シラバス

■授業概要・方法等
 情報理論は通信工学のみならず情報科学全般の基礎でもある。本講義では、情報源のモデル化から始めて、情報を効率よく伝送、蓄積するために不可欠な情報源符号化の基本概念と情報源符号化定理、各種の情報源符号化法を学ぶ。各講義では具体的な演習課題や宿題を用意するだけでなく、新聞記事を引用して最新の技術動向と講義との関連性を紹介する。 

■学習・教育目標および到達目標
 コンピュータシステムにおいてデータを処理する際に不可欠な符号化の基本概念を理解する。実際的な符号化の方法を理解するのみならず、実用面での応用に対しても的確に対処できる実力を身につける。また、新聞等から情報通信技術に関連する最新の動向を取り上げ、意見を述べることができる。 
■授業時間外に必要な学修
 各回の講義で指示する宿題に取り組む
■教科書
 「情報理論」 三木成彦,吉川英樹 (コロナ社 2000)
■参考文献
 「情報理論」 橋本猛 (培風社 1997年)
■関連科目
 コンピューター概論、確率統計、通信方式、情報理論II、ネットワーク工学
■成績評価方法および基準
定期試験70%
演習・宿題30%
■授業評価アンケート実施方法
前期開講科目は7月頃、後期開講科目は12~1月頃に実施します。
■オフィスアワー
 月曜日4限
■授業計画の項目・内容
第1回

 情報理論の概観
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 導入講義として、情報理論の学問としての背景、その考え方について紹介する。また、本講義を受講する際の注意事項と成績評価基準などについて説明する。
第2回
 情報量と確率論の基礎
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 情報理論を理解する際に必要な情報量の考え方と確率論の基本について学ぶ。
第3回
 符号化の基礎(1)
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 情報量およびエントロピーの考え方と符号化を評価する尺度について学ぶ。
第4回
 符号化の基礎(2)と拡大情報源
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 符号化の条件となる一意復号可能な符号および瞬時符号の意味について学ぶ。また,拡大情報源の概念も学ぶ.
第5回
 情報源符号化定理
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 情報源を符号化する際の考え方についてまとめる
第6回
 シャノンファノ符号とハフマン符号
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 最初にシャノンが考案した符号化方法を紹介し,既知情報源に対する符号化効率が良いとされているハフマン符号について理解する.
第7回
 ランレングス符号
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 連続したパターンが多く出現する際に有効な符号化法であるランレングス符号について学ぶ。
第8回
 ランレングス符号の応用
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 ファクシミリなどに実用化されているハフマン符号化法と組み合わせたランレングス・ハフマン符号化法について学ぶ。
第9回
 ユニバーサル符号
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 情報源のモデルがわからない未知情報源に対する情報源符号化の問題をとりあげ、この問題を解決するユニバーサル符号の1つであるZL符号化法について学ぶ。
第10回
 算術符号(1) -算術符号による符号化
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 情報源ブロックを等分量子化により数値化し符号化する算術符号の考え方について学ぶ。
第11回
 算術符号(2) -算術符号による符号化
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 情報源ブロックを非等分量子化により数値化し符号化する算術符号の考え方について学ぶ。
第12回
 算術符号(3) -算術符号の復号
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 算術符号の復号方法について学ぶ。
第13回
 マルコフ情報源
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 記号の生起確率がその直前に生じた記号に依存するマルコフ情報源の概要とその扱い方について学ぶ.
第14回
 情報源符号化の実際とまとめ
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 実際にデジタル情報に変換する際の物理的な制約問題と、それを考慮した符号化のアプローチについて学ぶ.また、定期試験範囲についての説明を行う。
第15回
 定期試験
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 14回までの講義内容を試験範囲とする筆記試験を実施する.試験時間は60分間とする。
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