2025年度前期集中情報工学3

曜日・時限 不定期その他 期別 前期集中 週時間数 0
ナンバリング EE330507
開講学科等 工学部-電気電子工学科
教員名 渡邊 俊彦
渡邊 俊彦
職務履歴

https://research.osakac.ac.jp/index.php?%e6%b8%a1%e9%82%8a%e3%80%80%e4%bf%8a%e5%bd%a6

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目的

本講義では,通信ネットワーク技術を概説するとともに,情報通信技術の基礎となる情報理論,符号理論,暗号化理論などを中心に講述し,ネットワーク技術を正しく理解することを目指す。正しい理解を期するため,「情報工学1」,「情報工学2」を履修しておくことが望ましい。

授業計画

授業回 形式 学修内容 学修課題
1 A 通信ネットワーク1(通信ネットワークの概要,データ伝送技術) 事前学修 シラバスを読み、通信及びインターネットの歴史について調べておく(2時間)
事後学修 情報理論の構成について復習しておく(2時間)
2 A 通信ネットワーク2(アーキテクチャ,広域ネットワーク,LANとインターネット) 事前学修 これまでに学習した「確率」について復習してくる。ネットワークの用語について調べてくる。(2時間)
事後学修 通信ネットワークについて教科書とノートで復習する(2時間)
3 A 情報源と情報量1(情報理論の発展,情報の定量化,エントロピー) 事前学修 教科書の「情報の定量化」,「エントロピー」の節を読んでおく。対数計算について復習しておく。(2時間)
事後学修 エントロピー計算の宿題をする(2時間)
4 A 情報源と情報量2(独立生起情報源とエントロピー) 事前学修 教科書の「独立生起情報源とエントロピー」の節を読んでおく(2時間)
事後学修 情報量計算の宿題をする(2時間)
5 A 情報源と情報量3(マルコフ情報源とエントロピー) 事前学修 教科書の「マルコフ情報源とエントロピー」の節を読んでくる(2時間)
事後学修 マルコフ情報源についてのレポートを作成する(2時間)
6 A 情報源符号化1(平均符号長,情報源符号化定理,通信路容量) 事前学修 教科書の「情報源符号化」の章を読んでくる(2時間)
事後学修 平均符号長の宿題をする(2時間)
7 A 情報源符号化2(ハフマン符号,符号の木) 事前学修 教科書の「ハフマンの最短符号化」の節を読んでくる(3時間)
事後学修 情報源符号化定理の導出を復習しておく。ハフマン符号化の宿題をする。(3時間)
8 A 情報源符号化3(データ圧縮への応用,機械学習との関連) 事前学修 教科書の「情報源符号化」の章を読んでくる(2時間)
事後学修 データ圧縮の宿題をする(2時間)
9 A 通信路符号化1(離散的通信路のモデル,伝送情報量) 事前学修 教科書の「通信路符号化」の章を読んでくる(2時間)
事後学修 伝送情報量の宿題をする(2時間)
10 A 通信路符号化2(復号法) 事前学修 教科書の「復号法」の節を読んでくる(2時間)
事後学修 復号法の宿題をする(2時間)
11 A 誤り訂正符号(通信誤りの検出と訂正,二元線形符号,巡回符号) 事前学修 教科書の「誤り訂正符号」の章を読んでくる(3時間)
事後学修 ハミング符号と巡回符号の宿題をする(3時間)
12 A ネットワークセキュリティ(コンピュータウィルスとその対策,暗号化理論,共通鍵暗号化方式,SSL,パケットフィルタリング,インターネットセキュリティ,ファイアウォール) 事前学修 ネットワークセキュリティの現状に関して調べてくる(3時間)
事後学修 ネットワークセキュリティに関するレポートを作成する(3時間)
13 A まとめ 事前学修 それまでの教科書,ノート,演習課題,レポート内容などを総復習する(3時間)
事後学修 全体で不明な箇所を復習しておく(3時間)

授業形式記号

  • A:一斉授業(通常の講義)
  • B:問題発見・解決学習、プロジェクト学習
  • C:体験、実験、実習、演習など
  • D:調査 分析、解析など
  • E:ものづくり、作品制作
  • F:グループワーク(ディスカッション・ディベートを含む)
  • G:プレゼンテーション
  • H:地域・企業 連携型学習
  • I:その他

到達目標

○修得する資質・能力:知識・理解力、応用力【DP-E-1-1】
1.通信ネットワークの概要とデータ伝送を理解して説明できる.
2.情報理論,特に情報源符号化定理を理解して説明できる.
3.マルコフ情報源を理解して説明できる.
4.ハフマン符号が構成できる.
5.誤り訂正符号が構成できる.
6.ネットワークセキュリティの概要を理解して説明できる.
7.暗号化方式の概念を理解して説明できる.

評価方法と評価観点

評価方法 配点合計知識・理解力応用力コミュニケーション力態度・志向性創造力 合計
定期試験またはレポート試験 80% 70% 15% 15% 100%
小テスト、小論文 5% 90% 10% 100%
グループワーク 0%
プレゼンテーション 0%
レポート、宿題 10% 60% 20% 20% 100%
授業での姿勢(ノート、質疑など) 5% 20% 10% 70% 100%
作品、パフォーマンス(実技、実演) 0%
その他1(具体的に: 0%
その他2(具体的に: 0%
100% 68% 14% 14% 0% 4% 100%

教科書・参考書

教科書:「情報・符号理論の基礎」汐崎陽著,オーム社

オフィスアワー

オフィスアワーの開設時間と場所は、木曜日、13:00-14:30、A号館3階教員室41です。

その他

学生の要望に応じて、適宜、課題やテストの解答を解説する。

実務経験のある教員による授業科目

通信プロトコルなど通信システムの設計開発経験(開発期間4年)を活かして具体例を挙げながら情報理論を講述する。