幸山研究室
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最終更新日:2009年1月29日

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2008年度 情報数理

* 内容は、参加する学生の質や進行状況に応じて変更される場合があります。
* 「富山大学シラバス」も参照してください。

■ 授業科目名：　情報数理

■ 時間割コード：　146075

■ 授業科目区分：　専門科目・選択

■ 対象学生：　数学科 3年生

■ 単位数：　2

■ 開講学期：　後学期 ・ 木曜日 3時限

■ 場所：　理学部端末室

■ 担当教員：　幸山 直人

■ オフィスアワー（自由質問時間）：　* 詳細については、「オフィスアワー」を参照のこと。

随時。ただし、電子メールによるアポイントメントが必要です。

■ 授業のねらいとカリキュラム上の位置付け（一般学習目標）：

現在の高度情報化社会はコンピュータとインターネットによって支えられているが、これらは数学なくしては成り立たない。本講義では、コンピュータとインターネットで扱われている情報(2進数)、すなわち符号理論について学習し、その尺度である情報量について数学的に厳密な定義を与える。さらに、コンピュータやインターネットで扱われる情報を効率的に扱うために欠かせない誤り訂正符号の理論について学習する。なお、誤り訂正符号の応用例として実際にQRコードを手作りする。


■ 達成目標：

コンピュータやインターネットに必要不可欠な符号理論(誤り訂正符号を含む)の概念を数学的見地から理解する。これらの理論を学ぶことで、コンピュータやインターネットを効率的かつ上手に扱えるようになる。

■ 授業計画（授業の形式）：

「講義」と「実験または演習」を交互に繰り返しながら、授業を進行する。

■ 授業計画（スケジュール等）：　* 詳細については、「日程表＆掲示板」を参照のこと。

第　1回　オリエンテーション
第　2回　符号理論と情報量(1)
第　3回　符号理論と情報量(2)
第　4回　符号理論と情報量(3)
第　5回　様々なデジタル情報
GIFアニメーションを作ろう！
第　6回　誤り訂正符号(1)
第　7回　誤り訂正符号(2)
第　8回　誤り訂正符号(3)
第　9回　誤り訂正符号(4)
第10回　誤り訂正符号(5)
第11回　誤り訂正符号(6)
第12回　QRコードを作ろう！(1)
第13回　QRコードを作ろう！(2)
第14回　期末試験
第15回　期末試験の解答と評価

■ キーワード：

コンピュータ, インターネット, 情報量, 2進符号, ビット, 符号理論, 線形符号, 巡回符号, ガロア群, 拡大体, 誤り訂正符号, BCH符号, RS符号 など

■ 履修上の注意：

以下の注意事項を守り、情報化社会を生き抜く力を身につけるべし。
　1.身勝手な行動により、他人の学ぶ権利を侵さないこと。特に、私語やむやみに歩き回らないこと。
　2.「インターネット利用ガイド」に記載されているルールやマナーを守り、キャンパスネットワークやコンピュータ端末室を利用すること。特に、飲食禁止や土足厳禁である。また、消しゴムの削り粕など自分で出したゴミは自分で片付けること。
　3.あきらめない。
　4.授業を休まない。
　5.授業中に寝ない。
　6.この授業に限ったことではないが、受身の学習をしていては何も身に付かない。自ら手と頭を動かし、率先して学習すことを惜しんではならない。特に、情報に関する知識や技術はコンピュータに触った時間に比例して上達する。

■ 教科書・参考書等：

● 教科書
　1.情報数理テキスト，幸山 直人，富山大学理学部数学教室
　* 情報数理テキストは、「日程表＆掲示板」にリンクされています。
　2.インターネット利用ガイド (入学時に配布済み)
　* 毎回、授業に持参すること。
　* 富山大学総合情報基盤センターの許可を得て掲載しています。

● 参考書　* インターネット内にある情報も上手に活用してください。
　1.情報と符号の理論 (岩波講座 情報科学-4), 宮川 洋・島原 博・今井 秀樹, 岩波書店
　2.コンピュータシステムの基礎, 宮沢 修二 他, 株式会社アイテック 情報処理技術者教育センター
　3.二次元コードシンボル -QRコード- 基本仕様 (JIS X 0510), 高井 弘光 (株式会社デンソーウェーブ) 他, 日本規格協会

■ 成績評価の方法：

以下の「出席」 ・ 「レポート」 ・ 「期末試験」 および＋α の合計点で評価する。 ただし、「履修上の注意」の1または2が守られなかった場合は、直ちに単位を剥奪し、評価を「評価対象外」とする。なお、授業時間外であっても、違反行為を見つけた場合は、処分の対象とする。
　1.出席 (1点×15日＝15点)
　2.レポート (6点×6回＝36点)　* レポートの内容によって0点から6点を与える
　3.期末試験 (50点)

■ 関連科目：　情報科学序論（幸山が担当した場合に限る），線形代数学，代数学
（基本事項については数学科で開講される全ての科目）

■ リンク先ホームページアドレス：　* このページのURLです。

http://kouyama.math.u-toyama.ac.jp/main/education/2008/infomath/index.htm

■ オープン・クラス受講可否：　受入可

■ 単位互換受講可否：　受入不可

■ 備考：　詳細については、上記「リンク先ホームページアドレス」を参照のこと。


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日程表＆掲示板

* 内容は、参加する学生の質や進行状況に応じてリアルタイムに変更します。
* 下記にリンクされたPDFファイルの閲覧には、Adobe社のAcrobat Readerが必要です。
* コンピュータ端末室のコンピュータには、Adobe社のAcrobat Readerがインストールされています。
　使用できない場合は、「Acrobat Readerが使えなくなったら？」を参照し、修復してください。

　●　第 1回 オリエンテーション [8月21日掲示]　* 必ず参加すること。
ビデオ鑑賞		 10月2日 実施
　 1. 「2008年度 情報数理」学習支援ページの確認
2. 「インターネット利用ガイド」の確認　* 必ず持参すること。
3. 情報処理技術者試験の紹介
4. 教材：授業紹介 (PowerPointスライド)
5. 資料：偉人 C. E. Shannon について (ベル研究所)
 レポート1

　●　第 2回 符号理論と情報量(1)　[ 非公開 ] 10月9日 実施
　 1. 教材：Huffmanの符号化法Ⅰ (PowerPointスライド)
 レポート1の解答例

　●　第 3回 符号理論と情報量(2)　[ 非公開 ]　*10月17日修正 10月16日 実施
　 　 レポート2

　●　第 4回 符号理論と情報量(3)　[ 非公開 ] 10月23日 実施
　 　 レポート2の解答例

　●　第 5回 様々なデジタル情報
GIFアニメーションを作ろう！		 10月30日 実施
　 1. 教材：様々なデジタル情報 (PowerPointスライド)
2. フリーソフトウェア：Giam (lzhファイル)　[古溝 剛 氏]
3. サンプル：素材 (zipファイル)
4. サンプル：GIFアニメーション (GIFアニメーション)

　
 レポート3

　●　第 6回 誤り訂正符号(1)　[ 非公開 ] 11月6日 実施
　 1. 教材：ハミング距離 (PowerPointスライド)
2. 教材：レポート3で作成したGIFアニメーション

　
 レポート3の解答例

　●　第 7回 誤り訂正符号(2)　[ 非公開 ] 11月13日 実施
　 1. 付録：ガロア拡大体GF(2^8)のべき表現とベクトル表現
 レポート4

　●　第 8回 誤り訂正符号(3)　[ 非公開 ] 11月20日 実施
　 1. 教材：線形符号 (PowerPointスライド)
 レポート04の解答例

　●　第 9回 誤り訂正符号(4)　[ 非公開 ] 11月27日 実施
　 　 レポート5

　●　第10回 誤り訂正符号(5)　[ 非公開 ] 12月4日 実施
　 1. 教材：BCH符号の誤り検出と誤り訂正の具体例
 レポート5の解答例

　●　第11回 誤り訂正符号(6)　[ 非公開 ] 12月11日 実施
　 1. 教材：RS符号 (PowerPointスライド)
2. 教材：RS符号の誤り検出と誤り訂正の具体例
 レポート6

　●　第12回 QRコードを作ろう！(1) 12月18日 実施
　 1. 教材：QRコードを作ろう!(1) (PowerPointスライド)
2. 教材：QRコード作成シート
3. 付録：ガロア拡大体GF(2^8)のべき表現とベクトル表現
4. 資料：シフトJIS(JIS X 0208)文字コード表　(ASH有限会社)
5. 資料：QRコードドットコム
　(本家本元 株式会社デンソーウェーブが運営するサイト)
6. 資料：まるごとわかる sensor.co.jp
　(株式会社キーエンスが運営するサイト)
 レポート6の解答例

　●　第13回 QRコードを作ろう！(2)　* 第12回と同じテキスト。
* QRコードが読み取り可能な携帯電話を持ってきてください。
* 1月15日(木) は月曜日の授業が行なわれます。		 1月8日 実施
　 1. 教材：QRコードを作ろう!(2) (PowerPointスライド)
 レポート6の返却について
場所：幸山研究室 (B231)
日時：2009年1月13日(火)
12:00～13:00

　●　第14回 期末試験　* 必ず試験を受けること。
* 1月15日(木) は月曜日の授業が行なわれます。		 1月22日 実施
　 1. 期末試験 通知 [12月18日掲示]
 　

　●　第15回 期末試験の解答と評価　* 必ず参加すること。 1月29日 実施
　 1. 成績表「努力の足跡」を配布
2. 期末試験の解答
3. 授業評価アンケート (Wordファイル)

おまけ. 2008年度 情報数理 フルテキスト　[ 非公開 ]
 		　


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期末試験について

終了

■ 日時：　1月22日(木) 13：00～14：30 (90分)

■ 場所：　理学部A棟 A238　* いつもと場所が違うので注意してください

■ 試験範囲：　これまで学習した範囲　* 10月2日から1月8日まで

　・情報量, Huffmanの符号化法
　・ハミング距離, 最小距離
　・線形符号, 生成行列, 検査行列, シンドローム, 誤り訂正
　・巡回符号, 生成多項式, 検査多項式, シンドローム, 誤り訂正
　・BCH符号, 生成多項式, 検査多項式, シンドローム, 誤り訂正
　・RS符号, 生成多項式, 検査多項式, シンドローム, 誤り訂正、誤りの値
　・ベクトル空間, 直交補空間, 1次独立, 1次従属, 像, 核 (数学の知識として)
　・ガロア体, ガロア拡大体 (数学の知識として)

■ 備考：　持ち込み禁止　* 時計と筆記用具のみ、それ以外の物はカバンにしまっておくこと。

■ その他の注意事項：

　1. 試験開始時刻から30分以上遅刻した場合、試験を受けることはできない。
　2. 再試験は行わない。ただし、病気等によって試験を受けられなかった場合には追試を行う。
　3. 試験中の携帯電話使用の禁止。電源を切ってカバンにしまっておくこと。時計としての利用も不可。

■ 過去の期末試験：

2008年度 期末試験 (PDFファイル) 解答例 (PDFファイル)
2007年度 期末試験 (PDFファイル) 解答例 (PDFファイル)
2006年度 期末試験 (PDFファイル)
* 2006年度 情報科学I 期末試験		 解答例 (PDFファイル)
* 2006年度 情報科学I 解答例



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