情報理論

Information Theory

専門教育科目

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工学部

2年

HETBK2MCA1

2.00単位

講義 (Lecture)

2024年度後期

相河 聡

工学研究科

日本語

目標9

火曜10:40〜12:10・書写B620研究室

aikawa@eng.u-hyogo.ac.jp

3◎／4◎／5◎

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講義目的
現代社会では通信による情報伝達が社会を支える基盤技術となっている。この技術の基礎理論として符号の基礎を系統的に学習する。
１．情報量の意味を理解し、これを数値化する手法と、情報を効率よく伝達するための情報源符号化を学習する。
２．通信路で情報に付加される雑音による誤りに対して検出、訂正するための通信路符号化法として誤り訂正・検出符号を学習する。

到達目標
　情報量（自己情報量、平均情報量、相互情報量、記憶のある情報源の情報量）を数値化できる。
　情報を効率よく符号化できる。
　情報を誤り訂正符号化できる。
　受信符号を誤り訂正復号化できる。

講義内容
　情報源の符号化手法、および誤り訂正手法は通信技術とともに近年著しく進歩しており、伝達される情報の信頼性を増している。本講義で、情報源の符号化、誤り検出・訂正の基礎を系統的に学習する。まず、情報を伝達することの意味、情報量の数値化などからはじめ、符号の条件、誤り検出・訂正の原理や手法を学ぶ。
授業計画
０１．情報理論の工学的意味
０２．自己情報量とエントロピー
０３．通信路のモデル化
０４．相互情報量
０５．記憶のある情報源
０６．情報源符号化
０７．中間まとめ
０８．符号語と誤り検出・訂正
０９．ハミング距離と誤り検出・訂正能力
１０．ハミング符号とシンドローム
１１．線形性とベクトル・行列表現
１２．巡回性と多項式表現
１３．巡回符号の復号と生成多項式の根
１４．各種誤り制御と実現回路
１５．畳み込み符号

レポート、課題については、学生本人が作成することを前提としているため、生成系AI のみを用いて作成することはできません。

情報理論　森北出版　相河聡著

【予習】授業に際して教科書の指示する章を事前読み込み（20ｈ）
【復習】レポート作成（5回、20ｈ）、講義内容の理解を深め定着させるために教科書を読み直し（20ｈ）

採用しない

中間試験、期末試験の結果を総合して採点する。

課題や試験についてその解答などをフィードバックする．

演習問題を自発的に行うこと。

該当しない

自然科学に基づいた専門分野の基礎力
電気、電子、情報分野の広い知識と特化した分野の知識
多種多様な分野に対応できる能力