情報理論Ｂ｜シラバス情報

科目授業名称（和文）　Name of the subject/class (in Japanese)

情報理論Ｂ

科目授業名称（英文）　Name of the subject/class (in English)

Information Theory, LectureB

授業コード　Class code

9915566

科目番号　Course number

15MAISS204

教員名

荒木　修

Instructor

Osamu Araki

開講年度学期

2026年度前期

Year

2026年度

Semester

①First semester

曜日時限

水曜4限

Class hours

Wed, 14:40-16:10

開講学科・専攻　Department

理学部第一部　応用物理学科

Department of Applied Physics, Faculty of Science Division Ⅰ

単位数　Course credit

2.00単位

授業の方法　Teaching method

演習

Seminar

外国語のみの科目（使用言語）　Course in only foreign languages (languages)

-

授業の主な実施形態　Main class format

① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

概要　Description

インターネット、携帯電話、CATVなど近年の情報通信機器は日々進歩している。情報はどのようにして定量的に扱われ、通信方式や通信路容量が決められているのであろうか？この理論的基盤である情報理論を理解することは、これらの機器の仕組みや機能を理解する上で重要である。本講義では，情報通信の数学的基盤を与えるディジタル情報理論を主に取り扱い、通信路符号化および暗号理論の基礎を理解する。情報通信分野に携わる技術者・研究者になるための基礎的な知識を得ることができる。また、各回の小テストを通して論理的思考力、数量的スキルを身につけることができる。

目的　Objectives

非情報系の学生が直感的に情報理論の基礎を理解できるようになること。特に本科目では、情報理論1で学習した内容を基礎に、より身近にある情報理論の応用面についてその基礎的概念を講義する。本学科のディプロマポリシー「物理学及びその応用分野を含めた科学についての十分な基礎学力」を身に付けることに相当する。

到達目標　Outcomes

通信の符号化で用いられている「誤り検出・訂正」といった技術や、暗号化・復号化技術、更にセキュリティー対策技術についてその基礎的な概念を理解すること。

卒業認定・学位授与の方針との関係（学部科目のみ）

リンク先の [評価項目と科目の対応一覧]から確認できます（学部対象）。
履修登録の際に参照ください。
You can check this from “Correspondence table between grading items and subjects” by following the link(for departments).
https://www.tus.ac.jp/fd/ict_tusrubric/

履修上の注意　Course notes prerequisites

ほぼ毎回、小テストを課す。予習・復習をしておくこと。

アクティブ・ラーニング科目　Teaching type（Active Learning）

小テストの実施　Quiz type test

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準備学習・復習　Preparation and review

予習としておおよそ1時間程度教科書を読んでくることが望ましい。毎回LETUSに授業教材を掲載するので、教科書・教材とノートを用いて復習し、演習課題の解き直し等を1時間程度行うこと。

成績評価方法　Performance grading policy

各回の小テスト（50％）と到達度評価（50％）により評価する。

学修成果の評価　Evaluation of academic achievement

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

教科書　Textbooks/Readings

教科書の使用有無（有=Y , 無=N）　Textbook used(Y for yes, N for no)

Y

書誌情報　Bibliographic information

わかりやすいディジタル情報理論改訂２版・塩野, 蜷川・オーム社・2021・ISBN9784274227233

MyKiTSのURL（教科書販売サイト）　URL for MyKiTS(textbook sales site)

教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

参考書・その他資料　Reference and other materials

講義中に紹介する。

授業計画　Class plan

すべての履修学生に対して、すべての授業回を対面で受講することを求める。
1　　通信路符号化(1) 　　誤り検出と誤り訂正, ハミング距離を理解する。
2　　通信路符号化(2) 　　パリティ検査法(パリティ・チェック)を理解する。誤り訂正のできる符号化法(長方形符号と三角形符号)を理解する。
3　　通信路符号化(3) 　　ハミング符号を理解する。
4　　通信路符号化(4) 　　巡回符号を理解する。
5　　通信路符号化(5) 　　巡回ハミング符号を理解する。
6　　暗号理論(1) 　　暗号系のモデル, 簡単な暗号例, 暗号の安全性を理解する。
7　　暗号理論(2) 　　暗号系の分類, 共通鍵暗号系を理解する。
8　　暗号理論(3) 　　公開鍵暗号系, RSA法を理解する。
9　　暗号理論(4) 　　RSA暗号における整数論を理解する。
10　　暗号理論(5) 　　認証(ディジタル署名)を理解する。
11　　暗号理論(6) 　　暗号技術の応用を理解する。
12　　脳情報処理(1) 　　人間情報学の観点から、ヒトを対象にした脳科学の概論的講義を行う。
13　　脳情報処理(2) 人間情報学の基礎について、心理学的内容も踏まえた認知科学の基礎的講義を行う。
14 講義の総括（小テスト答案の返却と解説）
15　　到達度評価と解説

担当教員の実務経験とそれを活かした教育内容　Work experience of the instructor

荒木：会社員(情報関係)の勤務実績を活かし、符号化に関する講義を行う。

教育用ソフトウェア　Educational software

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備考　Remarks

本講義の受講あたっては、情報理論A(情報理論1)を履修済みであることを前提とする。

授業でのBYOD PCの利用有無　Whether or not students may use BYOD PCs in class

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授業での仮想PCの利用有無　Whether or not students may use a virtual PC in class

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