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美国大学CS专业十三大研究方向美国大学CS专业的研究分支也非常多，不同分支对学生的要求也会不同，因此，学生们要根据自己的条件选择适合自己的研究方向。一、体系结构、编译器和并行计算Architecture,CompilersandParallelComputing体系结构和编译器的研究主要集中在硬件设计，编程语言以及下一代编译器。并行计算研究的包含范围很广，包括并行计算的计算模型，并行算法，并行编译器设计等。二、系统与网络SystemsandNetworking可细分为：(1)网络与分布式系统(Networkinganddistributedsystems)：移动通信系统，无线网络协议(wirelessprotocols)，Ad-hoc网络，服务质量管理(QualityofServicemanagement，QoS)，多媒体网络，计算机对等联网(peer-to-peernetworking,P2P)，路由，网络模拟，主动队列管理(activequeuemanagement,AQM)和传感器网络(sensornetworks)。(2)操作系统(Operatingsystem)：分布式资源管理，普适计算(ubiquitouscomputing/pervasivecomputing)环境管理，反射中间件(reflectivemiddleware)，中间件元级操作系统(middleware“meta-operatingsystems”)，面向对象操作系统设计，允许单个用户与多计算机、对等操作系统服务交互的用户设计，上下文敏感的分布式文件系统，数据中心的电源管理，文件/存储系统，自主计算(autonomiccomputing)，软件健壮性的系统支持以及数据库的系统支持。(3)安全(Security):隐私，普适计算，无线传感器(wirelesssensors)，移动式和嵌入式计算机，规范，认证，验证策略，QoS保证和拒绝服务保护，下一代电话通讯，操作系统虚拟化和认证，关键基础设施系统，例如SCADA控制系统和医疗，消息系统，安全网关，可用性安全。(4)实时和嵌入式系统(Real-timeandembeddedsystems)：开放式实时系统，Qos驱动的实时调度和通信协议，控制设计和实时调度整合，实时、容错和安全协议整合，网络化器件和智能空间的鲁棒动态实时构架。三、理论与算法TheoryandAlgorithms计算机理论研究主要集中在算法和数据结构的设计与分析，以及计算复杂性的研究。具体包括最优化(optimization)，计算几何和拓扑(computationalgeometryandtopology)，近似算法(approximationalgorithms)，密码(cryptography)和安全计算(securecomputation)，网络设计(networkdesign)，数据挖掘(datamining)，机器学习(machinelearning)，有限元网格生成(finite-elementmeshgeneration)和自动化软件验证(automaticsoftwareverification)。四、人工智能ArtificialIntelligence这个领域包含广泛的研究课题，包括知识表示，机器学习，计算机视觉，推理和机器人等。(1)知识表示(knowledgerepresentation)：把知识按照一种有利于推理(得出结论)的方式表示出来。(2)机器学习(machinelearning)：自动学习如何识别复杂模式并基于数据作出智能决策。(3)计算机视觉(computervision)：使机器自动从图像和视频中提取信息并理解其中包含的视觉概念。(4)推理(reasoning)：学习推理的计算模型。(5)机器人(robotics)：工程学和机器人技术，以及它们的设计，制造，应用和结构配置。五、编程语言ProgrammingLanguages该领域的研究包括计算机语言的设计与实现，其目标是同时提高开发人员的开放效率和软件质量。包含如下一些课题：(1)程序语言设计和实现(ProgrammingLanguageDesignandImplementation)：编译器优化(Compileroptimization)，语义(Semantics)，即时编译器(JITcomplier)，域特定语言(DSL：Domain-specificlanguages)。(2)编程环境和工具(ProgrammingEnvironmentsandTools)：监控(Monitoring)，程序员搜索引擎(Programmersearchengines)，基于模型的设计(Model-baseddesign)。(3)程序分析和验证(ProgramAnalysisandVerification)：模型检测(Modelchecking)，静态和动态分析(Staticanddynamicanalysis)，定理证明(Theoremproving)，实时系统的任务调度分析(Schedulabilityanalysisforreal-timesystems)。六、数据库与信息系统DatabaseandInformationSystems包括以下研究内容：(1)数据库(Database)：数据模型，数据查询、集成，各种数据库系统的设计、实现等。(2)数据挖掘(DataMining)：从数据中提取模式的处理过程。它在很多领域有广泛的应用，例如市场营销、监测、入侵检测和科学发现。数据挖掘和机器学习很相关，但是数据挖掘更关注实际应用。(3)信息检索(InformationRetrieval)：研究如何提取各种媒体(文本、音频、视频等，目前的研究以文本居多)中的信息，同时还搜索与之关联的数据库和万维网。(4)自然语言处理(Naturallanguageprocessing)：构建一种可以分析、理解和生成自然语言的计算机系统。研究课题包含自动摘要(automaticsummarization)，语篇分析(discourseanalysis)，机器翻译(machinetranslation)，命名实体识别(namedentityrecognition)，自然语言生成(naturallanguagegeneration)和语音识别(speechrecognition)等。七、图形学与多媒体GraphicsandMultimedia图形学的研究包含对自然景象的建模和动画生成(modelingandanimationofnaturalphenomena)，计算拓扑学(computationaltopology)，图形硬件的使用(graphicshardwareutilization)，渲染(rendering)，网格处理和简化(meshprocessingandsimplification)，形状建模(shapemodeling)，曲面参数化(surfaceparameterization)和可视化处理(visibilityprocessing)等。多媒体研究包括图像处理(imageprocessing)，视频处理(videoprocessing)，音频分析(audioanalysis)，文本检索和理解(textretrievalandunderstanding)，数据挖掘和分析，以及数据融合(datafusion)。因为多媒体数据包含不同格式的数据(如文本，音频，视频)，所以它的研究包含很多不同领域的技术和理论。八、人机交互Human-ComputerInteraction(HCI)HCI主要研究人和计算机之间的交互。它通常被认为是计算机科学、行为科学、设计及其他相关领域研究的交叉学科。研究课题包括：(1)上下文感知计算(Context-awarecomputing):行为分析，智能空间(SmartSpaces)，定位感知系统(Location-awaresystems)，隐私技术。(2)感知人机界面(PerceptualInterfaces)：基于视觉的界面(Vision-basedinterfaces)，语音和话语界面(speechanddiscourseinterfaces)。(3)协同和学习(CollaborationandLearning)：基于模式的编辑工具(Pattern-basedauthoringtools)，ESL(Englishasasecondlanguage)学习，群组协同技术(groupcollaborationtechnologies)，包含按地理分布的远程沉浸协同(geographicallydistributedtele-immersivecollaboration)等。(4)验光和人的视觉模拟(OptometryandHumanVisionSimulation)：计算机辅助的角膜建模和可视化，医学成像(medicalimaging)，手术仿真的虚拟环境(virtualenvironmentsforsurgicalsimulation)，仿真渲染(visionrealisticrendering)。九、科学计算ScientificComputing科学计算主要是研究构建数学模型(mathematicalmodels)和数值解法(numericalsolution)，并用计算机来分析和解决科学、社会科学以及工程问题。研究课题包含：(1)并行计算(Parallelcomputing):并行计算语言和并行算法。(2)自动性能调整(AutomaticPerformanceTuning):Automaticgenerationofoptimizedimplementationsofcomputationalandcommunicationkernels。(3)网格剖分(Meshgeneration)：自动生成三角网格(triangulatedmeshes)来表示物理和计算区域。(4)矩阵计算(Matrixcomputations)：设计高效的矩阵计算算法和软件。(5)浮点数(Floatingpoint)：可扩展的精度算术(Extendedprecisionarithmetic)，可靠的浮点数标准(Reliablefloatingpointstandards)，浮点数标准的体系和执行时间实现(Architecturalandruntimeimplicationsoffloatingpointstandards)，浮点数标准的编程语言实现。(6)计算机代数(ComputerAlgebra)：符号数学计算方法。十、信息安全Security课题包含：(1)密码学(Cryptology)：密码学理论(cryptographytheory)，新的密码学系统开发(developmentofnewcrypographicsystems)，密码分析学(cryptanalysis)，协议开发，应用密码学，量子计算(quantumcomputation)。(2)隐私(Privacy)：无线传感器网络的隐私，RFID系统的隐私，数据库的隐私问题，基于网络的应用的隐私。(3)软件安全(Softwaresecurity)：开发编程语言和计算机安全之间的相互影响。(4)一致性和完整性(Identityandintegrity)：预防“网络钓鱼”和攻击。(5)网络安全(Networksecurity)：网络安全检测(Networksecuritymonitoring)和入侵防御(Intrusionprevention)。十一、软件工程SoftwareEngineering主要研究开发大规模软件系统的原理和技术。十二、生物信息学和计算生物学BioinformaticsandComputationalBiology研究高效鲁棒的生物计算模拟算法，以及应用数据挖掘，机器学习，自然语言处理和信息检索等方法来分析和挖掘各类生物数据。研究课题包括：(1)生物信息学(Bioinfo