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
専攻科課程教育目標、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。
専攻科課程教育目標、JABEE学習教育到達目標 SA② 自主的・継続的な学習を通じて、共通基礎科目に関する問題を解決できる。
専攻科課程教育目標、JABEE学習教育到達目標 SB① 共通基礎知識を用いて、専攻分野における設計・製作・評価・改良など生産に関わる専門工学の基礎を理解できる。
専攻科課程教育目標、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。
専攻科課程教育目標、JABEE学習教育到達目標 SD① 専攻分野における専門工学の基礎に関する知識と基礎技術を総合し、応用できる。
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 |
前期 |
1stQ |
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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2ndQ |
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 | 演習 | | | | | 合計 |
総合評価割合 | 70 | 30 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 70 | 30 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |