情報理論

科目基礎情報

学校	弓削商船高等専門学校	開講年度	令和06年度 (2024年度)
授業科目	情報理論
科目番号	0086	科目区分	専門 / 必修
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	4
開設期	前期	週時間数	2
教科書/教材	マルチメディア時代の情報理論：小川英一（コロナ社）
担当教員	徳田 誠

到達目標

近年、身近な存在となったデータ圧縮や誤り検出・訂正などの符号化技術の理解を通して、情報理論に関する基礎知識を習得する。

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
情報量の概念やその定義	情報量の概念や定義を理解し、計算できる。	情報量の概念や定義を理解できる。	情報量の概念や定義を理解できない。
情報源のモデルと情報源符号化	情報源符号化の問題を解くことができる。	情報源符号化の仕組みを理解できる。	情報源符号化の仕組みを理解できない。
通信路のモデルと通信路符号化	通信路符号化の問題を解くことができる。	通信路符号化の仕組みを理解できる。	通信路符号化の仕組みを理解できない。

教育方法等

概要:

近年、身近な存在となったデータ圧縮や誤り検出・訂正などの符号化技術の理解を通して、情報理論に関する基礎知識を習得する。

授業の進め方・方法:

座学が中心であり、授業ごとに演習問題を課す。任意の関数電卓を使用する。
最終成績は、（小テスト６０点＋期末試験７０点＋レポート７０点）／２で算出される。

注意点:

講義３０時間に対し、自己学習６０時間が必要である。

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	ガイダンス、情報理論とその役割	情報理論の役割を理解できる。
		2週	情報化の役割、情報量と確率との対応	高能率化と高信頼化の意味が分かる。情報量の性質が理解できる。
		3週	小テスト01、自己情報量、平均情報量（エントロピー）	自己情報量を算出できる。エントロピーを算出できる。
		4週	小テスト02、エントロピーの性質、符号の条件と性質	最大エントロピーの意味が分かる。符号の3条件が理解できる。
		5週	小テスト03、符号の木、平均符号長	符号の木の仕組みが理解できる。平均符号長を算出できる。
		6週	小テスト04、ハフマン符号化、ハフマンブロック符号化	ハフマン符号化を使用できる。ハフマンブロック符号化が分かる。
		7週	小テスト05、ファックスのデータ圧縮（ランレングス法）、テキストのデータ圧縮（スライド辞書法）	ランレングス法で圧縮できる。スライド辞書法で圧縮できる。
		8週	小テスト06、テキストのデータ圧縮（動的辞書法）、誤りの発生と制御	動的辞書法で圧縮できる。再送要求と誤り訂正の違いが分かる。
	2ndQ
		9週	小テスト07、誤り検出・訂正の原理、ハミング距離	冗長度と誤り訂正の関係が分かる。ハミング距離を算出できる。
		10週	小テスト08、結合確率と条件付き確率、通信路の確率モデル	左記２確率の仕組みが理解できる。上記２確率を使用できる。
		11週	小テスト09、パリティ検査符号、ハミング符号	パリティ検査符号の仕組みが分かる。パリティ検査符号を使用できる。
		12週	小テスト10、巡回符号と符号多項式、CRC符号の誤り検出	送信多項式を作成できる。エラーテーブルを作成できる。
		13週	小テスト11、CRC符号の誤り検出	誤り訂正の仕組みが理解できる。バースト誤りを検出できる。
		14週	小テスト12、試験対策勉強
		15週	期末課題
		16週	成績確認・周知

評価割合

	試験	レポート	小テスト	態度	ポートフォリオ	その他	合計
総合評価割合	35	35	30	0	0	0	100
基礎的能力	35	35	30	0	0	0	100
専門的能力	0	0	0	0	0	0	0
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0	0