到達目標
(1) 情報量の概念について理解できる．（定期試験と小テスト）
(2) 情報源符号化について理解できる．（定期試験と小テスト）
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 |
| 情報量の概念について理解できる． | 情報量の概念について，他者に説明できるレベルで理解している． | 情報量の概念について，講義で取り上げた例題を解くことができる． | 情報量の概念について，基本的な概念の定義や用語の定義を述べることができない． |
| 情報源符号化について理解できる． | 情報源符号化について，他者に説明できるレベルで理解している． | 情報源符号化について，講義で取り上げた例題を解くことができる． | 情報源符号化について，基本的な概念の定義や用語の定義を述べることができない． |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育目標 (B2)
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JABEE 1(2)(g)
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JABEE 2.1(1)②
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教育方法等
概要:
情報理論は，電話，ラジオ，テレビ，インターネットなど，現代の情報化社会の発展を支える理論的基盤となっている．情報という抽象概念の本質を数学的にとらえ，情報を効率的かつ正確に伝送するためのしくみについて理解する．
(科目情報)
教育プログラム 第1学年 ◎科目
授業の進め方・方法:
毎回，授業内容の理解を問う小テストを実施するので，授業を良く聞いて理解に努めること．
(参考図書)
[1] G.A.ジョーンズ他，情報理論と符号理論，丸善出版．
[2] D. W. ハーディ他，応用代数学入門 ― 暗号・符号・バーコードの仕組みが分かる, ピアソンエデュケーション．
[3] 甘利俊一，情報理論，筑摩書房．
[4] 稲井寛，はじめての情報理論，森北出版．
(事前学習)
教科書の該当箇所を読んでおくこと．
注意点:
(履修上の注意)
配布プリントを整理するためのクリアファイル(A4サイズ)を用意すること．
(自学上の注意)
教科書および参考図書の必要箇所を参照して予習・復習を行うこと． [1] は数学的理論を重視した教科書．[2] は符号のトピックが豊富．[3]， [4] は比較的わかりやすい． [3] はダイヤモンド社刊の旧版が本校の図書館 (閉架図書の場合は書庫) にある．
評価
(総合評価)
総合評価 = 定期試験 × 0.7 + 小テスト × 0.3
(再試験について)
前期末試験終了後の適切な時期に実施する．受験資格者については試験解説時にアナウンスする．
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 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
情報の表現 (1) |
情報を表現する方法と関連する具体例について理解する．(2進数 / 対数関数 / アルファベット)
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| 2週 |
情報の表現 (2) |
情報を表現する方法と関連する具体例について理解する．(符号 / 合同演算)
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| 3週 |
情報量 (1) |
情報理論の最も基本的な概念である情報量について理解する．(確率 / 情報量)
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| 4週 |
情報量 (2) |
情報理論の最も基本的な概念である情報量について理解する．(エントロピー / 2元エントロピー関数)
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| 5週 |
情報量 (3) |
情報理論の最も基本的な概念である情報量について理解する．(結合確率 / 条件付確率 / 結合エントロピー / 条件付エントロピー)
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| 6週 |
情報量 (4) |
情報理論の最も基本的な概念である情報量について理解する．(相互情報量 / 相対エントロピー)
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| 7週 |
復習と応用演習 |
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| 8週 |
前期中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
前期中間試験の解答と解説 |
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| 10週 |
情報源のモデル (1) |
確率変数の列としての情報源について理解する．(情報源 / 記憶のない情報源 / Markov情報源 / 定常分布)
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| 11週 |
情報源のモデル (2) |
確率変数の列としての情報源について理解する．(情報源エントロピー / 拡大情報源 / エントロピーのチェイン則)
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| 12週 |
情報源符号化 (1) |
情報源の出力系列を効率的に符号化する方法について理解する．(符号化 / 一意復号可能 / 瞬時符号)
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| 13週 |
情報源符号化 (2) |
情報源の出力系列を効率的に符号化する方法について理解する．(符号の木 / Kraftの不等式 / 最適符号 / 平均符号語長)
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| 14週 |
情報源符号化 (3) |
情報源の出力系列を効率的に符号化する方法について理解する．(エントロピー符号化 / 情報源符号化定理 / Huffman符号)
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| 15週 |
前期期末試験 |
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| 16週 |
前期期末試験の解答と解説 |
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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。 | 4 | 前3,前4,前5,前6,前7 |
| 情報源のモデルと情報源符号化について説明できる。 | 4 | 前10,前11,前12,前13,前14,前15,前16 |
評価割合
| 試験 | 小テスト | 合計 |
| 総合評価割合 | 70 | 30 | 100 |
| 専門的能力 | 70 | 30 | 100 |