到達目標
１．情報量、エントロピーについて理解し、計算できる。
２．ハフマン符号について理解し、計算できる。
３．マルコフ情報源エントロピーについて理解し、計算できる。
４．通信路で発生する誤りを検出・訂正する原理を理解し、計算ができる。
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 |
| 情報量、エントロピーについて理解し、計算できる | | | |
| 情報量、エントロピーについて理解し、計算できる | | | |
| マルコフ情報源エントロピーについて理解し、計算できる | | | |
| 通信路で発生する誤りを検出・訂正する原理を理解し、計算ができる | | | |
学科の到達目標項目との関係
【本校学習・教育目標（本科のみ）】 2
説明
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教育方法等
概要:
現在、情報化の波はあらゆるところに押し寄せてきており、特に、インターネットや携帯電話の普及はあらゆる分野に革命を起こしつつある。従って、情報と通信の基礎となっている「情報理論」はますます重要になってきており、社会は知的社会へと変化している。この授業では、話題をディジタル関係に絞り、シャノンが定義した情報の量り方・考え方を基本とし、情報の定量化と応用、効率の良い最適符号、雑音に強い符号化、誤り検出・訂正などについて講義する。
授業の進め方・方法:
講義と演習による授業を行う。
練習問題を解く事により、理解を深めるように努める。
宿題あるいは授業時に小テストを行い、知識の定着を図る。
注意点:
1.試験や課題レポート等は、JABEE 、大学評価・学位授与機構、文部科学省の教育実施検査に使用することがあります。
2.授業参観される教員は当該授業が行われる少なくとも1週間前に教科目担当教員へ連絡してください。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
授業概要 |
通信システムモデル、標本化定理
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| 2週 |
確率論の基礎 |
条件付き確率、マルコフ過程、ベイズの定理
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| 3週 |
情報量、エントロピー |
情報量、エントロピー（平均情報量）の意味と計算方法
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| 4週 |
冗長度、平均符号長（１） |
無駄の程度の表現、平均符号長の定義、効率の良い符号化
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| 5週 |
平均符号長（２） |
一意復号可能な符号、瞬時符号、符号の木
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| 6週 |
情報源符号化定理 |
拡大情報源、クラフトの不等式、均符号長の上限と下限
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| 7週 |
ハフマン符号 |
ハフマン符号の作り方、ハフマン符号の平均符号長
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| 8週 |
中間試験 |
到達度チェック
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| 2ndQ |
| 9週 |
各種符号 |
試験問題返却、問題の解説
ランレングス符号、算術符号、ZL符号
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| 10週 |
結合、条件付エントロピー |
情報源に結合、条件付き関係があるときのエントロピー
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| 11週 |
マルコフ情報源エントロピー |
過去に生起した情報に影響される情報源のエントロピー
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| 12週 |
通信路容量、平均誤り率、情報速度 |
誤りのある通信路モデルでの通信路容量、平均誤り率、情報速度の計算法
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| 13週 |
誤り検出と訂正 |
誤り検出・訂正の概念、パリティ検査符号
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| 14週 |
線形符号 |
生成行列、検査行列、パリティ検査符号の関係
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| 15週 |
期末試験 |
期末試験を実施する
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| 16週 |
復習 |
試験問題返却、問題の解説、授業の総括
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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 | 宿題 | 課題レポート | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 75 | 25 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 45 | 15 | 0 | 0 | 0 | 0 | 60 |
| 専門的能力 | 30 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 40 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |