到達目標
・確率の基礎知識について,説明でき,それを実際の場面で応用し活用することが出来る.
・情報量の概念を説明でき,実際の場面で各種情報のエントロピーを求め,活用することが出来る.
・符号化の原理を理解でき,いくつかある具体的な方法を説明できる.
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安 | 標準的な到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
評価項目1 | 確率の基礎知識について,説明でき,それを実際の場面で応用し活用することが出来る. | 確率の基礎知識について,説明でき,標準的な問題を解くことが出来る. | 確率の基礎知識について,説明できない. |
評価項目2 | 情報量の概念を説明でき,実際の場面で各種情報のエントロピーを求め,活用することが出来る. | 情報量の概念を説明でき,各種情報のエントロピーを求めることが出来る. | 各種情報のエントロピーを求めることが出来ない. |
評価項目3 | 符号化の原理を理解でき,いくつかある具体的な方法を説明できる. | 符号化の原理を理解でき,代表的な方法を説明できる. | 符号化の原理を理解でき,代表的な少なくとも1つの方法を説明できない. |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 システム制御情報工学科の教育目標 ①
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学習・教育到達度目標 本科の教育目標 ③
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教育方法等
概要:
パーソナルコンピュータ,タブレット型PC,スマートフォンなど情報機器が生活の場に浸透し,インターネット等の情報伝達の手段を介して,様々な情報を共有している.この講義では,情報という一見あいまいにも感じられるものを数量化する方法や,情報通信の基礎を学ぶ.
この科目は,企業で機械を制御するコンピュータシステム(数値制御装置)のソフトウエア開発を担当していた教員が,その経験を生かし,情報通信の基礎について講義形式で授業を行うものである.
授業の進め方・方法:
座学を中心に理論の説明と演習問題を交互に実施する.
「サイバーセキュリティ人材育成事業(K-SEC)」により作成された教育コンテンツ(K-SEC教材)を使用する
注意点:
この科目は,情報工学の基礎科目であり,確率の基礎知識を踏まえた上で,情報という形の見えないものを数値化することを基礎としている.情報社会を生きるうえでの必須の知識であるともいえるので,常に,実際の応用を想像しつつ学んでいくことが重要である.
・教育プログラムの学習・教育到達目標は,A-2,D-1,D-2とする。
・総時間数45時間(自学自習15時間)
・自学自習時間(15時間)は,日常の授業(30時間)の予習・復習,講義体験(2回/受講生)の準備・まとめ,および定期試験のための学習を総合したものとする。
・評価については,合計点数が60点以上で単位修得となる.その場合,各到達目標項目の到達レベルが標準以上であること,教育プログラムの学習・教育到達目標の各項目を満たしたことが認められる.
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
後期 |
3rdQ |
1週 |
ガイダンス |
情報理論とは何か?情報という一見あいまいな言葉について科学的に説明できる,
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2週 |
情報量の定義 |
情報量をある事柄が起こる確率から導くことを理解する.
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3週 |
エントロピー |
情報の不確定の度合いを表すエントロピーを求める式を理解できる.
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4週 |
エントロピーの性質 |
複合事象のエントロピー或いは結合エントロピーについて理解する.
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5週 |
確率の基礎知識 |
完全事象系,大数の法則,加法定理,情報定理,条件付確率,ベイズの定理等の基礎を理解する.
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6週 |
条件付エントロピー |
確率の基礎知識をベースに2つの非独立な事象の不確定度を意味する条件付エントロピーを理解する.
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7週 |
条件付エントロピーの実際と,性質 次週中間試験 |
具体例を用いた条件付エントロピーの計算ができ,条件付エントロピーの性質について理解する.
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8週 |
相互情報量 |
相互情報量を理解し,具体的問題を解くことが出来る.
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4thQ |
9週 |
情報量のとエントロピーの計算 |
情報量とエントロピーの具体的問題を解くことができる.
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10週 |
情報伝送と通信系のモデル |
情報源について理解し,マルコフ情報源,エルゴード情報源について説明できる.
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11週 |
通信路容量 |
雑音が無い理想的な環境において,基本的な通信路と通信路行列を求めることが出来る.
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12週 |
符号化と復号化 |
符号化と復号化の概要とその効率を図る方法について理解し,シャノンの第一基本定理を説明できる.
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13週 |
雑音のある場合の符号化1 |
シャノンの第2基本定理と理解し,パリティ検査法,長方形符号,三角符号,ハミング符号について理解する.
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14週 |
雑音のある場合の符号化2 |
各種符号化法のついて,雑音がある符合を復元できる.
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15週 |
暗号化 |
暗号化の基礎と,現在使用されている代表的な手法について説明できる.
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16週 |
期末試験 |
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モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標
分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | レポート | 合計 |
総合評価割合 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
基礎的能力 | 30 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 40 |
専門的能力 | 50 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 60 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |