Америкадағы компьютер ғылымы мектебі

Кіріспе

АҚШ-тағы компьютерлік ғылымдар мектебі (англ. School of Computer Science, SCS) – АҚШ-тың Пенсильвания штатының Питтсбург қаласындағы Карнеги Меллон университетінде 1988 жылы құрылған компьютерлік ғылымдар мектебі. Ол ондаған жылдар бойы үздік компьютерлік ғылым бағдарламаларының қатарында саналады. 2022 жылы U.S. News & World Report бағдарламасын Стэнфорд университеті мен Калифорния университеті (Беркли) университетімен бірдей екінші орынға қойды. Бұл мектеп бірнеше тәуелсіз рейтингтердің нәтижелерін біріктіретін Компьютерлік ғылымның ашық рейтингінде АҚШ-та екінші орында тұр. Соңғы 15 жылда Карнеги Меллон университетінің компьютерлік ғылымдар мектебінің ғалымдары алгоритмдер, жасанды интеллект, компьютерлік желілер, таратылған жүйелер, параллельді өңдеу, бағдарламалау тілдері, есептеу биологиясы, робототехника, тілдік технологиялар, адам-компьютерлік өзара әрекеттесу және бағдарламалық жасақтама саласында маңызды жетістіктерге қол жеткізді.

Тарих

1965 жылдың шілдесінде Аллен Ньюэлл, Герберт А. Саймон және Алан Дж. Перлис, Индустриялық әкімшілік аспирантурасының (GSIA, 2004 жылы Теппер бизнес мектебі деп аталды) оқытушылары, жаңа құрылған Есептеу орталығының қызметкерлері және басшы әкімшілікпен бірлесіп, Компьютерлік ғылым бөлімін құрды – елдегі алғашқы бөлімдердің бірі. Олардың мақсаты: «компьютер ғылымдарының докторлық дәрежесіне жетекші оқу бағдарламасын жасау, жаңа технологияны пайдаланып, компьютер ғылымдарының ғылымын қалыптастыруға көмектесу» болды. 1965 жылдың қазанында ресми түрде бекітілген оқу бағдарламасы алғашқы аспиранттарын бірнеше академиялық саладан: математика, электротехника, психология және Индустриялық әкімшілік аспирантурасының Пәнаралық жүйелер және коммуникация ғылымдары бағдарламасынан қабылдады. Бөлім Меллон ғылым колледжінде орналасқан. Ньюэлл, Саймон, Нико Хаберман, Провост Ангел Джордан және президент Ричард Сайерттің қолдауымен компьютерлік ғылым бөлімі 1986 жылдың басында екі жылға «уақытша» бөлім мәртебесіне ие болды. Содан кейін бөлім академиялық және қаржылық тұрғыдан өсуді бастады. 1988 жылы елдегі алғашқы мектептердің бірі – Компьютерлік ғылымдар мектебі құрылды. Компьютерлік ғылым бөлімі осы мектептегі алғашқы бөлім болды.

1970-ші жылдардағы құрылым

1970 жылдары Компьютерлік ғылымдар бөлімі тек докторлық білім беру бағдарламасын ұсынды, аралық саты ретінде магистр дәрежесі болмады. Докторлық бағдарламаға кемінде алты жыл бойы тұру қажет болды. Аспиранттар арасында бұл бағдарламаны "істе немесе қалып қой" деп атады, өйткені студент докторлық диссертациядан бас тартып, магистр дипломын алуға мүмкіндік болмады. Бағдарлама тез арада компьютерлік желілер, операциялық жүйелер (Hydra, Accent, Mach) және робототехника саласына бағытталды.

Студенттік ұйымдар

Women@SCS – Карнеги Меллон университетіндегі білім беру бағдарламасы. Оның миссиясы – компьютер ғылымдарындағы әйелдердің академиялық, әлеуметтік және кәсіби мүмкіндіктерін құру, ынталандыру және қолдау, сондай-ақ осы саланың кеңдігін және оның әртүрлі қауымдастығын насихаттау. Women@SCS студенттер арасында «Үлкен/кіші әпке» бағдарламасы, түлектер үшін арнайы спикерлер сериясы, сондай-ақ кешкі ас және басқа да әлеуметтік және академиялық шаралар сияқты бағдарламаларды іске қосты. Women@SCS «Сіздің болашағыңызда робот бар ма?» сияқты орта мектептегі қыздарға арналған танысу жобаларын да қолдайды. Жалпы алғанда, комитет қауымдастықтағы дені сау және қолдау көрсетілген атмосфераны қалыптастыруға ұмтылады. SCS4ALL – Карнеги Меллонның Компьютер ғылымдары мектебіндегі әртүрлілікті қолдаушы және есептеу саласына қызығушылықты, түсінікті және әртүрлілікті арттату үшін танысу бағдарламаларын үйлестіретін бас ұйым. SCS4ALL Women@SCS-тің көптеген негізгі мақсаттарын бөліседі және оны кеңейтіп, көбірек адамды қамтитын бағдарламаларды әзірлеуге мүмкіндік берді. SCS шеңберінде ұйым әлеуметтік және кәсіби шаралар мен көшбасшылық мүмкіндіктерді дамыту үшін жұмыс істейді, мысалы, әлеуметтік викторина кеші, «Лифт сөйлеуіңізді жасаңыз» шарасы, сала жетекшілерімен панельдік талқылаулар және жыл сайынғы «Әртүрлілік SCS күні» тойлануы. Танысу жұмысында ұйым жергілікті бастауыш, орта және жоғары мектептерде компьютер ғылымы туралы интерактивті презентациялар ұйымдастырады. SCS4ALL барлық студенттерге ашық және ұйым мен оның шараларын қалыптастыруға барлық қауымдастықтарды тартуға тырысады.

Гейтс және Хиллман орталықтары

Гейтс Компьютерлік ғылым орталығы және Хиллман болашақ ұрпақ технологиялары орталығы Компьютерлік ғылым мектебінің көп бөлігіне үйі болып табылады. 98 миллион долларлық кешен 2009 жылы ашылды. Оның жалпы ауданы, ішінде 310 кеңсе, 11 конференц-зал, 32 зертхана, жобалық кеңістік және Планеталық робототехника орталығы бар. Сонымен қатар, 12 сынып, оның ішінде 250 орындық аудиториясы бар. Гейтс орталығы Рэнди Пауш есімді естелік көпір арқылы Драма мектебі орналасқан Пурнелл орталығымен байланысты. Бұл көпір профессор Пауштің компьютерлік ғылым мен ойын-сауық салаларын байланыстыруға деген ұмтылысын көрсетеді, өйткені ол Карнеги Меллонның Ойын-сауық технологиялары орталығының негізін қалаушылардың бірі болды. Атланта, Джорджия қаласындағы Мак Скогин Меррил Элам Архитекторлары бас сәулетшілер болды.

Дәстүрлер

Карнеги Меллонның Мобот жарыстары, қазір 14-ші жылына енді, әр көктемгі карнавал мерекесінде Компьютерлік ғылымдар мектебінің ұйымдастыруымен өтеді. Моботтар (мобильді роботтардың қысқартылған атауы) Вьен-холлдың сыртындағы тротуарға салынған слалом жолымен жүреді. Бұрын Мобот жарыстарына MoboJoust бәйгесі де кіретін, бірақ 2002 жылдан бері Моботтарға зақым келтірмеу үшін ол өткізілмейді. SCS күні – 2003 жылы басталған компьютерлік ғылымды жыл сайын тойлау іс-шарасы. Іс-шара барысында көрмелер, семинарлар, ойындар және кешкі таланттар шоуы сияқты түрлі шаралар ұйымдастырылады.

Тартан жарысы

Тартан Racing — Карнеги Меллон және General Motors корпорациясы арасындағы ынтымақтастық, ол DARPA Grand Challenge жарысына қатысады. Grand Challenge — Қорғаныс жоғары технологиялық зерттеулер агенттігі (DARPA) ұйымдастырған, жүргішсіз автомобильдерге арналған жарыс. Тартан Racing-ті Карнеги Меллонның робототехника маманы Уильям Л. "Ред" Уиттакер басқарады. 2007 жылы Тартан Racing DARPA Urban Challenge-те жеңіске жетті, онда 11 автономды құрлықтағы көліктер қалалық жолдарда жарысты. Жарыс талаптарына сәйкес, командалық көліктер Калифорния штатының барлық жол жүрісі заңдарын сақтауға, басқа жүргізушілермен және роботтық көліктермен жол бөлісуге, сондай-ақ алты сағаттан кем уақытта трассаны аяқтауға міндетті болды. Тартан Racing командасы 2 миллион доллар көлеміндегі ақшалай жүлдеге ие болды, бұл жүлде Boss – 2007 жылғы қайта жаңартылған Chevy Tahoe көлігімен жеңіліп алынды. 89 шақырымдық сапарды сағатына 23 шақырым орташа жылдамдықпен жүрген Boss, екінші орын алған Стэнфорд Racing командасын шамамен 20 минутқа басып өтті.

Факультет

Компьютерлік ғылымдар мектебінің оқытушылары өз салаларындағы жетістіктері үшін халықаралық деңгейде мойынға алды. Осы құрметтерге Ұлттық ғылым академиясының, Ұлттық инженерлік академиясының, Америка ғылымды дамыту қауымдастығының, Есептеу машиналары қауымдастығының, Электр және электроника инженерлері институтының және Альфред П. Слоан қорының мүшелігі мен стипендиялары кіреді. Компьютерлік ғылымдар мектебінің он екі оқытушысы мен түлектері Есептеу машиналары қауымдастығының ең беделді сыйлығы – А.М. Тьюринг сыйлығына ие болды, ол көбінесе "компьютер саласындағы Нобель сыйлығы" деп аталады. Олардың қатарында қазіргі оқытушылар Радж Редди, Мануэль Блум және Эдмунд М. Кларк, сондай-ақ зейнеткер оқытушы Дана Скотт бар.

Белгілі оқытушылар

Рэнди Пауш компьютерлік ғылым, адам-компьютерлік өзара әрекеттесу және дизайн саласындағы профессор болды. Пауш сонымен қатар бестселлер авторларының бірі болды және 2007 жылдың 18 қыркүйегінде Карнеги-Меллондағы «Соңғы лекция» сөйлегеннен кейін әлемге танылды. Пауш компьютерлік оқыту құралы – Alice-тің дамуында маңызды рөл атқарды. Ол сондай-ақ Карнеги-Меллондағы Ойын-сауық технологиялар орталығының негізін қалады. Рэнди Пауш 2008 жылдың 25 шілдесінде қайтыс болды. Мэри Шоу – Карнеги-Меллон университетінің Бағдарламалық қамтамасыз етуді зерттеу институтындағы компьютерлік ғылымның Алан Дж. Перлис атындағы профессоры. Шоу бағдарламалық жасақтаманы жасау саласындағы маңызды еңбектер жариялады және соңғы кезде компьютерлік білім беру саласындағы жұмысымен танымал болды. Шоу 2014 жылдың 21 қарашасында Ұлттық технология және инновация медалімен марапатталды. Луис фон Ан – Компьютерлік ғылым кафедрасының консультант профессоры, және ол 2005 жылы осы кафедрада докторлық диссертациясын қорғады. Фон Ан 2006 жылы MacArthur Fellow (кейде «ғани» гранты деп атайды) атанды. Ол сондай-ақ пайдаланушылар компьютерлерді күрделі мәселелерді шешуге үйретуге көмектесетін ойындарды ойнай алатын Games With a Purpose веб-сайтын, сондай-ақ reCAPTCHA және Duolingo-ны жасады. Уильям Л. "Red" Уиттакер – робототехник және Карнеги-Меллон университетінің робототехника бойынша ғылыми-зерттеу профессоры. Ол 2007 жылы DARPA Grand Challenge жарысында «Tartan Racing» командасын жеңіске жеткізді. Сондай-ақ ол Карнеги-Меллон студенттерінің командасын Google Lunar X Prize сыйлығын жеңіп алуға жетекшілік етеді. Уиттакер Робототехника институтының робототехника профессоры және Робототехника институтының Далалық робототехника орталығының директоры, ол 1983 жылы құрылғаннан бері осы қызметте еңбек етеді. Уиттакер 1970 жылдардың соңында Карнеги-Меллон университетінде Азаматтық инженерия мамандығы бойынша магистр және доктор дәрежелерін алды. Радж Редди – Карнеги-Меллон университетінің Компьютерлік ғылымдар мектебінің Компьютерлік ғылымдар және робототехника кафедрасының және Моза Бинт Насер атындағы профессоры. Оның қызығушылықтарының салаларына жасанды интеллект және адам-компьютерлік өзара әрекеттесу кіреді. 1994 жылы ACM Turning сыйлығын алды. 1984 жылы Францияның Құрмет Легионымен, 2001 жылы Падма-Бушан орденімен марапатталды. 2005 жылы Хонда сыйлығын, 2006 жылы Ванневар Буш сыйлығын алды. Редди Робототехника институтының негізін қалаушы директоры және Компьютерлік ғылымдар мектебінің деканы болды. Ол Американдық жасанды интеллект қауымдастығының негізін қалаушылардың бірі және 1987 жылдан 1989 жылға дейін оның президенті болды. Такео Канаде – U. A. және Хелен Уитакер университетінің Компьютерлік ғылым және робототехника профессоры. Ол Карнеги-Меллон университетінің Өмір сапасын арттыру технологиялары инженерлік зерттеу орталығының директоры. Оның негізгі қызығушылықтары компьютерлік көру, мультимедиа, манипуляторлар, автономды мобильді роботтар және сенсорлар. Ханс Моравек – Робототехника институтының ғылыми-зерттеу профессоры, мобильді роботтар мен жасанды интеллектке қызығушылық танытады. Ол RI-дың Мобильді роботтар зертханасында жұмыс істеді, бұл күрделі ішкі және сыртқы кеңістіктерде қозғала алатын роботтарды жасауға арналған зерттеу орталығы. Ол сондай-ақ 1980 жылдары Моравек парадоксын дамытуға көмектесті, онда компьютерлерге адамның қарапайым инстинкттерін адам ақылынан үйрену қиын екені айтылған. Мануэла М. Велосо – Карнеги-Меллон университетінің Компьютерлік ғылымдар мектебінің Герберт А. Саймон атындағы профессоры. Ол өзі бірлесіп құрған Халықаралық RoboCup федерациясының президенті және Жасанды интеллектті дамыту қауымдастығының сайланған президенті. Ол Американдық жасанды интеллект қауымдастығының мүшесі, Америка ғылымды ілгерілету қауымдастығының мүшесі және IEEE мүшесі. Оның зерттеулері күрделі, динамикалық және белгісіз орталарда, әсіресе робот футболы сияқты қарсыластық орталарда, бірлесіп жұмыс істейтін, әлемді бақылайтын, ойлайтын, әрекет ететін және үйренетін ақылды агенттер командаларын құрудың ғылыми және инженерлік қиындықтарына бағытталған. Қазіргі уақытта ол үй ішіндегі мобильді роботтарды зерттеу және әзірлеумен айналысады, мақсаты – роботтар мен адамдардың өзара тиімді қарым-қатынасын құру, олардың шектеулері мен мүмкіндіктерін ескере отырып, үйлесімді жұмыс істеуін қамтамасыз ету. Мануэль Блум – Компьютерлік ғылымның Брюс Нельсон атындағы профессоры және Тьюринг сыйлығының иегері. Оның әйелі Леноре Блум және ұлы Аврим Блум да Компьютерлік ғылымдар мектебінің профессорлары. Лори Кранор – FORE Systems Бағдарламалық зерттеу институтының профессоры және Федералды сауда комиссиясында Бас технолог қызметін атқарды. Кэтлин Карли – әлеуметтік есептеу ғалымы және Бағдарламалық зерттеу институтының профессоры. Дэвид Гарлан – Бағдарламалық зерттеу институтының профессоры. Рэндал Брайант – Компьютерлік ғылымның негізін қалаушы университетінің профессоры және Компьютерлік ғылымдар мектебінің бұрынғы деканы. Дэниел Сиворек – CMU-дың Buhl университетінің зейнеткер профессоры. Майкл Иан Шамос – Жүйелік зерттеу институты мен Тілдер институтының еңбегімен ерекшеленген профессоры.

Randy Pausch was a professor of computer science, human computer interaction and design. Pausch was also a best selling author, who became known around the world after he gave "The Last Lecture" speech on September 18, 2007 at Carnegie Mellon. Pausch was instrumental in the development of Alice, a computer teaching tool. He also co founded Carnegie Mellon's Entertainment Technology Center. Randy Pausch died on July 25, 2008. Mary Shaw is the Alan J. Perlis Professor of Computer Science in the Institute for Software Research at Carnegie Mellon University. Shaw published seminal work on software engineering, and has lately become well known for her work on computer science education. Shaw was awarded the National Medal of Technology and Innovation on November 21, 2014. Luis von Ahn is a Consulting Professor in the Computer Science Department, where he also received his PhD in 2005. Von Ahn was named a MacArthur Fellow in 2006 (called the "genius" grant). He also created Games With a Purpose, a website where users can play games to help train computers to solve complicated problems, in addition to reCAPTCHA and Duolingo. William L. "Red" Whittaker is a roboticist and research professor of robotics at Carnegie Mellon who led the Tartan Racing team to victory in the 2007 DARPA Grand Challenge. He is also leading a team of Carnegie Mellon students to win the Google Lunar X Prize. Whittaker is the Fredkin Professor of Robotics at the Robotics Institute and the director of the Robotics Institute's Field Robotics Center since its creation in 1983. Whittaker earned his master's and doctoral degrees in Civil Engineering from Carnegie Mellon in the late 1970s. Raj Reddy is the University Professor of Computer Science and Robotics and Moza Bint Nasser Chair at the School of Computer Science at Carnegie Mellon University. His areas of interest include artificial intelligence and human computer interaction. He received the ACM Turning award in 1994. He received the French Legion of Honour in 1984 and Padma Bhushan award in 2001. He was also awarded the Honda Prize in 2005, and the Vannevar Bush Award in 2006. Reddy was the founding directory of the Robotics Institute and the Dean of School of Computer Science. He was one of the founders of the American Association for Artificial Intelligence and was its President from 1987 to 1989. Takeo Kanade is a U. A. and Helen Whitaker University Professor of Computer Science and Robotics. He is the director of the Quality of Life Technology Engineering Research Center at Carnegie Mellon. His main areas of interest include computer vision, multi media, manipulators, autonomous mobile robots, and sensors. Hans Moravec is a research professor at the Robotics Institute with interests in mobile robots and artificial intelligence. He worked in the RI's Mobile Robot Lab, a research space designed to produce robots able to move through intricate indoor and outdoor areas. He also helped develop Moravec's paradox in the 1980s, which states that it is more difficult for computers to learn basic human instincts than human reason. Manuela M. Veloso is the Herbert A. Simon Professor at the School of Computer Science, Carnegie Mellon University. She is the President of the International RoboCup Federation that she co founded and the President Elect of the Association for the Advancement of Artificial Intelligence. She is a fellow of the American Association for Artificial Intelligence, a fellow of the American Association for the Advancement of Science, and a Fellow of IEEE. Her research focus on the scientific and engineering challenges of creating teams of intelligent agents in complex, dynamic, and uncertain environments, in particular adversarial environments, such as robot soccer, that Cooperate, Observe the world, Reason, Act, and Learn. She currently researches and develops effective indoor mobile service robots aiming at contributing to a multi robot, multi human symbiotic relationship, in which robots and humans coordinate and cooperate as a function of their limitations and strengths. Manuel Blum is the Bruce Nelson Professor of Computer Science and a Turing Award winner. His wife Lenore Blum and son Avrim Blum are also professors in the School of Computer Science. Lorrie Cranor is the FORE Systems Professor in the Institute for Software Research and served as the Chief Technologist at the Federal Trade Commission. Kathleen Carley is a computational social scientist and a professor at the Institute for Software Research. David Garlan is a professor at the Institute for Software Research. Randal Bryant is a Founders University Professor of Computer Science Emeritus and former Dean of the School of Computer Science. Daniel Siewiorek is the Buhl University Professor Emeritus at CMU. Michael Ian Shamos is a Distinguished Career Professor in the Institute for Systems Research and Language Technologies Institute.