到達目標
対数と確率の数学的基礎力を身につける。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。情報源のモデルと情報源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説明できる。情報理論に関する基本演習および自発的・継続的な学習を身につける。
【V-D-7】情報数学 : 情報数学の分野では、コンピュータサイエンスに必要とされる数学的理論を理解するための基礎を理解している。
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 | 最低限の到達レベルの目安(可) |
評価項目1 | 情報量の基本的な用語や考え方を説明することができる。情報源のモデルと情報源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説明できる。さらに実問題に対してどのように応用されているかを説明できる。 | 情報量の基本的な用語や考え方を説明することができる。情報源のモデルと情報源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説明できる。 | 教科書を参考にして情報量の基本的な用語や考え方を説明することができる。情報源のモデルと情報源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説明できる。 |
評価項目2 | これまでに学習した他の科目と関連付けながら情報量や情報源モデルと符号化の問題を解くことを通して、自発的・継続的な学習を身につけることができる。 | 教科書や資料に従って情報量や情報源モデルと符号化の問題を解くことを通して、自発的・継続的な学習を身につけることができる。 | 教科書や資料を見ながら情報量や情報源モデルと符号化の問題を解くことを通して、自発的・継続的な学習を身につけることができる。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
情報工学の分野の基盤である情報理論の基礎を習得する。
授業の進め方・方法:
授業は講義と演習を行ない、演習は講義の最後で、その日の講義の理解度をチェックする。
履修上の注意として、確率・統計の知識と対数の計算ができるように復習をしておく事が望ましい。
注意点:
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 |
授業のガイダンス、2進数と確率 |
講義の進め方のガイダンス、2進数の基礎と統計・確率
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2週 |
2進数と確率 |
対数の基礎と確率・統計の応用を学ぶ
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3週 |
情報量とエントロピー |
情報について、自己情報量、情報量の加法性、平均情報量、エントロピーを学ぶ。
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4週 |
情報量とエントロピー |
最大エントロピー、シャノンの基本不等式、相互情報量
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5週 |
情報量とエントロピー |
相互情報量の上限と下限、エントロピー関数を学ぶ。
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6週 |
情報源と通信路 |
シャノンの通信系モデル、マルコフ情報源を学ぶ。
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7週 |
情報源と通信路 |
遷移確率行列、状態遷移図、エルゴード性、情報源の発生情報量を学ぶ。
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8週 |
中間試験 |
これまでのまとめ
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4thQ |
9週 |
通信路 |
通信路行列と通信路線図について学ぶ。
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10週 |
通信路 |
通信路容量とその計算手法について学ぶ。
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11週 |
符号化 |
符号化の基礎、符号化と冗長度について学ぶ。
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12週 |
符号化 |
一意的復号可能と瞬時的復号可能性、クラフトの不等式
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13週 |
符号化 |
高効率な符号について学ぶ。
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14週 |
誤り訂正 |
雑音のある場合の符号化について学ぶ
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15週 |
誤り訂正 |
誤り検出・訂正符号について学ぶ。
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16週 |
期末試験 |
これまでのまとめ
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評価割合
| 試験 | レポート | 合計 |
総合評価割合 | 70 | 30 | 100 |
基礎的能力 | 60 | 20 | 80 |
専門的能力 | 10 | 10 | 20 |