情報理論

科目基礎情報

学校 岐阜工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 情報理論
科目番号 0082 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 電気情報工学科 対象学年 4
開設期 後期 週時間数 後期:2
教科書/教材 教科書:はじめての情報理論(第2版)(稲井寛,森北出版,2020年11月)
担当教員 安田 真

目的・到達目標

情報科学の基礎科目である情報理論の基本的事項の修得を目標とする。具体的には
①情報量について理解する。
②情報源について理解する。
③情報符号化について理解する。
④通信路について理解する。
⑤通信路符号化について理解する。
⑥線形符号について理解する。
岐阜高専ディプロマポリシー:(D)

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情報量に関する問題を8割以上解くことができる。情報量に関する問題を6割以上解くことができる。情報量に関する問題を6割未満しか解くことができない。
評価項目2情報源に関する問題を8割以上解くことができる。情報源に関する問題を6割以上解くことができる。情報源に関する問題を6割未満しか解くことができない。
評価項目3情報符号化に関する問題を8割以上解くことができる。情報符号化に関する問題を6割以上解くことができる。情報符号化に関する問題を6割未満しか解くことができない。
評価項目4通信路に関する問題を8割以上解くことができる。通信路に関する問題を6割以上解くことができる。通信路に関する問題を6割未満しか解くことができない。
評価項目5通信路符号化に関する問題を8割以上解くことができる。通信路符号化に関する問題を6割以上解くことができる。通信路符号化に関する問題を6割未満しか解くことができない。
評価項目6線形符号に関する問題を8割以上解くことができる。線形符号に関する問題を6割以上解くことができる。線形符号に関する問題を6割未満しか解くことができない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
情報理論は情報の表現とその伝送に基礎となる学問であり,CDやインターネットなどに応用されている.本講義では,シャノンの通信路モデルにおける情報の概念と定量化,情報源のエントロピーと通信路容量,および符号化法について学ぶ。
*実務との関係
この科目は企業で人工知能・最適化アルゴリズム・創発型ソフトコンピュータ等の研究開発を行った教員が、その経験を活かし、これらの分野の基礎となる情報数学について講義形式で授業を行うものである。
授業の進め方と授業内容・方法:
授業内において演習を実施する。積極的に取り組むこと。
(事前準備の学習)数学A Iの復習をしておくこと。
英語導入計画:Technical terms
注意点:
学習・教育目標:(D-4(3))100%
授業の内容を確実に身に着けるために、予習・復習が必須である。
なお、成績評価には授業外学習の内容は含まれる。

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・方法 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 確率の基本事項の復習(ALのレベルC) 確率の基本事項について説明できる。
(教室外学修・事後)確率の基本事項に関する演習に6割以上正答する。(1週間以内に提出)
2週 情報量とエントロピー(ALのレベルB) 情報量とエントロピーについて説明できる。
(教室外学修・事後)情報量とエントロピーに関する演習に6割以上正答する。(1週間以内に提出)
3週 結合エントロピーと条件付エントロピー(ALのレベルC) 結合エントロピーと条件付エントロピーについて説明できる。
(教室外学修・事後)結合エントロピーと条件付エントロピーに関する演習に6割以上正答する。(1週間以内に提出)
4週 情報源(ALのレベルC) 情報源について説明できる。
(教室外学修・事後)情報源に関する演習に6割以上正答する。(1週間以内に提出)
5週 マルコフ情報源(ALのレベルC) マルコフ情報源について説明できる。
(教室外学修・事後)マルコフ情報源に関する演習に6割以上正答する。(1週間以内に提出)
6週 情報符号化(ALのレベルC) 情報符号化について説明できる。
(教室外学修・事後)情報符号化に関する演習に6割以上正答する。(1週間以内に提出)
7週 情報符号化定理(ALのレベルC) 情報符号化定理について説明できる。
(教室外学修・事後)情報符号化定理に関する演習に6割以上正答する。(1週間以内に提出)
8週 中間試験
4thQ
9週 通信路(ALのレベルC) 通信路について説明できる。
(教室外学修・事後)通信路に関する演習に6割以上正答する。(1週間以内に提出)
10週 相互情報量(ALのレベルC) 相互情報量について説明できる。
(教室外学修・事後)相互情報量に関する演習に6割以上正答する。(1週間以内に提出)
11週 通信路符号化(ALのレベルC) 通信路符号化について説明できる。
(教室外学修・事後)通信路符号化に関する演習に6割以上正答する。(1週間以内に提出)
12週 誤り検出・訂正の原理(ALのレベルC) 誤り検出・訂正の原理について説明できる。
(教室外学修・事後)誤り検出・訂正の原理に関する演習に6割以上正答する。(1週間以内に提出)
13週 線形符号(ALのレベルC) 線形符号について説明できる。
(教室外学修・事後)線形符号に関する演習に6割以上正答する。(1週間以内に提出)
14週 ハミング符号と巡回符号(ALのレベルC) ハミング符号と巡回符号について説明できる。
(教室外学修・事後)ハミング符号と巡回符号に関する演習に6割以上正答する。(1週間以内に提出)
15週 期末試験
16週 期末試験の解答の説明

評価割合

定期試験演習合計
総合評価割合200500250
得点200500250