情報理学Ⅰ / Introduction to Theory of Information and Computation

前期 木曜日 １講時. 単位数/Credit(s): 2. 担当教員/Instructor : 村山 卓. 学期/Semester: 前期. 開講年度/Year: 2024. 科目ナンバリング/Course code/number: SAG-SCI221J. 使用言語/Language Used in Course: 日本語.

主要授業科目/Essential Subjects

○

所属講座等

天文学講座

授業題目

情報理論と計算理論の基礎

Course Title

Introduction to Theory of Information and Computation

授業の目的と概要

現代の社会生活において欠かすことのできなくなった科学技術である計算機や情報通信について、
その礎となっている情報理論や計算理論について概説する。
また、それらの応用として、実際のコンピュータやインターネットの仕組みについて学ぶ。

Purpose/Abstract

This course explains fundamental theories of Information and computation as the basis of modern computers and communication technology.
Students will also understand practical mechanism of computers and internet communication.

学習の到達目標

情報の定量的な取り扱いと通信の数学的モデルを理解し、情報理論の基礎を習得する。
コンピュータの数学的モデル化としての計算理論の基礎を理解する。
コンピュータの構造や動作原理、インターネットの仕組みについて理解する。

Goal

Understanding of the fundamentals of information theory
Understanding of the fundamentals of theory of computation
Understanding of the mechanism of computers and the internet.

授業内容・方法と進度予定

1. オリエンテーション
2. 情報理論の基礎(1)
　　情報量
3. 情報理論の基礎(2)
　　情報エントロピー
4. 情報理論の基礎(3)
　　情報源モデル
5. 情報理論の基礎(4)
　　情報源符号
6. 情報理論の基礎(5)
　　通信路モデル
7. 情報理論の基礎(6)
　　通信路符号
8. 計算理論の基礎(1)
　　アルゴリズムとデータ構造1
9. 計算理論の基礎(2)
　　アルゴリズムとデータ構造2
10. 計算理論の基礎(3)
　　アルゴリズムとデータ構造3
11. 計算理論の基礎(4)
　　オートマトンとチューリング機械
12. 計算理論の基礎(5)
　　計算の複雑性
13. コンピュータとインターネット(1)
　　コンピュータの構造と動作原理
14. コンピュータとインターネット(2)
　　インターネットのしくみ1
15. コンピュータインターネット(3)
　　インターネットのしくみ2

Contentsandprogressscheduleofthe class

1. Introduction
2. Basic information theory (1)
3. Basic information theory (2)
4. Basic information theory (3)
5. Basic information theory (4)
6. Basic information theory (5)
7. Basic information theory (6)
8. Basic theory of computation (1)
9. Basic theory of computation (2)
10. Basic theory of computation (3)
11. Basic theory of computation (4)
12. Basic theory of computation (5)
13. Computer and the internet (1)
14. Computer and the internet (2)
15. Computer and the internet (3)

成績評価方法

筆記試験は行わない。
・授業に関連する課題をレポートとして提出（3回程度）　80%
・授業に対する姿勢 20%
により成績を評価する。

Grading

Your overall grade in the class will be decided based on the following:
- Mid-term and term-end reports (about three reports in total) (80%)
- Attitude in class (20%)

教科書および参考書

講義中に随時紹介する。

授業時間外学習

講義内容の復習のため、最低週2時間の授業時間外学習を行うこと。

Preparation and review

At least 2 hours per week for review

その他

・授業は対面で実施する。
・授業に関する連絡はGoogle Classroomを通じて行う。
　クラスコード: nyqb7mt
　招待リンク: https://classroom.google.com/c/NjYxNzE3NjU1NDM0?cjc=nyqb7mt

Remarks

- This class will be conducted face-to-face.
- Announcements about this class will be made through Google Classroom.
Class code: nyqb7mt
Invitation Link: https://classroom.google.com/c/NjYxNzE3NjU1NDM0?cjc=nyqb7mt