美国CS EECS区分
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CS,全称 Computer Science;
CE,全称 Computer Engineering;
EE,全称Electrical Engineering;
ECE,全称 Electrical & Computer Engineering。
在美国的研究生项目中,这几个学科都是申请的热门方向,虽说其中都有computer,但我们可以泛泛地将它们混为一谈吗?他们之间有什么区别?今天我们就来一探究竟!
电子电气工程专业
电气工程(电子工程),Electrical and electronic engineering 或 Electronices Engineering,经常简称为EE。
电子工程是信息技术的基石,研究一切与电有关的现象,理论,及其应用的工程学科。在中国高校,EE叫电气工程,电子工程,主要分为强电和弱电。在美国高校,EE比较常见的就是和CS相结合,又称为ECE。
我们现在提到的电气电子工程(EE) 所指的是一个宽泛的工程领域。随着信息技术的迅速发展,EE与其他学科的交叉领域拓宽,电子工程涵盖了更多其他专业的工程行为。总的来说,EE专业在美国可以归纳为以下这些方向:
01
■ 微电子(Micro-Electro-Mechanical Systems (MEMS) or NEME,BioMEMS,BioNEMS):
主要是研究电子或离子在半导体材料中的运动规律及其应用,并利用它实现信号处理功能的学科。
02
■ 集成电路设计(Integrated Circuit Design):
亦称微电路(microcircuit),有些学校将其与微电子合并为一个专业招生,是研究将电路(主要包括半导体设备,也包括被动组件等)小型化的学科方向。
03
■ 光电方向(Optics):
光电是以光的量子力学(quantum photonics)为基础,研究光子和电子,并应用于半导体材料上一门学科。
04
■ 电磁(Electromagnetic):
涉及到了MSE,physics等其他学科,狭义来说是一门探讨电性与磁性交互关系的学科。主要研究电磁波,电磁场以及有关电荷,带电物体的动力学等。其中电磁学在雷达的设计中起到了很重要的作用。
05
■ 网络/信息安全(Network/Information Security):
这是一门涉及到计算机科学、网络技术、密码技术和应用数学等多种学科的综合性学科。
06
■ 通信与信号处理(Communication and Signal Processing):
该学科关注的是通信过程中的信息传输和信号处理的原理和应用。通信工程研究的是,以电磁波、声波或光波的形式把信息通过电脉冲,从发送端(信源)传输到一个或多个接受(信宿)。接受端能否正确辨认信息,取决于传输中的损耗高低。信号处理是通信工程中一个重要环节,其包括过滤,编码和解码等。信号处理的发展难点主要在于数学算法上,因此对于数学思维能力要求会比较高。
07
■ 图形图像处理(Image processing):
对图像进行分析、加工、和处理,使其满足视觉、心理以及其他要求的技术图像处理是信号处理在图像域上的一个应用。目前大多数的图像是以数字形式存储,因而图像处理很多情况下指数字图像处理。
08
■ 系统控制(System Control):
研究内容主要有鲁棒与最优控制,大规模动态系统,多变量系统的标识,最小最大控制与动态游戏,用于控制与信号处理的自适应系统,随机与自适应控制等。
09
■ 电力系统(Power System):
在智能电网和能源互联网的浪潮下,电力系统的研究内容越来越丰富,已不仅仅局限在保障电力供给的安全、可靠、经济、绿色、稳定运行,电力市场、电力预测等新方向也很受欢迎,与信息技术等学科的结合越发紧密。
10
■ 电力电子(Power Electronics):
研究电能变换(包括AC-DC,DC-DC,DC-AC,AC-AC),致力于为用户提供最优的电能,研究内容涉及器件、拓扑和控制,是一个多学科交叉的方向。
11
■ 电机(Electric Machines):
研究新型电机设计及其先进的控制方法,为特定用户,如航空航天飞行器、大型船舰、机器人、电动汽车等特定应用,匹配电机和电机牵引方式,使得电机更加高效、更大功率,更小,更容易制造和更好匹配应用。
计算机工程专业
CE是研究计算机系统及其应用技术的一门科学。涉及电气工程和计算机科学领域,从设计的计算机处理器,个人电脑、服务器和超级计算机到使用计算机这个工具来解决一些应用上的问题,如程控机床、车辆监控、工业和家电监控系统等,更注重系统应用(计算机系统及其应用)。
电子和计算机工程专业
ECE,电子和计算机工程利用围绕电力的基本原理来推进当今的新兴技术,从半导体设备到先进的通信网络,从自供电传感器到电动汽车,从可穿戴设备到认知医学成像,从自动驾驶汽车到智能城市。
在这个广泛的学科中发现了许多子领域,所有这些子领域都建立在数学和计算机科学、物理和生命科学、电磁学、电子学和系统的基础之上。美国有的学校的EE系叫ECE,有的叫EE,其实区别就是是否把Computer Engineering放到EE系,还是CS,不放进去的话就叫EE(相应的CS系就叫CSE),放到话就叫ECE。
计算机科学
计算机科学专业是系统性研究信息与计算的理论基础以及它们在计算机系统中如何实现与应用的实用技术的学科。它通常被形容为对那些创造、描述以及转换信息的算法处理的系统研究。计算机学科主要分为三个大的研究类别:计算机系统结构、计算机应用、计算机软件与理论。具体方向有:
01
■ 系统与网络( System and Network )
计算机网络是利用通信设备和线路将地理位置不同的、功能独立的多个计算机系统连接起来,以功能完善的网络软件实现网络的硬件、软件及资源共享和信息传递的系统。简单的说即连接两台或多台计算机进行通信的系统。
02
■ 人工智能与机器人( Artificial Intelligence and Robotics )
主要包括机器意识(包括机器学习,知识表达与推论,机器人),动态系统模拟,动力学计算,触觉控制( haptic control )自然语言习得与处理,计算语言学,统计语言技术,自动推理,图形图像,人机交互,成像感知与传感器,概率推论,神经估算,计算机视觉,视觉场景认知,模式识别,人工免疫,神经网络,遗传算法,小波分析,信息系统以及计划,信息提取,制造和控制理论等。
03
■ 计算机隐私与安全( Privacy and Security )
计算机安全主要是保护计算机与网络免于滥用和干扰。从过去的历史看来,计算机攻击一般来说包含了攻击系统的完整性,保密性与可用性。而如今的信息安全技术一直在发展中,不单包含了对上述攻击的防御,同时也增加了更多的应用,如垃圾邮件,以及防止身份盗用而导致的信息泄露等。
04
■ 编程语言( Programming Language )
包括开发新型编程语言以助程序员实用高效地开发可靠的软件。
05
■ 数据库( Database )
与数据管理相关的所有方面,包括数据存储,数据检索,数据分析和视觉化等,为各种新型的应用领域建立大型的数据系统。可应用的领域有电脑游戏设计,数据隐私与安全等。
06
■ 计算机图形学( Computer Graphics )
计算机图形学( Computer Graphics ,简称 CG )是一种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科学。如何在计算机中表示图形 , 以及如何利用计算机进行图形的生成、处理和显示的相关原理与算法,构成了计算机图形学的主要学习内容。
07
■ 生物信息学与计算生物学( Bioinformatics and Computational Biology )
人类基因工程的完成对现代生物学中的新型计算和理论工具提出了新的要求。这些计算和理论工具对于分析,理解和控制生命的具体信息都是至关重要的。此方向属新兴的研究,主要是利用应用数学,信息学,统计学与计算机科学的方法来研究生物学的问题,因此也需要从事此方向学习和研究的学生有较强的数学和统计背景。
08
■ 算法( Algorithm )
广义上面的算法是指为解决一个问题而采取的方法和步骤,而 CS 下的算法则是指计算机为了解决某一个问题或者完成某一个任务的一系列清晰的指令.
09
■ 计算机理论( Computer Theory )
涵盖了可计算性、文法与自动机、逻辑学、复杂性及语义学等 5 个部分,涉及到可计算性理论、形式语言、逻辑学与自动演绎、可计算复杂性和编程语言的语义等内容,并学习和研究这些内容之间的联系。
10
■ 科学计算( Scientific Computing )
又称为计算科学,它的主要学习内容和研究领域是利用数学模型的构造以及数量分析的技术,通过计算机来分析和解决科学问题。在实际的应用中,科学计算经常用于计算机仿真以及其它各种问题的数学计算。
11
■ 软件工程( Software Engineering )
软件工程是一门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学科。它的目标是在时间、资源、人员这 3 个主要限制条件下构建满足用户需求的软件系统,包括提高软件质量设计新的形式与结构、开发新的科技以降低软件系统的成本、提高软件的正确性与实用性。软件工程的关注点是如何为用户创造价值。
12
■ 计算机视觉( Computer Vision )
计算机视觉是就是指用摄影机和计算机代替人眼对目标进行识别、跟踪和测量等机器视觉,并进一步做图像处理,用计算机处理成为更适合人眼观察或传送给仪器检测的图像。
13
■ 计算机体系结构( Computer Architecture )
计算机体系结构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。具体地说计算机体系结构指的是计算机系统设计的观念与架构,描述计算机在实做的设计原则。它确定了一台计算机设计的部件、部件功能以及部件间接口。
14
■ 人机交互( Human Computer Interaction )
人机交互,简称 HCI ,是一门研究人、计算机以及它们之间的相互影响的学科。人机交互技术是指通过计算机输入、输出设备,以有效的方式实现人与计算机对话的技术。它与认知学、人机工程学、心理学等学科领域有密切的联系。