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情報理論２

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令和元年度以前入学者 情報理論２
教員名 古市茂
単位数    2 学年    3 開講区分 文理学部
（他学部生相互履修可）
科目群 情報科学科
学期 後期 履修区分 選択必修
授業の形態 オンデマンド型の遠隔授業（全15回分の講義動画）
(Blackboard ID:20203283)
授業概要 情報理論について入門的に概説する．
授業のねらい・到達目標 通信路・通信路符号化・線形符号の原理について理解する

この科目は文理学部(学士(理学))のディプロマポリシーDP6及びカリキュラムポリシーCP9に対応している。
授業の方法 担当教官による講義．後期事業開始日以降に全15回分の講義動画を公開予定です．
文字通りオンデマンドで，
後期授業終了日までに全15回分の講義動画を順に視聴しながら，各自がノートに講義内容を写しながら理解に努めてください．
レポート課題を課しますので，各自が指示に従って，レポートを作成の上，指示された方法で，指示される期日までに提出すること．

授業動画の公開方法や課題の提出方法などについては，Blackboardで指示する．
履修条件 「情報理論１」を履修していること．
「情報理論１」の単位を修得していることが望ましい．
授業計画
1 通信路モデル，通信路での確率関係，通信路における平均情報量について学ぶ
【事前学習】教科書7.1節～7.3節を読んでおくこと。 （2時間）
【事後学習】教科書7.1節～7.3節の内容を理解しておくこと。 （2時間）
2 相互情報量とその確率表現について学ぶ。
相互情報量の数学的性質について学ぶ。
【事前学習】教科書7.4節～7.6節を読んでおくこと。 （2時間）
【事後学習】教科書7.4節～7.6節の内容を理解しておくこと。 （2時間）
3 様々な通信路と通信路容量について学ぶ．
【事前学習】教科書7.7節～7.8節を読んでおくこと。 （2時間）
【事後学習】教科書7.7節～7.8節の内容を理解しておくこと。 （2時間）
4 通信路と通信路容量に関する演習問題を行う．
時間的余裕があればプリントを配布して、その問題の解説を行う。
【事前学習】教科書7章の演習問題を解いておくこと （2時間）
【事後学習】教科書7章の演習問題を各自、もう一度自力で解いて、理解しておくこと （2時間）
5 シャノン・ファノの通信路モデルについて解説し，通信路符号化について学ぶ。
【事前学習】教科書8.1節～8.2節を読んでおくこと。 （2時間）
【事後学習】教科書8.1節～8.2節の内容を理解しておくこと。 （2時間）
6 通信路符号化定理について学ぶ。
情報源符号化定理と同値な雑音のない通信路符号化定理について触れる。
8章の演習問題を解説する。
【事前学習】教科書8.3節～8.4節を読んでおくこと。8章の演習問題を解いてくる。 （2時間）
【事後学習】教科書8.3節～8.4節の内容を理解しておくこと。8章の演習問題を各自、もう一度自力で解いて理解する。 （2時間）
7 冗長性，パリティ検査，ハミング距離について学ぶ
【事前学習】教科書9.1～9.3節を読んでおくこと。 （2時間）
【事後学習】教科書9.1～9.3節の内容を理解しておくこと。 （2時間）
8 誤り訂正と検出の原理について学ぶ
9章の演習問題について解説する。
【事前学習】教科書9.4節を読んでおくこと。9章の演習問題を解いてくる。 （2時間）
【事後学習】教科書9.4節の内容を理解しておくこと。9章の演習問題を各自、もう一度自力で解いて理解する。 （2時間）
9 線形符号について学ぶ。
生成行列，検査行列について学ぶ。
【事前学習】教科書10.1節～10.4節を読んでおくこと （2時間）
【事後学習】教科書10.1節～10.4節の内容を理解しておくこと （2時間）
10 シンドロームについて学ぶ。
生成行列と検査行列の関係について学ぶ。線形符号の最小ハミング距離について学ぶ。
10章の演習問題について解説する。
【事前学習】教科書10.5節～10.7節を読んでおくこと。10章の演習問題を解いてくる。 （2時間）
【事後学習】教科書10.5節～10.7節の内容を理解しておくこと。10章の演習問題を各自、もう一度自力で解いて理解する。 （2時間）
11 巡回符号とは何か？符号多項式そｓの性質，生成多項式，検査多項式について学ぶ．
【事前学習】教科書11.1節～11.5節を読んでおくこと （2時間）
【事後学習】教科書11.1節～11.5節の内容を理解しておくこと （2時間）
12 シンドローム多項式について学ぶ。
巡回符号の生成行列と検査行列の構成について学ぶ．
【事前学習】教科書11.6節～11.8節を読んでおくこと （2時間）
【事後学習】教科書11.6節～11.8節の内容を理解しておくこと （2時間）
13 巡回符号に関する演習問題に取り組む。
時間的な余裕があれば別途、演習問題のプリントを用意してそれについても解説する。
【事前学習】教科書11章の演習問題を解いてくること （2時間）
【事後学習】教科書11章の演習問題を各自、もう一度自力で解き、理解しておくこと （2時間）
14 理解度の確認と解説
【事前学習】第1回から第13回の内容を復習しておくこと （2時間）
【事後学習】学修した内容の整理をする （2時間）
15 まとめ（教科書7章から11章までの復習，演習問題の解説を行い授業の理解を深める。）
【事前学習】第1回から第13回の内容を復習しておくこと （2時間）
【事後学習】学修した内容の整理をする （2時間）
その他
教科書 平田　廣則 『情報理論のエッセンス』 オーム社 2014年
参考書 使用しない
成績評価の方法及び基準 レポート:提出されたレポートの内容によって評価する．(70%)、授業参画度:オンデマンド動画の視聴状況によって評価する(30%)
【レポート】
・レポート（全2回）は，与えられた課題の実施状況及びその出来によって評価する。
・他者と全く同一のレポートが発見された場合は両者とも0点にする．
・出題された課題を指示された形式で指示された方法で期限までに提出すること．

【授業参画度】オンデマンド動画の視聴状況によって評価する．各レポートにてチェックする．

【備考】
もしも，新型ウィルスの影響が好転し，筆記試験を公平・公正：安全な状態で行えるようになった場合は筆記試験(100%)で評価する．
その場合，原則として再試験は行いません．
オフィスアワー 質問についてはblackboardから電子メールなどを通してお願いします．
備考 下記は対面授業時における注意事項である．

・授業中の私語は厳禁です．繰り返しの注意にも関わらず私語を止めない場合は，他の受講生に対する迷惑行為とみなし，退室を命じることがあります．

・本講義科目において，授業中にノートパソコンを使用することは一切ありません。授業中に，ノートパソコンやタブレット，スマートフォンを操作することは原則認めません。（急用の連絡がスマートフォンに来た時などは，遠慮なく退室して用を済ませてください。）講師の板書をノートパソコンを用いてlatexで取るという場合は認めますので，申し出てください。それ以外の理由で，このような機器を授業中に机の上に置くことを禁じます。使用の有無にかかわらず（例えば他の授業科目の課題などを行っている場合）大幅に減点します。

・前回の授業内容を復習して，理解が不十分な箇所が無いようにしておくこと．また，教科書の次回の授業範囲分を確認して，必要な予備知識に不足があれば補っておくこと．

・点数が悪いからどうにかして下さいと後から申し出る学生が時々いますが、再試験は行いません。そのような申し出をするなら、試験前にわからないところを質問しに来てください。このような申し出は、非常に見苦しいし，聞くに堪えません。

・インフルエンザ罹患などの病気・怪我や忌引き，電車遅延の理由のある場合は、それを示す書類を提示してください。こちらで判断の上、追試験を行う場合があります。原則的にこれら以外の理由での追試験は認めません。

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