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授業科目名
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担当教官
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情報理論
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岩沼 宏治
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時間割番号
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単位数
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コース
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履修年次
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期別
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曜日
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時限
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| 253140 | 2 | Ｇ | 2 | 前期 | 金 | IV |
| ［概要］ | ||||||
| 大容量・高速のコンピュータ・ネットワーク時代を迎え、マルチメディア・データの処理と通信は、その重要性を益々増してきている。シャノンにより創始された情報理論は、マルチメディア処理の根幹を成す極めて重要な基礎理論・技術である。本講義では、このシャノンの情報理論とその周辺について講義を進める．具体的な講義内容としては，情報処理学会のJS97の内容に準拠する． カリキュラム中での位置付け：Gコースのカリキュラム |
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| ［具体的な達成目標］ | ||||||
| 本講義では，大きく分けて以下の３つの項目を取り上げて，その基本的な理解を達成目標とする． （１） 情報量のシャノン流の定式化 （２） 情報源符号化：情報源モデルと圧縮 （３） 通信路符号化：通信路モデルと誤り検出と訂正 より具体的な項目は，下記の授業計画の各項目を参照して頂きたい．ネットワーク通信やマルチメディア工学の基礎科目として十分な素養を持たせることを目標としている． |
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| ［必要知識・準備］ | ||||||
| 基礎離散数学，基礎代数I, II，基礎統計学Iおよび実習，プログラミングI, II 同演習 | ||||||
| ［評価基準］ | ||||||
| 評価は、中間試験（35点）と期末試験(55点)を総合して行う．また講義の進行あわせて適宜レポートその他（10点）を課す．総合60点以上が合格である． | ||||||
| ［教科書］ | ||||||
| ［参考書］ | ||||||
| ［講義項目］ | ||||||
| １．序論： 情報伝送の基礎知識 ２．情報量の数量化： ビット，自己情報量，平均情報量（エントロピー） ３．情報源符号化その１： 符号の木，クラフトの不等式，ハフマン符号化 ４．情報源符号化その２： （非等長）ハフマンブロック符号化，情報源符号化定理 ５．データの圧縮その１： ランレングス符号化，ＭＨ符号化，ＬＺ符号化 ６．中間試験 ７．通信路符号化その１： 誤りの種類，誤り検出と訂正の原理，ハミング距離，符号空間， ８．通信路符号化その２： 通信路の確率モデル，相互情報量，通信路符号化定理 １０．基礎的な誤り検出・訂正符号その１： パリティ検査符号，ハミング符号 １１．基礎的な誤り検出・訂正符号その２： 線形符号，検査行列，シンドローム １２．実用的な誤り検出・訂正符号：ＣＲＣ符号 １３．伝送路符号化： ベースバンド信号，変調方式，信号空間 １４．アナログ信号の情報量 ： 標本化，量子化，周波数帯域，通信路容量定理 １５．期末試験 |
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| ［教育方法］ | ||||||
| • 全ての講義資料をPowerPointを利用して電子的に作成し，ホームページから配布する • 適宜，自主勉強用の演習問題プリントを配布する． • 中間試験の答案用紙の採点結果を返却する予定である．これにより自己の実力の確認を行なってもらいたい． |
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| ［JABEEプログラムの学習・教育目標との対応］ | ||||||
| 教育目標（A)に対して，ネットワーク通信や暗号，マルチメディア処理の基本であるエントロピーなどのシャノンの情報理論の基礎，および幾つかの現代的発展事項を習得させる． ・教育目標（C)に対して，比較的長い英文プリントを配布し，リーディング能力を訓練する．小テストなどを通して理解力の向上を図る． ・教育目標（D)に対して，演習問題を配り，自主的な勉強を誘導・推奨する． ・教育目標（E)に対して，講義の中で，各問題や技術と，現実の問題・アプリケーションにおける要求との関連について解説し，問題意識を常に持たせる ・教育目標（F)の１に対して，CRCなどの通信符号技術について理解させる ・教育目標（F)の２に対して，ハフマン符号などの基本からLZ符号などのユニバーサル圧縮符号，シャノンのサンプリング定理などについて理解する |
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| ［その他］ | ||||||
| オフィスアワー：月曜４時限目 | ||||||