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 J2
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学習・教育到達度目標 J4
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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:
本科目は、1/2以上出席を条件とする。なお、再試験は2/3以上出席のものについてのみ実施する。
本科目は学修単位科目であり，１回の授業（90分）に対して，180分以上の自学自習が必要である。
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 |
科目ガイダンス，情報理論と確率論，確率と確率分布等について説明する． |
情報理論と確率論，確率と確率分布の基礎を理解し，説明できる．
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| 2週 |
条件付き確率と確率分布，確率変数の期待値について説明する． |
条件付き確率と確率分布，確率変数の期待値の基礎を理解し，説明できる．
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| 3週 |
エントロピー，エントロピーの計算，エントロピーの最大・最小値について説明する． |
エントロピー，エントロピーの計算，エントロピーの最大・最小値の基礎を理解し，説明できる．
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| 4週 |
同時エントロピー，条件付エントロピーについて説明する． |
同時エントロピー，条件付エントロピーの基礎を理解し，説明できる．
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| 5週 |
エントロピーのチェイン則，ダイバージェンスの距離の公理について説明する． |
エントロピーのチェイン則，ダイバージェンスの距離の公理の基礎を理解し，説明できる．
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| 6週 |
ダイバージェンス，ダイバージェンスと距離の公理，ダイバージェンスの非負性について説明する． |
ダイバージェンスとダイバージェンスの距離の公理，ダイバージェンスの非負性の基礎を理解し，説明できる．
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| 7週 |
ダイバージェンスの応用，ダイバージェンスの性質について説明する． |
ダイバージェンスの応用，ダイバージェンスの性質の基礎について理解し，説明できる．
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| 8週 |
中間試験
１～７週目の内容について試験を行う |
１〜７週目までの内容を理解し，説明できる．
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| 4thQ |
| 9週 |
中間試験の回答と固定符号と可変長符号，符号の定義と平均語長について説明する |
固定符号を可変長符号，符号の定義と平均語長の基礎を理解し，説明できる．
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| 10週 |
符号の正則性と分節可能符号，分節可能符号判定アルゴリズムについて説明する． |
符号の正則性と分節可能符号，分節可能符号判定アルゴリズムの基礎を理解し，説明できる．
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| 11週 |
語頭符号，符号のクラスについて説明する． |
語頭符号，符号のクラスの基礎を理解し，説明できる．
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| 12週 |
符号木，符号の数直線による表現，クラフトの不等式について説明する． |
符号木，符号の数直線による表現，クラフトの不等式の基礎を理解し，説明できる．
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| 13週 |
D進分布，情報源分布の推定誤りについて説明する． |
D進分布，情報源分布の推定誤りの基礎を理解し，説明できる．
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| 14週 |
シャノン−ファノ符号，ハフマン符号について説明する．
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シャノン−ファノ符号，ハフマン符号の基礎を理解し，説明できる．
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| 15週 |
期末試験
９～１４週目までの内容について試験を行う |
９〜１４週目までの内容を理解し，説明できる．
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| 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 |
試験の回答を理解し，説明できる．
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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 |
| 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 | 集合に関する基本的な概念を理解し、集合演算を実行できる。 | 3 | |
| 集合の間の関係(関数)に関する基本的な概念を説明できる。 | 3 | |
| ブール代数に関する基本的な概念を説明できる。 | 3 | |
| 論理代数と述語論理に関する基本的な概念を説明できる。 | 3 | |
| 離散数学に関する知識をアルゴリズムの設計、解析に利用することができる。 | 4 | |
| コンピュータ上での数値の表現方法が誤差に関係することを説明できる。 | 4 | |
| コンピュータ上で数値計算を行う際に発生する誤差の影響を説明できる。 | 4 | |
| コンピュータ向けの主要な数値計算アルゴリズムの概要や特徴を説明できる。 | 4 | |
| 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。 | 4 | |
| 情報源のモデルと情報源符号化について説明できる。 | 4 | |
| 通信路のモデルと通信路符号化について説明できる。 | 4 | |
評価割合
| 定期試験 | 発表 | 相互評価 | 課題レポート，小テスト | 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 |