情報科学研究１

科目名	情報科学研究１
教員名	古市茂
単位数	4	学年	4	開講区分	文理学部
科目群	情報科学科
学期	前期	履修区分	必修

授業概要	情報理論の基礎と応用
授業のねらい・到達目標	３年次の輪講で学んだ，情報理論入門を基礎としてより詳細な情報理論について理解する．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に対応しています。
授業の方法	輪講により行う．（担当者は当日決めるので、全参加者は予習をしてくることが必要となる）本授業の事前・事後学習は，各４時間の学習を目安とする
履修条件	学科内規に定められた条件を満たすこと．

授業計画
1	オリエンテーション，教材に関する指示． [事前学習：3年次の情報理論の内容を復習しておくこと] [事後学習：エントロピーについて理解しておくこと]
2	AEPの概要 [事前学習：該当箇所（AEPの概要）を事前に精読し理解し，他人に説明できるようにしておくこと] [事後学習：学習内容（AEPの概要）を十分に理解しておくこと]
3	AEPに関する定理 [事前学習：該当箇所（AEPに関する定理）を事前に精読し理解し，他人に説明できるようにしておくこと] [事後学習：学習内容（AEPに関する定理）を十分に理解しておくこと]
4	AEPの応用（データ圧縮） [事前学習：該当箇所（AEPの応用（データ圧縮））を事前に精読し理解し，他人に説明できるようにしておくこと] [事後学習：学習内容（AEPの応用（データ圧縮））を十分に理解しておくこと]
5	高確率空間と典型系列 [事前学習：該当箇所（高確率空間と典型系列）を事前に精読し理解し，他人に説明できるようにしておくこと] [事後学習：学習内容（高確率空間と典型系列）を十分に理解しておくこと]
6	マルコフ過程 [事前学習：該当箇所（マルコフ過程）を事前に精読し理解し，他人に説明できるようにしておくこと] [事後学習：学習内容（マルコフ過程）を十分に理解しておくこと]
7	確率過程のエントロピーレート [事前学習：該当箇所（確率過程のエントロピーレート）を事前に精読し理解し，他人に説明できるようにしておくこと] [事後学習：学習内容（確率過程のエントロピーレート）を十分に理解しておくこと]
8	ランダムウォークのエントロピーレートと重み付きグラフ [事前学習：該当箇所（ランダムウォークのエントロピーレートと重み付きグラフ）を事前に精読し理解し，他人に説明できるようにしておくこと] [事後学習：学習内容（ランダムウォークのエントロピーレートと重み付きグラフ）を十分に理解しておくこと]
9	熱力学第2法則とマルコフ過程 [事前学習：該当箇所（熱力学第2法則とマルコフ過程）を事前に精読し理解し，他人に説明できるようにしておくこと] [事後学習：学習内容（熱力学第2法則とマルコフ過程）を十分に理解しておくこと]
10	クラフトの不等式と最適符号 [事前学習：該当箇所（クラフトの不等式と最適符号）を事前に精読し理解し，他人に説明できるようにしておくこと] [事後学習：学習内容（クラフトの不等式と最適符号）を十分に理解しておくこと]
11	最適符号長の限界 [事前学習：該当箇所（最適符号長の限界）を事前に精読し理解し，他人に説明できるようにしておくこと] [事後学習：学習内容（最適符号長の限界）を十分に理解しておくこと]
12	ハフマン符号 [事前学習：該当箇所（ハフマン符号）を事前に精読し理解し，他人に説明できるようにしておくこと] [事後学習：学習内容（ハフマン符号）を十分に理解しておくこと]
13	ハフマン符号の最適性 [事前学習：該当箇所（ハフマン符号の最適性）を事前に精読し理解し，他人に説明できるようにしておくこと] [事後学習：学習内容（ハフマン符号の最適性）を十分に理解しておくこと]
14	ハフマン符号の具体例 [事前学習：該当箇所（ハフマン符号の具体例）を事前に精読し理解し，他人に説明できるようにしておくこと] [事後学習：学習内容（ハフマン符号の具体例）を十分に理解しておくこと]
15	シャノン符号 [事前学習：該当箇所（シャノン符号）を事前に精読し理解し，他人に説明できるようにしておくこと] [事後学習：学習内容（シャノン符号）を十分に理解しておくこと]

その他
教科書	使用しない
参考書	教材については最初の授業時に指示する．
成績評価の方法及び基準	レポート(20%)、授業参画度(80%) レポートは提出内容によって評価します．授業参画度は，毎回の授業での発表内容・方法・結果によって評価します．
オフィスアワー	授業前後
備考	輪講担当箇所は当日に決まるので，全員が，該当箇所を予習してくること．輪講中に指摘された問題については，レポートを提出すること．