计算机科学专业人工智能方向解析

发布时间：2016-07-05 作者：美国研究生留学小编     来源：美国留学

　　Artificial Intelligence 人工智能，顾名思义，研究的主要是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作。AI需要非常广泛的知识面和训练，学AI的学生要做好思想准备的是，你们不仅需要CS的雄厚的基础知识，还需要了解一些认知心理学、语言学、哲学和工程学的知识才能在未来的发展更顺利。除此之外，还需要掌握一些技能和工具，例如统计学、神经科学、控制、优化和运筹学。所以AI的申请者不是以单纯地成为IT人为目的的，而是要拥有丰富的知识量和技能的，未来多是冲着做researcher而去的。

　　AI在从诞生到现在虽然每一步的发展都不是突飞猛进，但是它从诞生开始发展到现在，已经实际应用到了很多的领域，例如生物信息学(bioinformatics)、网络和系统(networking and systems)、搜索(search)和信息检索(information retrieval)，说得通俗一点，例如指纹识别，人脸识别，视网膜识别，虹膜识别，掌纹识别等都是AI工作者的功劳。

　　AI的研究领域通常包括知识表示和推理(knowledge representation and reasoning)、机器学习(learning)、规划(planning)、决策(decision-making)、视觉(vision)、机器人(robotics)、语音和语言处理(speech and language processing)，在这些主要的研究领域里，通常包括的研究课题如下：

　　机器学习：图形模型(Graphical models)、核方法(Kernel methods)、非参数贝叶斯方法(Nonparametric Bayesian methods)、强化学习(Reinforcement learning)、问题解决(Problem solving)、决策(decisions)和游戏程序(games)。

　　知识表示和推理：一阶概率逻辑(First order probabilistic logics)、符号代数(Symbolic algebra)。

　　搜索和信息检索：协同过滤(Collaborative filtering)、信息提取(Information extraction)、图像和视频搜索(Image and video search)、智能信息系统(Intelligent information systems

　　语音和语言：从语法上分析(Parsing)、机器翻译(Machine translation)、语音识别(Speech Recognition)、情境建模(Context Modeling)、对话系统(Dialog Systems)

　　视觉：分组和图形/背景原则(Grouping and Figure-Ground)、目标识别(Object Recognition)、人类活动识别(Human Activity Recognition)、主动视觉(Active Vision)

　　机器人：路径规划(Motion Planning )、计算几何学(Computational Geometry)、计算机辅助外壳和医学分析、规划和监测(Computer assisted surgical and medical analysis, planning, and monitoring)、无人飞行器(Unmanned Air Vehicles)

　　专家系统：关于专家系统，维基百科对其说明非常有参考价值：“专家系统是早期人工智能的一个重要分支，它可以看作是一类具有专门知识和经验的计算机智能程序系统，一般采用人工智能中的知识表示和知识推理技术来模拟通常由领域专家才能解决的复杂问题。一般来说，专家系统=知识库+推理机，因此专家系统也被称为基于知识的系统。

　　一个专家系统必须具备三个要素：1.领域专家级知识;2.模拟专家思维;3.达到专家级的水平。专家系统能为它的用户带来明显的经济效益。用比较经济的方法执行任务而不需要有经验的专家，可以极大地减少劳务开支和培养费用。由于软件易于复制，所以专家系统能够广泛传播专家知识和经验，推广应用数量有限的和昂贵的专业人员及其知识。从负面影响来看，专家系统在给它的用户带来经济利益的同时，也造成一些人失业。因为专家系统的应用技术不仅代替了人的一些体力劳动，也代替了人的某些脑力劳动，有时甚至行使着本应由人担任的职能，免不了引起法律纠纷。比如医疗诊断专家系统万一出现失误，导致医疗事故，怎么样来处理，开发专家系统者是否要负责任，使用专家系统者应负什么责任等”。

　　AI从诞生到现在的发展很少有突飞猛进的时候，但是都在稳步发展的过程中，中间有经历过低谷，但是AI的研究者们从未停止前进的步伐，如今AI已经更多地进入了商业领域，尤其是专家系统被广泛应用到汽车公司、航空公司以及医院里，它在曲折地前进着。现在AI技术也进入了家庭，智能电脑吸引了大量的电子爱好者，一些面向苹果机和IBM兼容机的应用软件例如语音和文字识别已经不再陌生。虽然缓慢，可是不能否认的是人工智能在改变着我们的生活，而且将继续不可避免地改变我们未来的生活。

　　在最初组建AI研究中心的有很多学校，AI都是计算机科学下设的重要的分支，有自己的实验室，并且都各自有相关的教授在从事该领域的研究。下面美国人工智能专业学校推荐

　　1、卡内基梅隆大学Carnegie Mellon University

　　卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)，简称CMU，坐落在宾夕法尼亚州的匹兹堡(Pittsburgh)，是一所美国著名的研究型大学[1-2] ，该校拥有全美顶级计算机学院和戏剧学院，该校的艺术学院，商学院，工学院以及公共管理学院也都在全美名列前茅。该校由工业家兼慈善家安德鲁•卡内基于1900年创建，当时名为卡内基技术学校，建立之初的教育目标是“为匹兹堡的工人阶级子女提供良好的职业培训”。1912年改名为卡内基技术学院，开始向以研究为主的美国重点大学转变。

　　2、麻省理工学院Massachusetts Institute of Technology

　　麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology)，简称麻省理工(MIT)，坐落于美国马萨诸塞州剑桥市(大波士顿地区) 。麻省理工学院创立于1861年，是世界著名私立研究型大学。二次世界大战后，麻省理工学院借由美国国防科技研究需要而迅速崛起。

　　麻省理工学院素以世界顶尖的工程学和计算机科学而享誉世界 ，位列2015-16年世界大学学术排名(ARWU)工程学世界第1 、计算机科学第2 ，与斯坦福大学、加州大学伯克利分校一同被称为工程科技界的学术领袖;在工程学和计算机科学方面，三所学校长期占据世界大学学术排名、US News最佳研究生院等权威排名的前3名 。而据相关资料统计，截止2016年4月，麻省理工共走出了19位图灵奖(计算机界最高奖)得主 ，仅次于伯克利(22位)和斯坦福(20位)位列世界第三[9] 。另外，麻省理工学院的生命科学位列世界第4(ARWU)、基础理科第6(物理学第4、化学第6、数学第12)、经济学和社会科学位列世界前5 。

　　2015-16年度，MIT位列QS世界大学排名世界第一 、usnews世界大学排名(US News)世界第二 、世界大学学术排名(ARWU)世界第三 、泰晤士高等教育世界大学排名第五 。截止2015年，先后有85位诺贝尔奖得主在麻省理工学院工作或学习过，位列世界第五 ;另据泰晤士高等教育(THE)统计，麻省理工学院在21世纪获得的诺贝尔奖人数位列世界第八 。另有6位菲尔兹奖(数学界最高奖)得主曾在麻省理工学院工作过、位列世界第十

　　3、加州大学伯克利分校University of California, Berkeley

　　加州大学伯克利分校(University of California, Berkeley)，简称伯克利(Cal)，位于美国旧金山湾区伯克利市，是世界著名公立研究型大学、在学术界享有盛誉 ，位列2015年usnews世界大学排名世界第3 、ARWU世界大学学术排名世界第4 。伯克利是加州大学的创始校区，也是美国最自由、最包容的大学之一;该校学生于1964年发起的“言论自由运动”在美国社会产生了深远影响，改变了几代人对政治和道德的看法。伯克利还是世界上最重要的研究教学中心之 ，ARWU理科排名世界第1 、工程学及计算机科学均排名世界第3 、人文社科也长期位列世界前5 ，与旧金山南湾的斯坦福大学共同构成了美国西部的学术中心。

　　截止2016年4月，伯克利共走出了72位诺贝尔奖得主(世界第六)、13位菲尔兹奖得主(世界第五)和22位图灵奖得主(世界第一) ;21世纪获得诺贝尔奖人数位居世界第三。数学大师陈省身在此建立了美国国家数学科学研究所;在此任教的“原子弹之父”奥本海默领导制造出了人类第一枚原子弹 ;诺贝尔物理学奖得主欧内斯特•劳伦斯在此发明了回旋加速器，并建立了美国顶级国家实验室劳伦斯伯克利国家实验室;诺贝尔化学奖得主西博格等人在此发现了十六种化学元素 ，在世界上遥遥领先，其中第97号元素“锫(Berkelium)”更是以“伯克利”命名;在工程和计算机领域，伯克利为南湾的硅谷培养了大量人才，包括英特尔创始人戈登•摩尔、安迪•葛洛夫和苹果公司创始人斯蒂夫•沃兹尼亚克。现任美联储主席耶伦也是该校教授。

　　4、康奈尔大学Cornell University

　　康奈尔大学(Cornell University)，简称康奈尔(Cornell)，是一所位于美国纽约州伊萨卡的世界著名私立研究型大学(另有两所分校位于纽约市和卡塔尔教育城)，是著名的常春藤联盟成员。康奈尔大学由埃兹拉•康奈尔和安德鲁•迪克森•怀特于1865年建立，为8所常春藤名校中唯一一所在美国独立战争后创办。

　　截止2015年，共有51位康奈尔大学的校友或教职工曾荣获诺贝尔奖，位列世界第11位; 另有2位康奈尔的教授曾获图灵奖、1位曾获菲尔兹奖。 康奈尔大学的立校之本是任何人都有获得教育的平等权利，是常春藤盟校中第一所实行性别平等的男女合校大学，在招生录取上最早实行不计贵族身份，不分信仰和种族，并且以创建学科齐全、包罗万象的新型综合性大学为建校宗旨，因而该校一直被誉为美国历史上第一所具有真正意义的全民大学。康奈尔大学也是常春藤名校中唯一采用公私合营的办学模式，最初以农工学院为特色而起家，其酒店管理学院、工业与劳工关系学院为全美首创。康奈尔大学的传统优势专业包括农业、兽医、工科、劳工关系、文理、经济、建筑、教育、商科、传媒、以及酒店管理等。

　　2015-2016年度，康奈尔大学名列US News全美大学本科排名第15、College Factual全美大学排名第8 ;世界大学学术排名世界第13、QS世界大学排名世界第17、泰晤士高等教育世界大学排名世界第18、 usnews世界大学排名(US News)世界第21名。

　　5、伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校University of Illinois at Urbana-Champaign

　　伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校(University of Illinois at Urbana-Champaign，缩写为UIUC) ，创建于1867年，位于伊利诺伊州幽静的双子城厄巴纳–香槟市，是一所享有世界声望的一流研究型大学。该校在《美国新闻与世界报道》2015年美国公立大学排名第11位，美国综合大学排名第41位，世界大学排名第35位;在《泰晤士高等教育》2015年世界大学排名第36位，世界大学声誉排名第30位;在《上海交通大学》2015年世界大学学术排名第29位。

　　该校是美国“十大联盟(Big Ten)”创始成员，美国大学协会(AAU)成员，被誉为“公立常春藤”，与加州大学伯克利分校及密歇根大学并称“美国公立大学三巨头”。该校一直致力于卓越的研究、教学和公众参与，校友和教授中有23位获得诺贝尔奖，在美国公立大学中仅次于加州大学伯克利分校。

　　该校很多学科素负盛名，其工程学院在全美乃至世界堪称至尊级的地位，始终位于美国大学工程院排名前五，几乎所有工程专业均在全美排名前十，电气、计算机、土木、材料、农业、环境、机械等专业排名全美前五;商学院也具有极强的实力，其会计、金融等专业为全美一流水平，会计专业位列全美第二。

　　6、得克萨斯大学奥斯汀分校University of Texas at Austin

　　得克萨斯大学奥斯汀分校(University of Texas at Austin)，简称UT-Austin)，成立于1883年，是一所世界顶尖的公立研究型大学，是北美顶尖大学联盟美国大学协会(AAU)的成员，美国最负盛名的“公立常春藤”院校之一，是德克萨斯大学系统中的旗舰校区，也是德克萨斯州境内最顶尖的高等学府之一，坐落在德克萨斯州的首府奥斯汀市区，距离市内的州政府总部约一英里。学校现有学生约51,000人，教职员工数约3,000人(2014秋季) ，为全美单一校园中学生人数中第五大的大学。

　　得克萨斯大学奥斯汀分校共设有18个学院，提供135个专业的学位课程，其中属商科和工程学专业最为强势。工程学方面，UT-Austin所有的本科工程学专业全部至少排名美国Top20，其中很多属于全美10强的行列。工程学院位列全美第8。根据上海交大ARWU世界大学学术排名，学校位列第36位，在工科领域排名全球第5，在社科领域排名全球第20，理科排名全球第28。

　　7、马里兰大学帕克分校University of Maryland, College Park

　　马里兰大学帕克分校(University of Maryland, College Park，简称 UMD或UMCP)，坐落于美国马里兰州，世界知名学府，美国著名公立研究型大学。作为一所一流研究型大学，UMD在2015-16年QS世界大学排名中位列世界第126,在2015-16年US NEWS世界大学排名中位列世界第41 ，2015 ARWU 世界大学学术排名中名列世界第43 ，2015 The Business Journals 美国公立大学排名中名列第8。

　　马里兰大学因其卓越的教学及研究实力而享有声誉，学校有31项专业名列全美前10名，61项专业名列全美前15名，90项专业名列全美前25名，尤其以犯罪学(全美第一)，商学与经济学专业而著名(ARWU 2015 Economics/Business 世界排名第20)。马里兰大学下设13个学院，其科研及教研水平在全美乃至全世界均处于领先地位， 并且与美国的其它名校，如加州大学伯克利分校、加州大学洛杉矶分校、密歇根安娜堡和伊利诺大学等都有合作教学的计划。

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