基礎情報理論

科目基礎情報

学校	松江工業高等専門学校	開講年度	平成30年度 (2018年度)
授業科目	基礎情報理論
科目番号	0041	科目区分	専門 / 選択
授業形態	授業	単位の種別と単位数	学修単位: 2
開設学科	情報工学科	対象学年	5
開設期	後期	週時間数	2
教科書/教材	小嶋哲也，はじめての情報理論（近代科学社）
担当教員	原元司

到達目標

（１）エントロピー（情報量）の基礎を理解している
（２）情報伝達に必要となる符号の基礎を理解している
（３）通信路の基本モデルについて理解している

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	エントロピー（情報量）の基礎をよく理解している	エントロピー（情報量）の基礎を理解している	エントロピー（情報量）の基礎を理解していない
評価項目2	情報伝達に必要となる符号の基礎をよく理解している	情報伝達に必要となる符号の基礎を理解している	情報伝達に必要となる符号の基礎を理解していない
評価項目3	通信路の基本モデルについてよく理解している	通信路の基本モデルについて理解している	通信路の基本モデルについて理解していない

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 2 説明

学習・教育到達度目標 4 説明

教育方法等

概要:

情報の伝達，蓄積，処理の技術は情報化社会を支える基盤技術である．本科目では，その情報の伝達，蓄積，処理に重要となる基礎理論を取り扱う．具体的には，シャノンが定義するエントロピー（情報量），ダイバージェンス，符号化，通信路のモデルについて解説を行う．
なお，本科目は，情報処理学会が策定したIPSJ-SE推奨カリキュラムの「情報理論及び符号理論」中の主要な内容に対応する．

授業の進め方・方法:

到達目標(1)～(3)の到達度を小テストおよび期末試験80％，課題レポート・自学ノート20％の割合で評価し，60点以上を合格とする．
なお，本科目では総合評価の他に，課題レポート・自学ノートの評価が20点満点中12点以上であることを合格の条件とする．また，講義ノートとは別に所定の自学ノートを提出しないと期末試験の受験を認めない．さらに，卒業追認試験については，課題レポート・自学ノートの評価が１００点中６０点以上かつ総合評価が３６点以上の者について申請があった場合にのみ受験を認める．

注意点:

学修単位科目であり，１回の講義（90分）あたり180分以上の予習・復習をしているものとして講義・演習を進める．

授業計画

		週	授業内容
後期
	3rdQ
		1週	科目ガイダンス，確率論の復習科目の概要と確率論の復習を行う
		2週	エントロピーエントロピー（情報量）の基礎と計算方法について解説を行う
		3週	エントロピーのチェイン則同時エントロピー，条件付きエントロピー等について解説を行う
		4週	ダイバージェンスダイバージェンスについてその基礎を解説する
		5週	ダイバージェンスの応用エントロピーとダイバージェンスの性質について解説する
		6週	課題演習１～６週目までの内容の補足と課題演習を実施する
		7週	符号の定義と正則性固定長符号と可変長符号の基礎等について解説する
		8週	文節可能符号と語頭符号文節可能符号と語頭符号について解説する
	4thQ
		9週	中間試験１～８週目の内容について試験を行う
		10週	試験の解説と最適符号最適符号の解説を行う
		11週	符号化アルゴリズム最適符号と各種の符号について解説を行う
		12週	相互情報量相互情報量等について解説を行う
		13週	情報処理不等式マルコフ連鎖，情報処理不等式について解説を行う
		14週	通信路符号化通信路のモデル，誤り訂正符号等について解説を行う
		15週	期末試験８～１４週目までの内容について試験を行う
		16週	試験の解説と補足試験の解説と補足事項を説明する

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
専門的能力	分野別の専門工学	情報系分野	情報数学・情報理論	情報量の概念・定義を理解し、実際に計算することができる。	3
				情報源のモデルと情報源符号化について説明できる。	3
				通信路のモデルと通信路符号化について説明できる。	3

評価割合

	試験	発表	相互評価	小テスト，レポート，自学ノート等	ポートフォリオ	その他	合計
総合評価割合	80	0	0	20	0	0	100
基礎的能力	0	0	0	0	0	0	0
専門的能力	80	0	0	20	0	0	100
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0	0