2021年 理工学部 シラバス - 電気工学科
設置情報
科目名 | 情報工学 | ||
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設置学科 | 電気工学科 | 学年 | 3年 |
担当者 | 山﨑・戸田 | 履修期 | 前期 |
単位 | 2 | 曜日時限 | 木曜1 |
校舎 | 駿河台 | 時間割CD | I41T |
クラス | A・B | ||
履修系統図 | 履修系統図の確認 | ||
その他 | 実務経験のある教員による授業科目 |
概要
学修到達目標 | 「情報工学」は情報処理に関する講義である。情報処理の技術は広範囲にわたっているため,本講義では,符号の誤りの検出と符号の誤り訂正ができる符号の作り方とを学習する。符号の誤り訂正技術はシステムの信頼性向上の点から,データベースの基本的構造およびシステムの管理と運用の基礎について演習等を通して理解する。 シラバスの内容を確認の上、授業に臨むこと。 事後学習:配布資料や実験テキストをよく読み、次回の実験講義に備える。(2時間) |
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授業形態及び 授業方法 |
授業形態:この授業は、オンデマンド型講義です。 授業方法:「0」と「1」の組み合わせで情報を伝送・処理する場合,情報ビットに検査ビットを追加(=符号)することによって符号の誤りを検出・訂正する方法を簡単な原理を説明し,更に誤りの訂正ができる群符号の構成法と巡回符号の構成法を学習する。また,システム開発の経験をもとに,情報工学の専門科目を勉強していく上で重要となるデータベース,ネットワーク,システムの構築や運用および管理の基礎について学習する。 授業や演習は出席者とコミュニケーションをとりながら進める。 |
履修条件 | 「情報エントロピーの科学」を履修していることが望ましい。 |
授業計画
第1回 | 講義の概要説明 情報エントロピーの科学で学んだことの復習し、符号化と誤り訂正符号の概要について説明する。 シラバスの内容を確認の上、授業に臨むこと。 事後学習:配布資料や実験テキストをよく読み、次回の実験講義に備える。(2時間) |
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第2回 | Shannonは情報効率を悪化させることなしに曖昧度を零にする符号化法が存在することを証明した(Shannonの第一定理)。Shannonの第一定理に基づいて曖昧度小さくする方法を説明し、Shannonの符号化の方法と符号化効率について説明する。 事前学習:演習解答を理解し、次回について予習しておくこと。(2時間) 事後学習:与えられた課題を行ない、講義内容を理解すること。(2時間) |
第3回 | Fano,Haffmanの符号化の方法と符号化効率について説明する。 事前学習:演習解答を理解し、次回について予習しておくこと。(2時間) 事後学習:与えられた課題を行ない、講義内容を理解すること。(2時間) |
第4回 | 演習解答と符号化効率について説明する。 事前学習:演習解答を理解し、次回について予習しておくこと。(2時間) 事後学習:与えられた課題を行ない、講義内容を理解すること。(2時間) |
第5回 | 誤り訂正に必要な符号間のHamming距離について説明する 事前学習:演習解答を理解し、次回について予習しておくこと。(2時間) 事後学習:与えられた課題を行ない、講義内容を理解すること。(2時間) |
第6回 | 誤り訂正に必要なハミング符号について説明する。 事前学習:演習解答を理解し、次回について予習しておくこと。(2時間) 事後学習:与えられた課題を行ない、講義内容を理解すること。(2時間) |
第7回 | ハミング符号の誤り訂正原理(シンドロームとパリティ検査行列)を説明する。 事前学習:演習解答を理解し、次回について予習しておくこと。(2時間) 事後学習:与えられた課題を行ない、講義内容を理解すること。(2時間) |
第8回 | 巡回符号について説明する。 事前学習:演習解答を理解し、次回について予習しておくこと。(2時間) 事後学習:与えられた課題を行ない、講義内容を理解すること。(2時間) |
第9回 | ガロア体と拡大体について説明する。 事前学習:演習解答を理解し、次回について予習しておくこと。(2時間) 事後学習:与えられた課題を行ない、講義内容を理解すること。(2時間) |
第10回 | BCH符号(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem code)を作るため原始元のべきの性質を利用する。べきの性質を利用して作る最小多項式の求め方について説明し、演習・プログラム演習により1ビット誤り訂正技術を習得する。 事前学習:演習解答を理解し、次回について予習しておくこと。(2時間) 事後学習:与えられた課題を行ない、講義内容を理解すること。(2時間) |
第11回 | BCH符号の2ビット誤り訂正符号のアルゴリズムを説明し、演習・プログラム演習により2ビット誤り訂正技術を習得する。 事前学習:演習解答を理解し、次回について予習しておくこと。(2時間) 事後学習:与えられた課題を行ない、講義内容を理解すること。(2時間) |
第12回 | データベースとネットワーク及びシステムの構築:ネットワークシステムの構築において、主に上流工程で必要となるデータベースのサービス要件定義、機能要件やシステム要件等の定義、また下流工程におけるデータベース開発や試験等について、データベースと実際のシステム構築例を紹介してデータベースとネットワーク及びシステムの構築を習得する。 事前学習:講義内容を理解し、次回について予習しておくこと。(2時間) 事後学習:与えられた課題を行ない、講義内容を理解すること。(2時間) |
第13回 | システムの運用管理:安全・安定なサービスの提供に必要な操作や監視等の要件として故障や事故を未然に防ぐための運用体制、運用手順、サービス品質の維持や改善等の手段に関して、実際のネットワークシステムの運用を紹介してシステムの運用管理を習得する。 事前学習:講義内容を理解し、次回について予習しておくこと。(2時間) 事後学習:与えられた課題を行ない、講義内容を理解すること。(2時間) |
第14回 | システムの運用保守:ネットワーク及びシステムの運用管理・保守中において万一発生してしまった故障や事故に対する対応としてデータのバックアップや予備機の稼働方法等について、実際の事故と対応例を紹介してネットワークシステムの運用保守を習得する。 事前学習:講義内容を理解し、次回について予習しておくこと。(2時間) 事後学習:与えられた課題を行ない、講義内容を理解すること。(2時間) 事後学習:配布資料やテキストを復習し、最終演習に臨むこと。(6時間) |
第15回 | いままで講義を行った項目についてのまとめと最終演習を行う。 |
その他
教科書 |
細野敏夫 『情報工学の基礎』 コロナ社 1970年 第27版
寺田 文行・中村 直人・釈氏 孝浩・松居 辰則 『情報数学の基礎ー暗号・符号・データベース・ネットワーク・CGー』 サイエンス社 2008年 第8版
教科書を補足する資料を配付する。
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参考書 |
今井秀樹 『情報理論』 昭晃堂
宮川,岩垂、今井 『符号理論』 名著復刻シリーズ コンピュータ基礎講座18 電子情報通信学会発行 1973年
辻井,笠原 偏 『暗号と情報セキュリティ』 昭晃堂
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成績評価の方法 及び基準 |
課題・演習を通して評価する。 |
質問への対応 | 随時対応する。 |
研究室又は 連絡先 |
研究室:駿河台校舎(タワー・スコラ)15階 メール(山崎 1509号室):yamasaki.tsuneki@nihon-u.ac.jp メール(戸田 1505号室):toda.takeshi@nihon-u.ac.jp |
オフィスアワー |
土曜 駿河台 10:00 ~ 15:00
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学生への メッセージ |
教科書を良く読んで,自分で考えて講義ノートをとってほしい。 また、授業中に行う演習や与えられた宿題は,自分自身の力で解けるように復習すること。 |