معهد كورانت، كلية الرياضيات والحوسبة وعلوم البيانات

يتخصص معهد كورانت في الرياضيات التطبيقية والتحليل الرياضي والحوسبة العلمية ، مع التركيز على المعادلات التفاضلية الجزئية وتطبيقاتها. ويُصنّف قسم الرياضيات فيه باستمرار في المرتبة الأولى في الولايات المتحدة في الرياضيات التطبيقية. ^{[ 6 ]} ومن نقاط قوته الأخرى التحليل (المرتبة السادسة في عام 2022) ^{[ 7 ]} والهندسة (المرتبة الثانية عشرة في عام 2022). ^{[ 8 ]} وفي مجال علوم الحاسوب ، يركز معهد كورانت للعلوم الرياضية على التعلم الآلي ، والنظرية ، ولغات البرمجة ، ورسومات الحاسوب ، والحوسبة المتوازية . وفي عام 2022، صُنّف برنامج علوم الحاسوب في المرتبة التاسعة عشرة عالميًا بين برامج علوم الحاسوب ونظم المعلومات. ^{[ 9 ]} وفي عام 2022، صنّف التصنيف الأكاديمي للجامعات العالمية معهد كورانت في المرتبة التاسعة عالميًا في تصنيف تخصصات الرياضيات. ^{[ 2 ]}

حصل ستة من أعضاء هيئة التدريس (وقت منح الجائزة) على الميدالية الوطنية للعلوم ( كورت أو. فريدريش ، وبيتر لاكس ، وكاثلين سينج موراويتز ، ولويس نيرنبرغ ، وتشارلز إس. بيسكين ، وإس آر سرينيفاسا فارادان )، ونال واحد ( ميخائيل غروموف ) جائزة كيوتو، وحصل تسعة على جوائز تقديرية من المؤسسة الوطنية للعلوم. وفاز أساتذة معهد كورانت، لاكس وفارادان وغروموف ونيرنبرغ، بجائزة أبيل في أعوام 2005 و2007 و2009 و2015 على التوالي، لأبحاثهم في المعادلات التفاضلية الجزئية والاحتمالات والهندسة. ^{[ 10 ]} كما حصل لويس نيرنبرغ على ميدالية تشيرن في عام 2010، وفاز سوبهاش خوت بجائزة نيفانلينا في عام 2014. وفاز أمير بنويلي ويان ليكان بجائزة تورينغ في عامي 1996 و2018 على التوالي. بالإضافة إلى ذلك، حصل جيف شيجر أيضًا على جائزة شو في العلوم الرياضية في عام 2021. ^{[ 11 ]}

يقدم معهد كورانت برامج البكالوريوس في الآداب والعلوم ، والماجستير في العلوم ، والدكتوراه في كلٍ من الرياضيات وعلوم الحاسوب، بنسب قبول تتراوح بين 3% و29%. ^{[ 12 ]} تبلغ نسبة القبول الإجمالية لجميع برامج الدراسات العليا في المعهد 15%، وتُجرى مراجعات القبول بشكل شامل. يُعدّ المعدل التراكمي المرتفع في المرحلة الجامعية الأولى ودرجة اختبار GRE العالية من المتطلبات الأساسية للقبول في برامج الدراسات العليا، ولكنهما ليسا شرطين إلزاميّين. وقد استوفى غالبية المرشحين المقبولين هذه المعايير. ومع ذلك، تُعدّ الشخصية والصفات الشخصية وإثبات امتلاك مهارات كمية قوية من عوامل القبول المهمة للغاية. وتماشياً مع نطاقه العلمي الواسع، يرحب المعهد بالمتقدمين ذوي الخلفية الأساسية في المجالات الكمية مثل الاقتصاد والهندسة والفيزياء وعلم الأحياء، بالإضافة إلى الرياضيات. لا يُدار قبول برامج البكالوريوس مباشرةً من قِبل المعهد، بل من قِبل مكتب قبول الطلاب الجامعيين في كلية الآداب والعلوم بجامعة نيويورك. ^{[ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]}

يقدم قسم الرياضيات في معهد كورانت شهادات الدكتوراه في الرياضيات وعلوم الغلاف الجوي والمحيطات وعلم الأحياء الحاسوبي؛ وشهادات الماجستير في العلوم في التمويل الرياضي والرياضيات والحوسبة العلمية.

يقدم قسم الدراسات العليا في علوم الحاسوب درجة الدكتوراه في علوم الحاسوب. كما يقدم القسم درجات الماجستير في علوم الحاسوب، ونظم المعلومات (بالتعاون مع كلية ستيرن للأعمال )، والحوسبة العلمية. يشترط للالتحاق ببرنامج الدكتوراه في علوم الحاسوب الحصول على تقدير ممتاز (A) أو جيد جدًا (A-) في الامتحان النهائي لمقررات الخوارزميات، والأنظمة، والتطبيقات، بالإضافة إلى مقرر دراسي على مستوى الدكتوراه يختاره الطالب ولا يندرج ضمن المتطلبات الثلاثة الأولى، مثل التشفير والأساليب العددية. يمكن للطلاب التقدم للامتحان النهائي لأي من هذه المقررات دون التسجيل فيها.

يقدم برنامج الماجستير في علوم الحاسوب تدريبًا شاملًا في المبادئ الأساسية وتصميم وتطبيقات أنظمة وتقنيات الحاسوب. يُؤهل هذا البرنامج الطلاب الحاصلين على درجة الماجستير في علوم الحاسوب للقيام بأعمال تطويرية هامة في صناعة الحاسوب أو في مجالات تطبيقية بارزة. أما الحاصلون على درجة الدكتوراه، فيُمكنهم شغل مناصب أكاديمية وإجراء أبحاث وتطوير في طليعة هذا المجال سريع التطور والنمو. ويركز برنامج الماجستير في نظم المعلومات على استخدام أنظمة الحاسوب في الأعمال. أما برنامج الماجستير في الحوسبة العلمية، فهو مصمم لتوفير تدريب شامل في مجالات الحوسبة العلمية باستخدام تقنيات الحوسبة الحديثة والنمذجة الرياضية التي تظهر في تطبيقات متنوعة. يتضمن المنهج الدراسي لجميع طلاب الدراسات العليا في علوم الحاسوب مقررات في الخوارزميات، ولغات البرمجة، والمترجمات، والذكاء الاصطناعي، وأنظمة قواعد البيانات، وأنظمة التشغيل. كما تُقدم مقررات متقدمة في العديد من المجالات، مثل معالجة اللغات الطبيعية، ونظرية الحوسبة، ورؤية الحاسوب، وهندسة البرمجيات، وتقنيات تحسين المترجمات، ورسومات الحاسوب، والحوسبة الموزعة، والوسائط المتعددة، والشبكات، والتشفير والأمن، وبرامج العمل الجماعي، والتمويل الحاسوبي . يقوم أعضاء هيئة التدريس المساعدون، الذين يتم اختيارهم من خارج الأوساط الأكاديمية، بتدريس دورات في مواضيع خاصة في مجالات خبرتهم. ^{[ 17 ]}

ما لم تتوفر منح دراسية أو زمالات خارجية للطلاب، يُمنح جميع طلاب الدكتوراه المقبولين في برنامج كورانت جائزة ماكراكين من كلية الدراسات العليا للعلوم والفنون. ^{[ 18 ]} تغطي هذه الزمالة الرسوم الدراسية وتوفر راتباً شهرياً لمدة تسعة أشهر، بالإضافة إلى مزايا أخرى كالتأمين الصحي وفرص سكن مميزة. ويمكن تجديد تمويل ماكراكين لمدة تصل إلى خمس سنوات، شريطة إحراز تقدم مُرضٍ نحو الحصول على الدرجة العلمية. ^{[ 19 ]}

يتلقى طلاب الدكتوراه دورات متقدمة في مجالات تخصصهم، تليها فترة بحث وإعداد أطروحة الدكتوراه ومناقشتها. ويمكن لطلاب برنامج الدكتوراه في معهد كورانت الحصول على درجة الماجستير أثناء دراستهم للدكتوراه. وتشمل المجالات التي تتوفر فيها فرص تمويل خاصة لطلاب الدراسات العليا: الرياضيات، والميكانيكا، وعلوم المواد، ونظرية الأعداد، والاحتمالات، والحوسبة العلمية. ويُشترط على جميع المرشحين لدرجة الدكتوراه اجتياز امتحان شامل كتابي، وامتحان تمهيدي شفوي، وإعداد أطروحة للمناقشة. ويتمتع كل طالب دكتوراه مدعوم بإمكانية الوصول إلى محطة عمل يونكس مخصصة له. كما توفر العديد من أجهزة البحث الأخرى إمكانية الوصول إلى مجموعة متنوعة من بنى الحاسوب، بما في ذلك مختبر الحوسبة الموزعة. ^{[ 20 ]}

يضم معهد كورانت برامج البكالوريوس في علوم الحاسوب والرياضيات بجامعة نيويورك. بالإضافة إلى ذلك، يوفر مركز علوم الحاسوب والرياضيات (CIMS) فرصًا ومرافق لطلاب البكالوريوس لإجراء ومناقشة البحوث الرياضية، بما في ذلك ردهة مخصصة لطلاب الرياضيات في الطابق الحادي عشر وردهة أخرى لطلاب علوم الحاسوب في الطابق الثالث من قاعة وارن ويفر. ^{[ 21 ] [ 22 ]}

تركز برامج البكالوريوس والدراسات العليا في الرياضيات وعلوم الحاسوب في معهد كورانت تركيزًا قويًا على بناء المهارات الكمية ومهارات حل المشكلات من خلال العمل الجماعي. ^{[ 23 ] [ 24 ]} فعلى سبيل المثال، يتطلب مقرر علوم الحاسوب لطلاب البكالوريوس في مجال رؤية الحاسوب من الطلاب العمل ضمن فرق صغيرة لاستخدام وتطبيق خوارزميات حديثة طورها باحثون من مختلف أنحاء العالم بشكل فردي. ويتطلب أحد الواجبات النموذجية من الطالب دراسة ورقة بحثية كتبها باحثون من مايكروسوفت للأبحاث في كامبريدج لإنجاز مهمة حول تجزئة الصور وقص الرسوم البيانية. ولتشجيع الابتكار، يُسمح لطلاب المقررات الدراسية المتقدمة باستخدام أي وسيلة لإنجاز واجباتهم، مثل لغة برمجة من اختيارهم أو حتى اختراق جهاز كينكت بطرق قانونية. ^{[ 25 ]}

يشجع برنامج البكالوريوس في معهد كورانت الطلاب على المشاركة في الأبحاث مع الأساتذة وطلاب الدراسات العليا. يشارك حوالي 30% من طلاب البكالوريوس في الأبحاث الأكاديمية من خلال برنامج "تجارب البحث لطلاب البكالوريوس" التنافسي، الممول من المؤسسة الوطنية للعلوم ، أو من خلال أبحاث ممولة بشكل أساسي من صندوق عميد أبحاث طلاب البكالوريوس. يتميز معهد كورانت بواحدة من أعلى نسب طلاب البكالوريوس الذين يجرون أبحاثًا في جامعة نيويورك . ^{[ 26 ] [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ]} وبموافقة مرشديهم الأكاديميين أو أعضاء هيئة التدريس، يمكن لطلاب البكالوريوس الالتحاق بدورات على مستوى الدراسات العليا. يساهم طلاب البكالوريوس في معهد كورانت على مر السنين، بالإضافة إلى خريجيه، بشكل كبير في ازدهار قسمي الرياضيات وعلوم الحاسوب. تشمل بعض إنجازات طلاب كورانت الحاليين والسابقين في المرحلة الجامعية الأولى الفوز بمنحة مؤتمر أبل العالمي للمطورين، وتطوير تقنيات التعرف على فئات الأشياء لفرز القمامة لإعادة التدوير لبرنامج النفايات في مدينة نيويورك، والحصول على المركز السابع من بين 42 متسابقًا في مسابقة ACM الدولية لبرمجة الجامعات (ICPC)، ومخترعي شبكة دياسبورا الاجتماعية (البرمجية) . ^{[ 27 ]}

يقدم قسم الرياضيات في المرحلة الجامعية درجتي بكالوريوس الآداب (BA) وبكالوريوس العلوم (BS) في الرياضيات. ويضم القسم مجموعة واسعة من المقررات الدراسية في الرياضيات البحتة والتطبيقية، يُدرّسها نخبة من أعضاء هيئة التدريس المتميزين ذوي التاريخ العريق في التدريس والبحث العلمي. غالبًا ما يشارك الطلاب في المقررات الدراسية المتقدمة في صياغة نماذج خارج نطاق الرياضيات، بالإضافة إلى تحليلها. على سبيل المثال، يتطلب مقرر الرياضيات المتقدم في الحوسبة في الطب وعلم الأحياء من الطالب بناء نموذجين حاسوبيين يتم اختيارهما من القائمة التالية: الدورة الدموية، وتبادل الغازات في الرئة، والتحكم في حجم الخلية، وآلية التيار المعاكس الكلوي. ويستخدم الطالب هذه النماذج لإجراء تجارب فسيولوجية محاكاة. ^{[ 30 ]}

يقدم قسم علوم الحاسوب في المرحلة الجامعية الأولى درجة بكالوريوس الآداب، بالإضافة إلى أربعة تخصصات فرعية. تشمل هذه التخصصات: تخصص علوم الحاسوب، وتخصص برمجة وتطبيقات الويب، وتخصص فرعي مشترك في علوم الحاسوب والرياضيات، وتخصص تعليم علوم الحاسوب المتاح بالتعاون مع كلية شتاينهاردت بجامعة نيويورك . ^{[ 31 ]} كما يمكن الحصول على درجة بكالوريوس الآداب مع مرتبة الشرف. ويمكن للطلاب الجمع بين هذه الدرجة وتخصصات أخرى ضمن كلية الآداب والعلوم لإنشاء تخصص فرعي مخصص. ومن بين التخصصات الفرعية المشتركة المتاحة: التخصص الفرعي في علوم الحاسوب والاقتصاد، والتخصص الفرعي في علوم الحاسوب والرياضيات. كما يقدم قسم علوم الحاسوب برنامج بكالوريوس مزدوج في علوم وهندسة الحاسوب، وبرنامج ماجستير مُعجّل متاح لطلاب البكالوريوس المؤهلين بالتعاون مع كلية تاندون للهندسة . ^{[ 32 ]}

يحتل قسم الرياضيات في معهد كورانت مكانة رائدة في التحليل والرياضيات التطبيقية، بما في ذلك المعادلات التفاضلية الجزئية ، والهندسة التفاضلية ، والأنظمة الديناميكية ، والاحتمالات والعمليات العشوائية ، والحوسبة العلمية ، والتمويل الرياضي ، والفيزياء الرياضية ، وديناميكا الموائع . ومن أبرز سمات المعهد طابعه متعدد التخصصات، حيث يقدم دورات وندوات، ويتعاون بحثيًا بشكل فعّال في مجالات مثل الرياضيات المالية ، وعلوم المواد، وعلم الأعصاب البصري، وعلوم الغلاف الجوي والمحيطات، وديناميكا سوائل القلب، وفيزياء البلازما، وعلم الجينوم الرياضي. كما يتميز القسم بالدور المحوري للتحليل ، الذي يمثل جسرًا طبيعيًا بين الرياضيات البحتة والتطبيقية. أما قسم علوم الحاسوب، فيتميز بقوته في الوسائط المتعددة، ولغات وأنظمة البرمجة، والحوسبة الموزعة والمتوازية، وتحليل الخوارزميات .

منذ عام ١٩٤٨، يُصدر معهد كورانت مجلته البحثية الخاصة، " الاتصالات في الرياضيات البحتة والتطبيقية" . وبينما تُغطي المجلة كامل نطاق أنشطة المعهد البحثية في الرياضيات، فإن معظم المقالات تُعنى بمجالات الرياضيات التطبيقية، والتحليل الرياضي، والفيزياء الرياضية. ويُشكل محتواها على مر السنين تاريخًا حديثًا لنظرية المعادلات التفاضلية الجزئية. معظم المقالات إما صادرة عن المعهد أو بدعوة خاصة. كما ينشر المعهد سلسلة محاضرات خاصة به، تستند إلى اهتمامات البحث لأعضاء هيئة التدريس والباحثين الزائرين، والتي نشأت من دورات الدراسات العليا المتقدمة والدورات المصغرة التي يُقدمها المعهد.

يقع قسم الرياضيات في قاعة وارن ويفر، التي سُميت تيمناً بأحد مسؤولي مؤسسة روكفلر ، في شارع ميرسر بحرم جامعة نيويورك في قرية غرينتش . يضم المبنى قاعات محاضرات في الطابقين الأول والثاني، وغرفتي اجتماعات/ندوات في كل طابق من الطابق الثالث إلى الطابق الثالث عشر، وردهة مشتركة واسعة في الطابق الثالث عشر تُستخدم للدراسة والمناقشات المفتوحة في مواضيع الرياضيات وعلوم الحاسوب، بالإضافة إلى مكتبة كورانت الشاملة الخاصة به في الطابق الثاني عشر. كما يضم مجموعة متنوعة من المختبرات والمكاتب المجهزة تجهيزاً جيداً للطلاب وأعضاء هيئة التدريس لإجراء البحوث ومناقشة مواضيع في العلوم الرياضية. ^{[ 33 ]}

يقع قسم علوم الحاسوب ومركز علوم البيانات في 60 الجادة الخامسة. ^{[ 34 ]}

يضم معهد كورانت نظام IBM eServer BladeCenter بقدرة أداء قصوى تبلغ 4.5 تيرافلوب. وقد مُوِّل اقتناء هذا الحاسوب العملاق من قِبَل شركة IBM وتمويل فيدرالي، ويُستخدم بشكل أساسي لأغراض البحث من قِبَل أعضاء هيئة التدريس وطلاب الدراسات العليا والجامعية في المعهد. ^{[ 35 ]} تعمل أجهزة الحاسوب في المعهد بأنظمة تشغيل Windows و Solaris و Mac OS X و Red Hat Enterprise Linux . كما توجد العديد من أنظمة التشغيل المتخصصة الأخرى القائمة على Linux لأغراض البحث. جميع مكاتب أعضاء هيئة التدريس والطلاب مُجهزة بالكامل ببرامج علمية ومحطات حاسوب. تتوفر خدمة Wi-Fi ومحطات X الطرفية في الأماكن العامة وفي جميع مكاتب أعضاء هيئة التدريس والطلاب.

يُمنح جميع طلاب الدراسات العليا حسابًا للوصول إلى أجهزة الحاسوب والموارد الأخرى ضمن شبكة المعهد. أما طلاب البكالوريوس، فيُمنحون حسابات CIMS بموافقة مرشدهم الأكاديمي، أو برعاية أحد أساتذة معهد كورانت، أو لأغراض دراسية متقدمة، أو لأغراض بحثية. ولا يُتاح الوصول إلى موارد الحوسبة الخاصة بالمعهد لغيرهم إلا برعاية أحد أساتذة CIMS أو بموافقة قسم الرياضيات أو قسم علوم الحاسوب. ويتمتع أعضاء هيئة التدريس والموظفون والطلاب الذين لديهم حساب كورانت بإمكانية الوصول إلى برامج مجانية كاملة الميزات مقدمة من تحالف MSDN الأكاديمي ، بالإضافة إلى موارد حوسبة متخصصة تُستخدم أساسًا لأغراض البحث. ^{[ 36 ] [ 37 ] [ 38 ]}

يضم مركز كورانت للعلوم الرياضية (CIMS) مختبر كورانت المتقدم للرياضيات التطبيقية، الذي تبلغ تكلفته ملايين الدولارات، والذي افتُتح عام ١٩٩٨، وشارك في تأسيسه ستيفن تشيلدرس ومايكل ج. شيلي ، وبرعاية وزارة الطاقة الأمريكية والمؤسسة الوطنية للعلوم . ويتألف المختبر من منشأة تجريبية في ميكانيكا الموائع ومجالات تطبيقية أخرى، بالإضافة إلى منشأة للتصوير والمحاكاة. ^{[ ٣٩ ]} كما يضم مركز كورانت للعلوم الرياضية مركز علوم الغلاف الجوي والمحيطات، وهو برنامج بحثي ودراسات عليا متعدد التخصصات ضمن معهد كورانت للعلوم الرياضية. ^{[ ٤٠ ]}

يُقدّم معهد كورانت للعلوم الرياضية (CIMS) سنوياً برنامج cSplash أو Courant Splash، وهو مهرجانٌ يُعنى بالرياضيات وعلوم الحاسوب لطلاب المرحلة الثانوية. وهو عبارة عن مهرجانٍ يستمر ليومٍ واحد، ويتضمن دروساً في الرياضيات وعلوم الحاسوب، يُصمّمها ويُدرّسها طلاب الدراسات العليا والجامعية، وأعضاء هيئة التدريس، وغيرهم من المنتسبين إلى معهد كورانت للعلوم الرياضية. ^{[ 41 ]}

يضم معهد كورانت العديد من النوادي المفتوحة لطلاب البكالوريوس والدراسات العليا على حد سواء. تشمل هذه النوادي منظمة طلاب كورانت، وجمعية آلات الحوسبة (ACM) في جامعة نيويورك، ومنظمة النساء في مجال الحوسبة (WinC)، وجمعية الرياضيات، وجمعية ماجستير علوم الحاسوب ، وغيرها الكثير. بالإضافة إلى ذلك، يرعى معهد كورانت للعلوم والرياضيات (CIMS) ويعقد ندوات ومحاضرات بشكل شبه يومي خلال أيام الأسبوع حول مواضيع ذات أهمية، وقد تُعقد بعضها خارج قاعة وارن ويفر. يُشارك في هذه الندوات والمحاضرات باحثون ذوو خبرة من شركات من مختلف القطاعات، وباحثون من مختبرات بحثية خاصة وحكومية، وجامعات مرموقة، وجامعة نيويورك. وفي كل عام دراسي، يُقيم معهد كورانت حفلات توزيع جوائز وعروضًا واحتفالات لتكريم أعضاء هيئة التدريس وطلاب البكالوريوس والدراسات العليا، وللحفاظ على جو أكاديمي ممتع ومحفز. ومن الأمثلة على ذلك معرض قسم علوم الحاسوب بجامعة نيويورك الذي يُقام كل فصل دراسي لعرض المشاريع المنجزة في مختلف مقررات علوم الحاسوب لطلاب البكالوريوس والدراسات العليا. ^{[ 42 ] [ 43 ] [ 44 ] [ 45 ] [ 46 ]}