タイトル

開講年度 開講学部等
2017 工学部
開講学期 曜日時限 授業区分 AL（アクティブ・ラーニング）ポイント YFL育成プログラム
後期 月3～4 講義 1.0  
時間割番号 科目名[英文名] 使用言語 単位数
1062052090 情報理論[Information Theory] 日本語 2
担当教員（責任）[ローマ字表記] メディア授業
藤田 悠介[FUJITA Yusuke] ー
担当教員[ローマ字表記]
藤田 悠介　[FUJITA Yusuke]
区分   対象学生   対象年次 2～
ディプロマ・ポリシーに関わる項目 カリキュラムマップ(授業科目とDPとの対応関係はこちらから閲覧できます)
開設科目名（英訳）
Information Theory
概要（共通教育の場合は平易な授業案内）
情報の表現と伝送に関する基礎理論の一つである「情報理論」の基礎を学ぶ。情報源における情報量、エントロピー、通信路における誤りに伴う通信路容量などの概念を把握し、効率良く伝送するための情報源符号化、信頼性高く伝送するための通信路符号化を中心に、符号化の基礎を理解する。
一般目標
本科目は、知能情報システム工学科の学習・教育目標のうち、以下の項目に該当する：
(D)の(1) 計算，プロセスおよびシステムを理解するための理論を習得する。
授業の到達目標
知識・理解の観点
１）情報量の概念が説明でき、実際に計算できる。
２）情報源のモデル化と情報源符号化について説明でき、具体的な符号化を行うことができる。
３）通信路のモデル化と通信路符号化について説明できる。
態度の観点
講義に出席し、説明された内容の理解に努めること。また不明な点や疑問があれば、積極的に質問すること。
授業計画
【全体】
講義の前半では情報源の符号化に関する内容を、後半では通信路の符号化に関する内容を講述する。
項目 内容 授業外指示 授業記録 ※
A B C D E F
第1回 イントロダクション 講義の目標、計画、成績評価法を説明する。 講義の内容を復習して、次回の予習をする。 ----- ----- 【少】（授業時間の15％未満） ----- ----- -----
第2回 確率論の基礎 集合と確率、条件付き確率、ベイズの定理について復習する。 講義の内容を復習して、次回の予習をする。 ----- ----- 【少】（授業時間の15％未満） ----- ----- -----
第3回 情報量・平均情報量 情報の伝達の概念を理解する。情報量・平均情報量について理解し、実際に計算する。シャノンの補助定理を使ってエントロピーの性質を理解する。 講義の内容を復習して、次回の予習をする。 ----- ----- 【少】（授業時間の15％未満） ----- ----- -----
第4回 情報源 無記憶情報源、マルコフ情報源の性質を理解し、エントロピーを計算する。 講義の内容を復習して、次回の予習をする。 ----- ----- 【少】（授業時間の15％未満） ----- ----- -----
第5回 情報源 無記憶情報源、マルコフ情報源の性質を理解し、エントロピーを計算する。 講義の内容を復習して、次回の予習をする。 ----- ----- 【少】（授業時間の15％未満） ----- ----- -----
第6回 情報源符号化 情報源符号化定理を理解する。 講義の内容を復習して、次回の予習をする。 ----- ----- 【少】（授業時間の15％未満） ----- ----- -----
第7回 情報源符号化法 ハフマン符号、ハフマンブロック符号、ランレングスハフマン符号を理解し、実際に符号化する。 講義の内容を復習して、前半のまとめをする。 ----- ----- 【少】（授業時間の15％未満） ----- ----- -----
第8回 中間試験 次回の予習をする。 ----- ----- 【少】（授業時間の15％未満） ----- ----- -----
第9回 中間試験の解説 前半の内容を復習する。 講義の内容を復習して、次回の予習をする。 ----- ----- 【少】（授業時間の15％未満） ----- ----- -----
第10回 通信路モデルと各種情報量 通信路モデル、相互情報量を理解し、実際に計算する。 講義の内容を復習して、次回の予習をする。 ----- ----- 【少】（授業時間の15％未満） ----- ----- -----
第11回 通信路容量 通信路容量と通信路符号化定理を理解し、実際に計算する。２元対称通信路における各種情報量と通信路容量について理解する。 講義の内容を復習して、次回の予習をする。 ----- ----- 【少】（授業時間の15％未満） ----- ----- -----
第12回 通信路符号化 誤り検出と訂正の原理について理解する。ハミング距離、符号空間、ハミング距離と誤り検出・訂正能⼒の関係を理解する。 講義の内容を復習して、次回の予習をする。 ----- ----- 【少】（授業時間の15％未満） ----- ----- -----
第13回 線形符号 線形符号のしくみと性質を理解する。パリティ検査符号、ハミング符号、巡回符号を使って誤り検出・訂正をする。 講義の内容を復習して、次回の予習をする。 ----- ----- 【少】（授業時間の15％未満） ----- ----- -----
第14回 線形符号 線形符号のしくみと性質を理解する。パリティ検査符号、ハミング符号、巡回符号を使って誤り検出・訂正をする。 講義の内容を復習して、全体のまとめをする。 ----- ----- 【少】（授業時間の15％未満） ----- ----- -----
第15回 期末試験 ----- ----- 【少】（授業時間の15％未満） ----- ----- -----
※AL（アクティブ・ラーニング）欄に関する注　
①A〜Fのアルファベットは、以下の学修形態を指しています。
【A：グループワーク】、【B：ディスカッション・ディベート】、【C：フィールドワーク（実験・実習、演習を含む）】、【D：プレゼンテーション】
【E：振り返り】、【F：宿題】
②【多】、【中】、【少】は授業時間内におけるALが占める時間の割合を指しています。
【多】：授業時間の50％超、【中】：授業時間の15％〜50％、【少】：授業時間の15％未満。「振り返り」と「宿題」については該当する場合に【あり】と表示されます。
成績評価法
【全体】
中間試験(40点)、期末試験(40点)、宿題・授業外レポート(20点)の総合得点が60点以上を合格とする。
【観点別】
知識・理解思考・判断関心・意欲態度技能・表現その他評価割合（％）JABEE収集資料
定期試験（中間・期末試験） ◎ --- --- --- --- --- 80% ---
小テスト・授業内レポート ◎ --- --- --- --- --- --- ---
宿題・授業外レポート ◎ --- --- --- --- --- 20% ---
授業態度・授業への参加度 --- --- --- --- --- --- --- ---
受講者の発表（プレゼン）・授業内での制作作品 --- --- --- --- --- --- --- ---
演習 --- --- --- --- --- --- --- ---
出席 --- --- --- --- --- --- 欠格条件 ---
その他 --- --- --- --- --- --- --- ---
教科書にかかわる情報
教科書 書名 はじめての情報理論 ISBN 978-4627849112
著者名 稲井寛 出版社 森北出版 出版年 2011
備考
参考書にかかわる情報
参考書 書名 情報理論 ISBN 978-4339001020
著者名 宮川洋 出版社 コロナ社 出版年 1979
参考書 書名 情報理論のエッセンス = The Essence of Information Theory ISBN 978-4274216039
著者名 平田廣則 出版社 オーム社 出版年 2014
備考
メッセージ
情報理論を学ぶために必要となる数学的基礎知識は確率（特に条件付確率）、平均、対数です。演習を中心にしっかりと身に付けてもらいます。
各回の講義範囲の教科書と講義資料を読み返し、復習しておくこと。また、次回の講義に備えて、事前に教科書を予習し、キーワードだけでも頭に入れておくこと。
キーワード
情報量、エントロピー、相互情報量、情報源符号化、通信路符号化
持続可能な開発目標（SDGs）

関連科目
先行科目：確率統計
後続科目：情報通信工学
連絡先
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オフィスアワー
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