計算機(jī)科學(xué)專業(yè)人工智能方向解析

發(fā)布時間：2016-07-05 作者：美國研究生留學(xué)小編     來源：美國留學(xué)

　　Artificial Intelligence 人工智能，顧名思義，研究的主要是使機(jī)器能夠勝任一些通常需要人類智能才能完成的復(fù)雜工作。AI需要非常廣泛的知識面和訓(xùn)練，學(xué)AI的學(xué)生要做好思想準(zhǔn)備的是，你們不僅需要CS的雄厚的基礎(chǔ)知識，還需要了解一些認(rèn)知心理學(xué)、語言學(xué)、哲學(xué)和工程學(xué)的知識才能在未來的發(fā)展更順利。除此之外，還需要掌握一些技能和工具，例如統(tǒng)計學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、控制、優(yōu)化和運籌學(xué)。所以AI的申請者不是以單純地成為IT人為目的的，而是要擁有豐富的知識量和技能的，未來多是沖著做researcher而去的。

　　AI在從誕生到現(xiàn)在雖然每一步的發(fā)展都不是突飛猛進(jìn)，但是它從誕生開始發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)實際應(yīng)用到了很多的領(lǐng)域，例如生物信息學(xué)(bioinformatics)、網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)(networking and systems)、搜索(search)和信息檢索(information retrieval)，說得通俗一點，例如指紋識別，人臉識別，視網(wǎng)膜識別，虹膜識別，掌紋識別等都是AI工作者的功勞。

　　AI的研究領(lǐng)域通常包括知識表示和推理(knowledge representation and reasoning)、機(jī)器學(xué)習(xí)(learning)、規(guī)劃(planning)、決策(decision-making)、視覺(vision)、機(jī)器人(robotics)、語音和語言處理(speech and language processing)，在這些主要的研究領(lǐng)域里，通常包括的研究課題如下：

　　機(jī)器學(xué)習(xí)：圖形模型(Graphical models)、核方法(Kernel methods)、非參數(shù)貝葉斯方法(Nonparametric Bayesian methods)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)(Reinforcement learning)、問題解決(Problem solving)、決策(decisions)和游戲程序(games)。

　　知識表示和推理：一階概率邏輯(First order probabilistic logics)、符號代數(shù)(Symbolic algebra)。

　　搜索和信息檢索：協(xié)同過濾(Collaborative filtering)、信息提取(Information extraction)、圖像和視頻搜索(Image and video search)、智能信息系統(tǒng)(Intelligent information systems

　　語音和語言：從語法上分析(Parsing)、機(jī)器翻譯(Machine translation)、語音識別(Speech Recognition)、情境建模(Context Modeling)、對話系統(tǒng)(Dialog Systems)

　　視覺：分組和圖形/背景原則(Grouping and Figure-Ground)、目標(biāo)識別(Object Recognition)、人類活動識別(Human Activity Recognition)、主動視覺(Active Vision)

　　機(jī)器人：路徑規(guī)劃(Motion Planning )、計算幾何學(xué)(Computational Geometry)、計算機(jī)輔助外殼和醫(yī)學(xué)分析、規(guī)劃和監(jiān)測(Computer assisted surgical and medical analysis, planning, and monitoring)、無人飛行器(Unmanned Air Vehicles)

　　專家系統(tǒng)：關(guān)于專家系統(tǒng)，維基百科對其說明非常有參考價值：“專家系統(tǒng)是早期人工智能的一個重要分支，它可以看作是一類具有專門知識和經(jīng)驗的計算機(jī)智能程序系統(tǒng)，一般采用人工智能中的知識表示和知識推理技術(shù)來模擬通常由領(lǐng)域?qū)＜也拍芙鉀Q的復(fù)雜問題。一般來說，專家系統(tǒng)=知識庫+推理機(jī)，因此專家系統(tǒng)也被稱為基于知識的系統(tǒng)。

　　一個專家系統(tǒng)必須具備三個要素：1.領(lǐng)域?qū)＜壹壷R;2.模擬專家思維;3.達(dá)到專家級的水平。專家系統(tǒng)能為它的用戶帶來明顯的經(jīng)濟(jì)效益。用比較經(jīng)濟(jì)的方法執(zhí)行任務(wù)而不需要有經(jīng)驗的專家，可以極大地減少勞務(wù)開支和培養(yǎng)費用。由于軟件易于復(fù)制，所以專家系統(tǒng)能夠廣泛傳播專家知識和經(jīng)驗，推廣應(yīng)用數(shù)量有限的和昂貴的專業(yè)人員及其知識。從負(fù)面影響來看，專家系統(tǒng)在給它的用戶帶來經(jīng)濟(jì)利益的同時，也造成一些人失業(yè)。因為專家系統(tǒng)的應(yīng)用技術(shù)不僅代替了人的一些體力勞動，也代替了人的某些腦力勞動，有時甚至行使著本應(yīng)由人擔(dān)任的職能，免不了引起法律糾紛。比如醫(yī)療診斷專家系統(tǒng)萬一出現(xiàn)失誤，導(dǎo)致醫(yī)療事故，怎么樣來處理，開發(fā)專家系統(tǒng)者是否要負(fù)責(zé)任，使用專家系統(tǒng)者應(yīng)負(fù)什么責(zé)任等”。

　　AI從誕生到現(xiàn)在的發(fā)展很少有突飛猛進(jìn)的時候，但是都在穩(wěn)步發(fā)展的過程中，中間有經(jīng)歷過低谷，但是AI的研究者們從未停止前進(jìn)的步伐，如今AI已經(jīng)更多地進(jìn)入了商業(yè)領(lǐng)域，尤其是專家系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用到汽車公司、航空公司以及醫(yī)院里，它在曲折地前進(jìn)著?，F(xiàn)在AI技術(shù)也進(jìn)入了家庭，智能電腦吸引了大量的電子愛好者，一些面向蘋果機(jī)和IBM兼容機(jī)的應(yīng)用軟件例如語音和文字識別已經(jīng)不再陌生。雖然緩慢，可是不能否認(rèn)的是人工智能在改變著我們的生活，而且將繼續(xù)不可避免地改變我們未來的生活。

　　在最初組建AI研究中心的有很多學(xué)校，AI都是計算機(jī)科學(xué)下設(shè)的重要的分支，有自己的實驗室，并且都各自有相關(guān)的教授在從事該領(lǐng)域的研究。下面美國人工智能專業(yè)學(xué)校推薦

　　1、卡內(nèi)基梅隆大學(xué)Carnegie Mellon University

　　卡內(nèi)基梅隆大學(xué)(Carnegie Mellon University)，簡稱CMU，坐落在賓夕法尼亞州的匹茲堡(Pittsburgh)，是一所美國著名的研究型大學(xué)[1-2] ，該校擁有全美頂級計算機(jī)學(xué)院和戲劇學(xué)院，該校的藝術(shù)學(xué)院，商學(xué)院，工學(xué)院以及公共管理學(xué)院也都在全美名列前茅。該校由工業(yè)家兼慈善家安德魯•卡內(nèi)基于1900年創(chuàng)建，當(dāng)時名為卡內(nèi)基技術(shù)學(xué)校，建立之初的教育目標(biāo)是“為匹茲堡的工人階級子女提供良好的職業(yè)培訓(xùn)”。1912年改名為卡內(nèi)基技術(shù)學(xué)院，開始向以研究為主的美國重點大學(xué)轉(zhuǎn)變。

　　2、麻省理工學(xué)院Massachusetts Institute of Technology

　　麻省理工學(xué)院(Massachusetts Institute of Technology)，簡稱麻省理工(MIT)，坐落于美國馬薩諸塞州劍橋市(大波士頓地區(qū)) 。麻省理工學(xué)院創(chuàng)立于1861年，是世界著名私立研究型大學(xué)。二次世界大戰(zhàn)后，麻省理工學(xué)院借由美國國防科技研究需要而迅速崛起。

　　麻省理工學(xué)院素以世界頂尖的工程學(xué)和計算機(jī)科學(xué)而享譽世界 ，位列2015-16年世界大學(xué)學(xué)術(shù)排名(ARWU)工程學(xué)世界第1 、計算機(jī)科學(xué)第2 ，與斯坦福大學(xué)、加州大學(xué)伯克利分校一同被稱為工程科技界的學(xué)術(shù)領(lǐng)袖;在工程學(xué)和計算機(jī)科學(xué)方面，三所學(xué)校長期占據(jù)世界大學(xué)學(xué)術(shù)排名、US News最佳研究生院等權(quán)威排名的前3名 。而據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計，截止2016年4月，麻省理工共走出了19位圖靈獎(計算機(jī)界最高獎)得主 ，僅次于伯克利(22位)和斯坦福(20位)位列世界第三[9] 。另外，麻省理工學(xué)院的生命科學(xué)位列世界第4(ARWU)、基礎(chǔ)理科第6(物理學(xué)第4、化學(xué)第6、數(shù)學(xué)第12)、經(jīng)濟(jì)學(xué)和社會科學(xué)位列世界前5 。

　　2015-16年度，MIT位列QS世界大學(xué)排名世界第一 、usnews世界大學(xué)排名(US News)世界第二 、世界大學(xué)學(xué)術(shù)排名(ARWU)世界第三 、泰晤士高等教育世界大學(xué)排名第五 。截止2015年，先后有85位諾貝爾獎得主在麻省理工學(xué)院工作或?qū)W習(xí)過，位列世界第五 ;另據(jù)泰晤士高等教育(THE)統(tǒng)計，麻省理工學(xué)院在21世紀(jì)獲得的諾貝爾獎人數(shù)位列世界第八 。另有6位菲爾茲獎(數(shù)學(xué)界最高獎)得主曾在麻省理工學(xué)院工作過、位列世界第十

　　3、加州大學(xué)伯克利分校University of California, Berkeley

　　加州大學(xué)伯克利分校(University of California, Berkeley)，簡稱伯克利(Cal)，位于美國舊金山灣區(qū)伯克利市，是世界著名公立研究型大學(xué)、在學(xué)術(shù)界享有盛譽 ，位列2015年usnews世界大學(xué)排名世界第3 、ARWU世界大學(xué)學(xué)術(shù)排名世界第4 。伯克利是加州大學(xué)的創(chuàng)始校區(qū)，也是美國最自由、最包容的大學(xué)之一;該校學(xué)生于1964年發(fā)起的“言論自由運動”在美國社會產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響，改變了幾代人對政治和道德的看法。伯克利還是世界上最重要的研究教學(xué)中心之 ，ARWU理科排名世界第1 、工程學(xué)及計算機(jī)科學(xué)均排名世界第3 、人文社科也長期位列世界前5 ，與舊金山南灣的斯坦福大學(xué)共同構(gòu)成了美國西部的學(xué)術(shù)中心。

　　截止2016年4月，伯克利共走出了72位諾貝爾獎得主(世界第六)、13位菲爾茲獎得主(世界第五)和22位圖靈獎得主(世界第一) ;21世紀(jì)獲得諾貝爾獎人數(shù)位居世界第三。數(shù)學(xué)大師陳省身在此建立了美國國家數(shù)學(xué)科學(xué)研究所;在此任教的“原子彈之父”奧本海默領(lǐng)導(dǎo)制造出了人類第一枚原子彈 ;諾貝爾物理學(xué)獎得主歐內(nèi)斯特•勞倫斯在此發(fā)明了回旋加速器，并建立了美國頂級國家實驗室勞倫斯伯克利國家實驗室;諾貝爾化學(xué)獎得主西博格等人在此發(fā)現(xiàn)了十六種化學(xué)元素 ，在世界上遙遙領(lǐng)先，其中第97號元素“锫(Berkelium)”更是以“伯克利”命名;在工程和計算機(jī)領(lǐng)域，伯克利為南灣的硅谷培養(yǎng)了大量人才，包括英特爾創(chuàng)始人戈登•摩爾、安迪•葛洛夫和蘋果公司創(chuàng)始人斯蒂夫•沃茲尼亞克?，F(xiàn)任美聯(lián)儲主席耶倫也是該校教授。

　　4、康奈爾大學(xué)Cornell University

　　康奈爾大學(xué)(Cornell University)，簡稱康奈爾(Cornell)，是一所位于美國紐約州伊薩卡的世界著名私立研究型大學(xué)(另有兩所分校位于紐約市和卡塔爾教育城)，是著名的常春藤聯(lián)盟成員?？的螤柎髮W(xué)由埃茲拉•康奈爾和安德魯•迪克森•懷特于1865年建立，為8所常春藤名校中唯一一所在美國獨立戰(zhàn)爭后創(chuàng)辦。

　　截止2015年，共有51位康奈爾大學(xué)的校友或教職工曾榮獲諾貝爾獎，位列世界第11位; 另有2位康奈爾的教授曾獲圖靈獎、1位曾獲菲爾茲獎。 康奈爾大學(xué)的立校之本是任何人都有獲得教育的平等權(quán)利，是常春藤盟校中第一所實行性別平等的男女合校大學(xué)，在招生錄取上最早實行不計貴族身份，不分信仰和種族，并且以創(chuàng)建學(xué)科齊全、包羅萬象的新型綜合性大學(xué)為建校宗旨，因而該校一直被譽為美國歷史上第一所具有真正意義的全民大學(xué)?？的螤柎髮W(xué)也是常春藤名校中唯一采用公私合營的辦學(xué)模式，最初以農(nóng)工學(xué)院為特色而起家，其酒店管理學(xué)院、工業(yè)與勞工關(guān)系學(xué)院為全美首創(chuàng)?？的螤柎髮W(xué)的傳統(tǒng)優(yōu)勢專業(yè)包括農(nóng)業(yè)、獸醫(yī)、工科、勞工關(guān)系、文理、經(jīng)濟(jì)、建筑、教育、商科、傳媒、以及酒店管理等。

　　2015-2016年度，康奈爾大學(xué)名列US News全美大學(xué)本科排名第15、College Factual全美大學(xué)排名第8 ;世界大學(xué)學(xué)術(shù)排名世界第13、QS世界大學(xué)排名世界第17、泰晤士高等教育世界大學(xué)排名世界第18、 usnews世界大學(xué)排名(US News)世界第21名。

　　5、伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校University of Illinois at Urbana-Champaign

　　伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校(University of Illinois at Urbana-Champaign，縮寫為UIUC) ，創(chuàng)建于1867年，位于伊利諾伊州幽靜的雙子城厄巴納–香檳市，是一所享有世界聲望的一流研究型大學(xué)。該校在《美國新聞與世界報道》2015年美國公立大學(xué)排名第11位，美國綜合大學(xué)排名第41位，世界大學(xué)排名第35位;在《泰晤士高等教育》2015年世界大學(xué)排名第36位，世界大學(xué)聲譽排名第30位;在《上海交通大學(xué)》2015年世界大學(xué)學(xué)術(shù)排名第29位。

　　該校是美國“十大聯(lián)盟(Big Ten)”創(chuàng)始成員，美國大學(xué)協(xié)會(AAU)成員，被譽為“公立常春藤”，與加州大學(xué)伯克利分校及密歇根大學(xué)并稱“美國公立大學(xué)三巨頭”。該校一直致力于卓越的研究、教學(xué)和公眾參與，校友和教授中有23位獲得諾貝爾獎，在美國公立大學(xué)中僅次于加州大學(xué)伯克利分校。

　　該校很多學(xué)科素負(fù)盛名，其工程學(xué)院在全美乃至世界堪稱至尊級的地位，始終位于美國大學(xué)工程院排名前五，幾乎所有工程專業(yè)均在全美排名前十，電氣、計算機(jī)、土木、材料、農(nóng)業(yè)、環(huán)境、機(jī)械等專業(yè)排名全美前五;商學(xué)院也具有極強(qiáng)的實力，其會計、金融等專業(yè)為全美一流水平，會計專業(yè)位列全美第二。

　　6、得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校University of Texas at Austin

　　得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校(University of Texas at Austin)，簡稱UT-Austin)，成立于1883年，是一所世界頂尖的公立研究型大學(xué)，是北美頂尖大學(xué)聯(lián)盟美國大學(xué)協(xié)會(AAU)的成員，美國最負(fù)盛名的“公立常春藤”院校之一，是德克薩斯大學(xué)系統(tǒng)中的旗艦校區(qū)，也是德克薩斯州境內(nèi)最頂尖的高等學(xué)府之一，坐落在德克薩斯州的首府奧斯汀市區(qū)，距離市內(nèi)的州政府總部約一英里。學(xué)校現(xiàn)有學(xué)生約51,000人，教職員工數(shù)約3,000人(2014秋季) ，為全美單一校園中學(xué)生人數(shù)中第五大的大學(xué)。

　　得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校共設(shè)有18個學(xué)院，提供135個專業(yè)的學(xué)位課程，其中屬商科和工程學(xué)專業(yè)最為強(qiáng)勢。工程學(xué)方面，UT-Austin所有的本科工程學(xué)專業(yè)全部至少排名美國Top20，其中很多屬于全美10強(qiáng)的行列。工程學(xué)院位列全美第8。根據(jù)上海交大ARWU世界大學(xué)學(xué)術(shù)排名，學(xué)校位列第36位，在工科領(lǐng)域排名全球第5，在社科領(lǐng)域排名全球第20，理科排名全球第28。

　　7、馬里蘭大學(xué)帕克分校University of Maryland, College Park

　　馬里蘭大學(xué)帕克分校(University of Maryland, College Park，簡稱 UMD或UMCP)，坐落于美國馬里蘭州，世界知名學(xué)府，美國著名公立研究型大學(xué)。作為一所一流研究型大學(xué)，UMD在2015-16年QS世界大學(xué)排名中位列世界第126,在2015-16年US NEWS世界大學(xué)排名中位列世界第41 ，2015 ARWU 世界大學(xué)學(xué)術(shù)排名中名列世界第43 ，2015 The Business Journals 美國公立大學(xué)排名中名列第8。

　　馬里蘭大學(xué)因其卓越的教學(xué)及研究實力而享有聲譽，學(xué)校有31項專業(yè)名列全美前10名，61項專業(yè)名列全美前15名，90項專業(yè)名列全美前25名，尤其以犯罪學(xué)(全美第一)，商學(xué)與經(jīng)濟(jì)學(xué)專業(yè)而著名(ARWU 2015 Economics/Business 世界排名第20)。馬里蘭大學(xué)下設(shè)13個學(xué)院，其科研及教研水平在全美乃至全世界均處于領(lǐng)先地位， 并且與美國的其它名校，如加州大學(xué)伯克利分校、加州大學(xué)洛杉磯分校、密歇根安娜堡和伊利諾大學(xué)等都有合作教學(xué)的計劃。

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