Nghề khoa học máy tính chuyên sâu phần 2

Việc sử dụng tăng lên của công nghệ thông tin trên thế giới ngày nay đã làm sinh ra nhu cầu cao về các nhà khoa học máy tính phát kiến với chuyên môn trong một số khu vực. Để được vào một chương trình Ph.D ở đại học Mĩ, sinh viên phải có hồ sơ hàn lâm xuất sắc với kĩ năng trong nghiên cứu vì nhiều đại học ưa chuộng những sinh viên ít nhất đã công bố vài bài báo khoa học trong các tạp chí hàn lâm và khoa học. Điều quan trọng là sinh viên hiểu những yêu cầu này và được chuẩn bị cho nó. Sinh viên nên làm việc cùng giáo sư trong đại học của họ để học về nghiên cứu và hỗ trợ cho họ trong công bố các nghiên cứu của họ. Tôi đã thấy nhiều sinh viên xin vào chương trình bằng cấp chuyên sâu mà không có chiều hướng rõ ràng về học cái gì. Sinh viên khoa học máy tính muốn theo đuổi bằng MS hay Ph.D có thể cần nhìn vào các khu vực chuyên môn này để nhận diện khu vực nào họ muốn theo đuổi.

Ngôn ngữ lập trình: Khu vực chuyên môn này hội tụ chủ yếu vào thiết kế và thực hiện các ngôn ngữ máy tính, với mục đích cải tiến năng suất của người lập trình và chất lượng chương trình. Chủ đề biến thiên từ các lí thuyết trừu tượng về ngôn ngữ tính toán cho tới câu hỏi thực hành về việc dùng và thực hiện các ngôn ngữ cấp cao. Phần lớn các nhà khoa học trong chuyên môn này được các đại học sử dụng nơi họ tiếp tục nghiên cứu nhưng cũng dạy về khoa học máy tính.

Thuật toán và lí thuyết: Khu vực chuyên môn này hội tụ vào thiết kế và phân tích các thuật toán và cấu trúc dữ liệu cho các vấn đề nảy sinh trong nhiều khu vực của khoa học máy tính như trắc nghiệm phần mềm tự động, hình học tính toán, khai phá dữ liệu, và học máy. Phần lớn các nhà khoa học trong chuyên môn này được các đại học sử dụng nơi họ tiếp tục nghiên cứu của họ nhưng cũng dạy về khoa học máy tính.

Hệ điều hành: Khu vực chuyên môn này hội tụ vào quản lí tài nguyên phân bố, phần mềm giữa có suy nghĩ, phần mềm giữa "hệ siêu điều hành," thiết kế hệ điều hành hướng đối tượng, giao diện người dùng cho phép một người dùng tương tác với nhiều máy tính, dịch vụ hệ điều hành ngang quyền, và hệ thống tệp phân bố cảm ngữ cảnh, quản lí nguồn cho trung tâm dữ liệu, hệ thống tệp/lưu giữ, tính toán tự trị, hỗ trợ hệ thống cho sự vững chãi phần mềm, và hỗ trợ hệ thống cho cơ sở dữ liệu. Phần lớn các nhà khoa học trong chuyên môn này được các đại học sử dụng nơi họ tiếp tục nghiên cứu của mình nhưng cũng dạy về khoa học máy tính. Một số người cũng làm việc cho các công ti phần mềm như Microsoft, Oracle v.v.

Kiến trúc & tính toán song song: Khu vực chuyên môn này hội tụ vào việc phát triển thiết kế phần cứng, ngôn ngữ lập trình, và trình biên dịch của chúng cho máy tính thế hệ tiếp và các cấu phần tính toán. Khu vực chuyên môn này về tính toán song song hội tụ vào các dự án với kích cỡ đa dạng và nghiên cứu các khía cạnh phần mềm của tính toán trên máy tính bao gồm nhiều bộ xử lí. Phần lớn các nhà khoa học trong chuyên môn này được các đại học sử dụng nơi họ tiếp tục nghiên cứu của họ nhưng cũng dạy về khoa học máy tính. Một số cũng làm việc cho các công ti phần mềm như Microsoft, Google, Facebook, Oracle v.v.

Tính toán khoa học: Các nhà khoa học làm việc trong khu vực này tiến hành nghiên cứu về phát triển và phân tích các kĩ thuật số cho các mô hình toán học xấp xỉ về các hệ thống vật lí và trên các thuật toán để giải phương trình trên các hệ thống tính toán hiệu năng cao. Các ứng dụng khoa học và kĩ nghệ chuyên môn được xét tới bao gồm động học phân tử sinh học, khoa học vật liệu, mô phỏng bán dẫn, vật lí thiên văn, và thiết kế tên lửa đẩy vững chãi. Một số nhà khoa học trong chuyên môn này được các đại học sử dụng nơi họ tiếp tục nghiên cứu của họ nhưng đa số họ đang làm việc trong công nghiệp không gian vũ trụ, phòng thí nghiệm khoa học, và cơ quan nghiên cứu của chính phủ.

Hệ thống thời gian thực và nhúng:  Các nhà khoa học làm việc trong khu vực này tiến hành nghiên cứu trong các hệ thống thời gian thực, lập lịch thời gian thực và giao thức truyền thông, thiết kế tích hợp các bộ điều khiển và bộ lập lịch thời gian thực, tích hợp giữa thời các giao thức gian thực, dung sai và an ninh, và kiến trúc thời gian thực động vững chãi cho thiết bị được kết mạng và không gian thông minh. Phần lớn các nhà khoa học trong chuyên môn này được các đại học sử dụng nơi họ tiếp tục nghiên cứu của họ nhưng cũng dạy khoa học máy tính. Một số nhà khoa học trong chuyên môn này được các đại học sử dụng nơi họ tiếp tục nghiên cứu của họ nhưng đa số họ làm việc trong công nghiệp không gian vũ trụ, công nghiệp điện tử và bán dẫn, phòng thí nghiệm khoa học, và các cơ quan nghiên cứu của chính phủ.

Trí tuệ nhân tạo & Công nghệ ngôn ngữ tự nhiên: Khu vực chuyên môn này hội tụ vào miền rộng các công nghệ ngôn ngữ có bao gồm biểu diễn tri thức, học, nhìn, lập luận, robotics, lập kế hoạch thông tin. Các khu vực ứng dụng bao gồm sinh học phân tử, chế tạo, lí thuyết điều khiển, và lập lịch. Một số nhà khoa học trong chuyên môn này được các đại học sử dụng nơi họ tiếp tục nghiên cứu của họ nhưng nhiều người đang làm việc trong ngành công nghiệp phần mềm, đặc biệt cho công ti xây dựng động cơ tìm kiếm như Google, Microsoft, IBM v.v.

Sinh tin và sinh học tính toán: Nghiên cứu trong khu vực này bao gồm phát triển các thuật toán hiệu quả và đổi qui mô được cho mô phỏng sinh học phân tử và áp dụng khai phá dữ liệu, học máy thống kế, xử lí ngôn ngữ tự nhiên, và truy lục thông tin để phân tích và khai phá các loại dữ liệu sinh học, bao gồm các dãy DNA, dãy và cấu trúc protein, dữ liệu vi mảng (microarray data), và tài liệu sinh học, với mục đích tạo điều kiện thuận tiện cho khám phá sinh học. Một số nhà khoa học trong chuyên môn này được các đại học sử dụng nơi họ tiếp tục nghiên cứu của họ nhưng hầu hết làm việc trong công nghiệp dược hay công nghiệp công nghệ sinh học v.v.

Cơ sở dữ liệu và hệ thông tin: Các nhà khoa học làm việc trong khu vực này tiến hành nghiên cứu trong cơ sở dữ liệu, khai phá dữ liệu, khai phá web, truy lục thông tin, và xử lí ngôn ngữ tự nhiên. Khu vực hội tụ hiện thời có thể bao gồm tích hợp dữ liệu, thám hiểm và tích hợp "Web sâu;" đối sánh lược đồ; an ninh; khai phá luồng dữ liệu và dữ liệu tuần tự và nửa cấu trúc; hỗ trợ hệ điều hành cho hệ thống lưu giữ; truy lục và khai phá văn bản; sinh tin học; hỗ trợ cơ sở dữ liệu cho tính toán hiệu năng cao; và xử lí truy vấn top-k. Một số nhà khoa học trong chuyên môn này được các đại học sử dụng nơi họ tiếp tục nghiên cứu của họ nhưng nhiều người đang làm việc trong công nghiệp phần mềm cho các công ti như  Microsoft, Oracle v.v.

Đồ hoạ, Trực quan và giao diện người máy tính: Các nhà khoa học làm việc trong khu vực này hội tụ phần lớn vào nghiên cứu đồ hoạ và trực quan bao gồm mô hình hoá và hoạt hình các hiện tượng tự nhiên, tô pô tính toán, sử dụng phần cứng đồ hoạ, tái tạo dựa trên ảnh, bề mặt không tường minh, xử lí mạng lưới và đơn giản hoá, mô hình hoá thủ tục và kết cầu, mô hình hoá hình dạng, tham số hoá bề mặt, và xử lí tính thấy được. Nghiên cứu giao diện người máy tính bao gồm các công cụ tương tác người dùng mà hỗ trợ tốt hơn cho nhiệm vụ thiết kế sớm, hệ thống và môi trường giúp người dùng duy trì nhận biết thông tin, công cụ cho việc làm tác giả và thiết kế đa phương tiện, giao diện thúc đẩy tương tác xã hội, và tổng quát hơn, tương tác người máy tính. Một số nhà khoa học trong chuyên môn này được các đại học sử dụng nơi họ tiếp tục nghiên cứu của họ nhưng nhiều người đang làm việc trong công nghiệp robotics, công nghiệp thiết bị y tế, công nghiệp máy chế tạo và công nghiệp hiệu quả phim đặc biệt và trò chơi.

Hệ thống và kết mạng: Nghiên cứu nhóm các hệ thống kết mạng và hệ thống phân bố bao gồm miền rộng các chủ đề mà có chứa hệ thống di động, giao thức không dây, mạng không thể thức, chất lượng của quản lí dịch vụ, kết mạng đa phương tiện, kết mạng ngang quyền, định tuyến, mô phỏng mạng, quản lí hàng đợi tích cực, và mạng cảm biến. Phần lớn các nhà khoa học trong chuyên môn này được sử dụng bởi các đại học nơi họ tiếp tục nghiên cứu của họ nhưng cũng dạy khoa học máy tính. Một số cũng làm việc cho các công ti phần mềm như Google, Microsoft, và Cisco v.v.

Nghiên cứu an ninh: Khu vực chuyên môn này bao gồm kiến trúc an ninh động; an ninh cho mạng tích cực; tính riêng tư, xác thực, thẩm quyền, kiểm soát truy nhập, và tin cậy trong môi trường tính toán khắp nơi có người dùng di động; xác thực trong mạng cảm biến; đặc tả và kiểm nghiệm chính sách kiểm soát truy nhập an ninh; mô phỏng vấn đề an ninh mạng và giải pháp bao gồm từ chối dịch vụ; và an ninh điện thoại thế hệ tiếp. Phần lớn các nhà khoa học trong chuyên môn này được sử dụng bởi chính phủ và các công ti an ninh phần mềm.

John Vũ