到達目標
1. 集合、確率、条件付き確率、ベイズの定理を理解できる。
2. 情報量・エントロピーの概念・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、情報を効率よく符号化する基本的な手法を理解できる。
4. 通信路のモデルと通信路符号化について説明でき、基本的な誤り検出符号、誤り訂正符号を理解できる。
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 |
| 評価項目1 | 情報量とエントロピーについて理解し，実際に計算できる | 情報量とエントロピーについて理解できる | 情報量とエントロピーについて理解していない |
| 評価項目2 | 情報源のモデルと情報源符号化について説明でき，実際に符号を作ることができる | 情報源のモデルと情報げ符号化について説明できる | 情報源のモデルと情報源符号化について理解していない |
| 評価項目3 | 通信路のモデルと通信路符号化について説明でき，実際に符号を作ることができる | 通信路のモデルと通信路符号化について説明できる | 通信路のモデルと通信路符号化について理解していない |
学科の到達目標項目との関係
準学士課程の教育目標 A① 数学・物理・化学などの自然科学、情報技術に関する基礎を理解できる。
準学士課程の教育目標 B② 自主的・継続的な学習を通じて、専門工学の基礎科目に関する問題を解くことができる。
専攻科教育目標、JABEE学習教育到達目標 SA① 数学・物理・化学などの自然科学、情報技術に関する共通基礎を理解できる。
専攻科教育目標、JABEE学習教育到達目標 SB② 自主的・継続的な学習を通じて、専門工学の基礎科目に関する問題を解決できる。
教育方法等
概要:
今日の情報化社会を支える技術基盤は、情報を効率的よくデータ化する技術、データ化された情報を誤りなく伝達・蓄積する技術、データを高速処理する技術などによって成り立っている。本授業では、これらの技術基盤である情報理論の基礎を学習する. 具体的には, 情報量、情報源のエントロピー、情報の効率的な符号化手法などを学ぶ。
授業の進め方・方法:
教科書を用いて考え方を理解できるように詳しく説明した後に、例題と演習問題を解くことによって理解を深める。
注意点:
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 |
情報理論の概要 |
情報理論とは何かを理解できる
シャノンの通信システムのモデルを説明できる
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| 2週 |
標本化定理と量子化 |
アナログ信号の標本化と量子化を説明できる
標本化定理を説明できる
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| 3週 |
確率論の基礎 |
確率，平均，分散を理解し，計算できる
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| 4週 |
条件付き確率とベイズの定理 |
結合確率，条件付き確率、ベイズの定理を理解し，計算できる
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| 5週 |
情報量とエントロピー |
情報量、エントロピー、平均符号長を理解し，計算できる
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| 6週 |
情報源符号化 |
一意復号可能な符号、瞬時符号を理解できる
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| 7週 |
拡大情報源 |
拡大情報源を理解し，ある情報源の拡大情報源を作ることができる
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| 8週 |
中間試験 |
１～７週の内容を網羅した試験により，授業内容の理解の定着を図る
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| 4thQ |
| 9週 |
情報源符号化定理 |
情報源符号化定理について説明でき，情報源のエントロピーと平均符号長の関係を理解できる
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| 10週 |
代表的な情報源符号 |
ハフマン符号を理解し符号化できる
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| 11週 |
その他の情報源符号 |
算術符号を理解し符号化できる
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| 12週 |
その他の情報源符号 |
ＺＬ符号，ランレングス符号を理解できる．
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| 13週 |
通信路符号化 |
通信路符号化について説明できる
ハミング距離，最小ハミング距離を理解し，計算できる
最小ハミング距離と誤り検出・訂正能力の関係を理解できる
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| 14週 |
誤り検出符号と誤り訂正符号 |
単一パリティ検査符号，垂直水平パリティ検査符号を理解できる
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| 15週 |
定期試験 |
9から14週の内容を網羅した試験により，授業内容の理解の定着を図る
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| 16週 |
定期試験内容についての解説 |
定期試験の内容を理解する
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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 | 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 | 後5 |
| 情報源のモデルと情報源符号化について説明できる。 | 3 | 後12 |
| 通信路のモデルと通信路符号化について説明できる。 | 3 | 後14 |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |