(yè)和組織中都有，包括：金融機構(gòu)、IT公司、管理咨詢公司、軟件公司、通信公司、數(shù)據(jù)倉庫、跨國公司（IT相關(guān)、金融服務(wù)等）、政府機構(gòu)、大學(xué)和醫(yī)院。其他選擇包括作為技術(shù)作者或培訓(xùn)師（向非技術(shù)觀眾解釋技術(shù)信息），或者從事教學(xué)、新聞、管理或創(chuàng)業(yè)工作。