情報理論Ⅰ

科目基礎情報

学校 木更津工業高等専門学校 開講年度 令和04年度 (2022年度)
授業科目 情報理論Ⅰ
科目番号 0146 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 情報工学科 対象学年 5
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 汐崎 陽著『情報・符号理論の基礎』オーム社、2019年、2000円(+税)
担当教員 和田 州平

到達目標

1. 情報源の概念・定義を理解し、実際に情報量を計算することができる。
2. 情報源のモデルと情報源符号化について説明できる。

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計算した情報量について大小の比較や考察ができる。情報量の計算ができる。情報量の計算ができない。
評価項目2情報源符号化法についてシャノン・ハフマンの方法を用いて比較・考察できる。少なくともひとつの方法で情報源符号化が行える。情報源符号化の意味を理解しておらず符号化が行えない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
情報通信技術を支える情報理論について学習する。
情報量の計算や情報源符号化、通信路符号化について学んだ上で、複数の誤り訂正処理の方法を解説する。
この科目は企業でアルゴリズム設計を担当していた教員が、その経験を活かし、アルゴリズム設計の基礎となる数学について、講義形式で授業を行うものである。
授業の進め方・方法:
授業は講義+演習形式で行う、講義中は集中して聴講し、演習中はグループでの議論に積極的に参加すること。
注意点:
演習内容によっては、プログラミング言語(C言語等)を用いるため、PC等の操作に慣れておくこと。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 情報理論で学ぶ内容を理解し、概要を説明できる。
自己情報量と平均情報量の概念を理解し、計算ができる。
2週 情報源と情報量(1)
結合エントロピーの計算ができる。
3週 情報源と情報量(2)
条件付きエントロピーの計算ができる。
4週 情報源と情報量(3)
相互情報量の概念を理解し、計算ができる。
5週 情報源と情報量(4)
情報源の統計的性質について説明できる。
6週 情報源と情報量(5)
情報源に関する応用問題を解くことができる。
7週 応用問題
8週 応用問題
与えられた符号の一意・瞬時復号可能性の判断ができる。
2ndQ
9週 情報源符号化(1)
与えられた符号の木を記述し、平均符号長を計算できる。
10週 情報源符号化(2)
情報源符号化定理について説明できる。
11週 情報源符号化(3)
シャノンの符号化に基づいて符号化ができる。
12週 情報源符号化(4)
ハフマンの符号化に基づいて符号化できる。
13週 情報源符号化(5)
情報源符号化に関する応用問題を解くことができる。
14週 応用問題
15週 応用問題
16週

評価割合

試験発表相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合10000000100
中間試験500000050
期末試験500000050