情報科学基礎 / Fundamentals of Information Science

単位数: 2. 担当教員: 高橋 信. 開講年度: 2024. 科目ナンバリング: TMA-MEE320J.

主要授業科目/Essential Subjects

○

授業の目的・概要及び達成方法等

Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。
学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)

本講義では、情報科学の基礎となる理論や情報処理手法の基礎を習得し、併せてそれらの応用の一部を学習することを目的とする。

授業の目的・概要及び達成方法等(Ｅ）

The class code for Google Classroom can be found on the Web site of
the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)

The purpose of this lecture is to learn the basics of the theory and information processing methods that are the basis of information science, and also to learn some of their applications.

授業計画

1.　イントロダクション
2.　情報理論の基礎(1)　　情報の意味/情報エントロピー/相互情報量
3.　情報理論の基礎(2)　　情報の伝達/符号化/誤り訂正
4.　情報理論の応用(1)　　ベイズの定理
5.　情報理論の応用(2)　　ベイジアンネットワーク
6.　デジタル信号処理の基礎(1)　連続信号の離散化/量子化/エリアシング
7. 　デジタル信号処理の基礎(2)　デジタルフィルタ/周波数分析/FFT
8．デジタル信号処理の応用(1)　　 音響振動解析
9．デジタル信号処理の応用(2)　　　心拍変動解析
10. ニューラルネットワークの基礎(1)
11. ニューラルネットワークの基礎(2)
12. ニューラルネットワークの応用(1)
13. ニューラルネットワークの応用(2)
14. 演　習
15. 試　験

授業計画(Ｅ）

1.Introduction
2.Basics of Information Theory (1)　　　　　
Meaning of Information/Information Entropy/Mutual Information
3. Basics of Information Theory (2)　　　　　
Communication of Information/Coding/Error Correction
4. Application of Information Theory (1)　　　Bayes Theorem
5. Application of Information Theory (2)　　　Bayesian Network
6.Basics of Digital Signal Processing(1)　　　
Discretization of Continuous Signal / Quantization/ Aliasing
7. Basics of Digital Signal Processing (2)　　　
Digital Filter/Frequency Domain Analysis/FFT
8．Application of Digital Signal Processing (1)　
Acoustic Data Analysis
9．Application of Digital Signal Processing (2)　
Heart rate variability analysis
10. Basics of Neural Network (1)
11. Basics of Neural Network (2)
12. Application of Neural Network (1)
13. Application of Neural Network (2)
14. Exercise
15. Examination

授業時間外学習

授業時に課される宿題を提出するだけでなく、配布されるプリントにより授業内容を復習し、理解できていない点があれば質問を用意し、次回授業時に質問すること。

授業時間外学習（Ｅ）

Students are required not only to submit class assignments but also to review each class using handouts. If there remain any parts they cannot understand, they should ask questions in the next class.

成績評価方法及び基準

レポート：50％　テスト：50％

成績評価方法及び基準(Ｅ）

Report:50% Examination:50%

教科書および参考書