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	徳島文理大学短期大学部

【科目名】情報理論(Information Theory)

科目番号	30107	担当教員名	妹尾　尚一郎	単位	2単位

科目群	専門	必修・選択	選択	開講期	後期	対象年次	2年

授業概要
情報理論は、デジタルTV放送、携帯電話、光ディスク、インターネット等における暗号化やデジタル署名、誤りの無いデータ伝送などに大きく貢献している。すなわち、情報理論は情報量を定量化(数値化)して演算・処理することにより、データの伝送、蓄積などにおいて、効率的なデータ圧縮や誤り検出・訂正を可能にした。また、実用上破ることのできないデータの暗号化や電子文書の改ざん防止などを実現した。本授業では情報理論とはどのようなもので、どのように使われているかを学ぶ。自発的な学習を動機づけるため、調査研究のグループワークを実施する。
到達目標
情報処理や通信の基礎となる情報理論の概念と分野毎の技術を理解し活用できるようになる。 ①知識(理解) 情報量(エントロピー)など情報理論の概念とデータ圧縮や誤り訂正、暗号と認証などの技術を理解し、説明できるようになる。 ②態度(関心・意欲) 情報の伝送や保存、情報セキュリティについての関心を育み、情報を正しく安全に扱う態度を身につける。 ③技能(表現) 確率や情報量の計算、データ圧縮および誤り訂正の符号化について基礎的な問題を解く技能を習得する。 ④思考・判断　情報の伝送や保存、情報セキュリティについての判断能力を育成する。

授業計画		授業形態	授業時間外学習
【1】	情報理論とは（教科書　第１章　1.1、1.3）	講義と演習	情報理論とは何かを復習演習問題を次回までに提出する
【2】	情報のデジタル化（教科書　第１章　1.2）	講義と演習	各種の文字コードの復習演習問題を次回までに提出する
【3】	情報と確率（教科書　第２章　2.1～2.3）	講義と演習	グループワーク１：確率的な事象の調査研究演習問題を次回までに提出する
【4】	確率計算の手法（教科書　第２章　2.4～2.6）	講義と演習	確率の計算の復習演習問題を次回までに提出する
【5】	情報量の計算（教科書　第３章　3.1～3.2）	講義と演習	情報量の復習演習問題を次回までに提出する
【6】	情報量の定量化(エントロピー) （教科書　第３章　3.2～3.3）	講義と演習	エントロピーの復習演習問題を次回までに提出する
【7】	通信路容量(シャノンの定理) （教科書　第４章　4.1～4.2）	講義と演習	シャノンの定理の復習演習問題を次回までに提出する
【8】	情報量、通信路容量の計算（教科書　第４章　4.2～4.3）	講義と演習、評価	通信路容量の計算演習問題を次回までに提出する
【9】	データの圧縮(シャノン・ファノの符号化、ハフマン符号化) （教科書　第５章　5.1～5.2）	講義と演習	グループワーク２：圧縮プログラムの調査研究演習問題を次回までに提出する
【10】	誤り検出(パリティ検査法) （教科書　第５章　5.3～5.4）	講義と演習	ハミング距離、パリティ検査の復習演習問題を次回までに提出する
【11】	誤り検出・訂正(ハミング符号) （教科書　第５章　5.4）	講義と演習	ハミング符号の復習演習問題を次回までに提出する
【12】	誤り検出・訂正(巡回符号) （教科書　第５章　5.4）	講義と演習	巡回符号の復習演習問題を次回までに提出する
【13】	公開鍵暗号とデジタル署名(PKI) （教科書　第６章、配布資料）	講義と演習	公開鍵暗号、デジタル署名の復習演習問題を次回までに提出する
【14】	情報セキュリティと暗号技術（教科書　第６章、配布資料）	講義と演習	グループワーク３：情報セキュリティ事例の調査研究演習問題を次回までに提出する
【15】	情報理論の活用(通信、情報処理、電子文書などへの活用) （教科書　第６章　6.6、配布資料）	講義と演習	全体の復習

評価方法
演習問題と類似の問題を解く中間評価および期末試験：70%、演習および平常点：30%の配分で総合して評価します。
教科書
「わかりやすいディジタル情報理論」、塩野充著、オーム社 ISBN 4-274-13138-6、本体2,300円＋税
参考図書
「情報理論入門」、赤間世紀著、工学社　ISBN 978-4-7775-1505-9、本体1,900円＋税

備考
オフィスアワー：木曜日５講時（研究室）教材や課題の配布・提出の効率化、および時や場所に制約されない学習環境を目指して、Google Classroomを導入します。