跟我來快速了解三大計算機類專業(yè)的相同與不同

我們都知道，計算機專業(yè)，尤其是研究生的學(xué)習(xí)將專業(yè)劃分得更為細(xì)致。一般我們歸類為三大類：計算機科學(xué)、計算機工程以及電子工程。那么它們的共同點是什么呢？怎么根據(jù)自身的條件和未來發(fā)展目標(biāo)來準(zhǔn)確選擇自己的道路呢？現(xiàn)在讓我們來dig out！

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計算機科學(xué)（Computer Science）

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什么是計算機科學(xué)？Wikipedia告訴我們：The study of the theory, experimentation, and engineering that form the basis for the design and use of computers. It is the scientific and practical approach to computation and its applications and the systematic study of the feasibility, structure,…… 也就是說，CS是一門包含各種各樣與計算和信息處理相關(guān)的系統(tǒng)性的學(xué)科，從抽象的算法分析，形式化語法等待到具體的編輯語言，程序設(shè)計，軟件和硬件等等。這么看來，CS是有著龐大的計算機概念和框架的學(xué)科。

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那它有什么研究方向和課題呢？

→計算機程序能做什么和不能做什么（可計算性）；? 如何使程序更高效的執(zhí)行特定任務(wù)（算法和復(fù)雜性理論）；? 程序如何存取不同類型的數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫）；? 程序如何顯得更具有智能（人工智能）；? 人類如何與程序溝通（人機互動和人機界面）。? 計算機科學(xué)的大部分研究是基于“馮·諾依曼計算機”和“圖靈機”的，它們是絕大多數(shù)實際機器的計算模型。作為此模型的開山鼻祖，邱奇-圖靈論題（Church-Turing Thesis）表明，盡管在計算的時間，空間效率上可能有所差異，現(xiàn)有的各種計算設(shè)備在計算的能力上是等同的。盡管這個理論通常被認(rèn)為是計算機科學(xué)的基礎(chǔ)，可是科學(xué)家也研究其它種類的機器，如在實際層面上的并行計算機和在理論層面上概率計算機、oracle 計算機和量子計算機。

???????? Namely, 計算機科學(xué)根植于電子工程、數(shù)學(xué)和語言學(xué)，是科學(xué)、工程和藝術(shù)的結(jié)晶。這個“結(jié)晶”厲害了！

??? CS比較特殊，一般會在兩個學(xué)院下面，研究生文理學(xué)院或是工程學(xué)院。所以如果申請的話要根據(jù)具體所在的學(xué)院來定位學(xué)生的申請。文理學(xué)院下面要求語言會頗高，工程學(xué)院要求背景，研究經(jīng)歷比較嚴(yán)格。

??? 建議我們選擇學(xué)校的時候后是以Department為單位來查校，CS常在的學(xué)院為Department of Computer science，如果是文理學(xué)院下面的CS一般只提供MS或PHD學(xué)位，要是工程學(xué)院下面的CS是會提供MEng，MS及PHD學(xué)位，所以要根據(jù)學(xué)生具體情況來定校。

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計算機工程（Computer Engineering）

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按照CS的套路，我們也先借鑒下Wiki的解讀：A discipline that integrates several fields of electrical engineering and computer science required to develop computer hardware and software. Computer engineers usually have training in electronic engineering (or electrical engineering), software design, and hardware–software integration instead of only software engineering or electronic engineering. 英語好的朋友們已經(jīng)了解個大概了。CE一般是研究計算機的硬件開發(fā)，軟件的設(shè)計，軟硬的整合等等。以專業(yè)牛人的角度來解釋，那就是：從下往上看，包括但不限于底層的IC design (一般是RTL level的HDL Design)， microarchitecture & ISA design（用HDL做RTL design，用C/C++做ISS）， Memory / Cache architecture design，以及中間層的Embedded system / System on Chip design（使用C/C++/SystemC/SpecC），Heterogeneous computing一類，能接觸到的最高層差不多在OS & Compiler這個level，比如在Compiler層面做一些與硬件協(xié)同的優(yōu)化（例如VLIW的實現(xiàn)）。相較于樓上的CS：從上到下來看，CS覆蓋面包括從各種抽象的model到上層的軟件設(shè)計（web開發(fā)，移動端開發(fā)，通常多使用各類高級腳本語言），到應(yīng)用層軟件開發(fā)（Java或C++，MS系的多用C#），到各種框架的構(gòu)建和實現(xiàn)（偏底層，多用C++，需要考慮到OS的接口，自己實現(xiàn)的話相當(dāng)于重造輪子，reinventing the wheel），再到OS和Compiler的研究，這里與Computer Engineering的研究存在很大的交集，但一般來說CS更側(cè)重于軟件level的優(yōu)化（個人理解，比如對動態(tài)調(diào)度任務(wù)算法的研究）。

然后我們再來看看CE的研究方向都包含了哪些呢？Computer systems，computer architecture，distribute and parallel systems，parallel processing，parallel algorithms，computer networks，hardware software interaction，VLSI design，embedded systems，numerical analysis，systems simulation，robotics，neural networks，switching networks and large-scale systems等。

我們要注意的是，CE涉及的碩士學(xué)位一般分有MS和MEng兩種，要看具體的學(xué)校學(xué)位設(shè)置。學(xué)位的具體方向還是有區(qū)別的，一定要根據(jù)學(xué)校的具體研究方向來定校。CE一般都是在工程學(xué)院下面，涉及的學(xué)院有Department of Electrical & Computer Engineering 及Department of Electrical Engineering & Computer Science 等。該專業(yè)是CS和EE結(jié)合的一個方向，所以學(xué)校不是特別多，要慎重選擇。

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電子工程 (Electrical Engineering)

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Wiki告訴我們，EE studies a field of engineering that generally deals with the study and application of electricity, electronics, and electromagnetism. This field first became an identifiable occupation in the later half of the 19th century after commercialization of the electric telegraph, the telephone, and electric power distribution and use. 我們用這個行業(yè)老司機的話來形容EE“電子工程就是能和微電子搶芯片設(shè)計的飯碗，能和軟件工程計算機搶碼農(nóng)的飯碗，能和自動化搶無人機飛控設(shè)計的飯碗，能和通信工程搶高頻設(shè)計的飯碗，還能保自己魔電的江山，就是去城隍廟開個鋪子畫PCB都餓不死的專業(yè)”。

來看看它的具體的研究方向: solid-state devices，quantum electronics，electronic materials，fiber optics，lasers，optical materials，microwave and electromagnetic theory，communication systems and networks，information theory and coding，control and large-scale systems，digital circuits，computer vision and robotics，biomedical electronics.

??? 該專業(yè)屬于工程學(xué)院，一般是在Department of Electric Engineer，Department of Electrical and Systems Engineering 等下面。具體會有該專業(yè)的分支方向。

??? EE專業(yè)是有MS和MEng兩種碩士學(xué)位。每個學(xué)位有具體的課程設(shè)置要求，可以根據(jù)每個學(xué)校的不同特點來進行定位。學(xué)校這邊主要以硬件學(xué)習(xí)為主，這是與計算機科學(xué)最大的不同之處。