Учебно-методический комплекс по дисциплине «Теория информации и кодирования»



Скачать 332.06 Kb.
страница1/3
Дата03.01.2013
Размер332.06 Kb.
ТипУчебно-методический комплекс
  1   2   3



Автор-составитель:
Захарова М.В., кандидат физико-математических наук, доцент,

доцент кафедры «Высшая и прикладная математика»

Учебно-методический комплекс по дисциплине «Теория информации и кодирования» составлен в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по специальности: 230101, вычислительные машины, комплексы, системы и сети (ЭВМ); 230201, информационные системы и технологии (ИСЖ);210100, управление и информатика в технических системах (УИТС).
Дисциплина входит в федеральный компонент цикла математических и естественнонаучных дисциплин и является обязательной для изучения.


1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ
Целью преподавания дисциплины является изучение студентами специальностей 230101 (ЭВМ), 230201 (ИСЖ), 210100 (УИТС) основных положений теории информации и кодирования. Эффективное и надежное функционирование информационных систем невозможно без знания основных теоретических принципов получения, преобразования, передачи, хранения и представления информации. Изучение этих принципов и составляет основное содержание дисциплины «Теория информации и кодирования». Теория информации исследует общие закономерности информационных процессов, позволяет оценить качество функционирования информационных систем. Данная дисциплина имеет тесную связь со следующими курсами: «Теория вероятностей», «Дискретная математика».
2. ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
В результате изучения дисциплины специалист должен

  • иметь представление об основных подходах к измерению информации и об основных принципах преобразования и передачи информации;

  • знать и уметь использовать основные теоретические принципы теории информации и кодирования для обеспечения эффективной и надежной передачи информации;

  • иметь опыт получения количественных оценок информации, расчета информационных характеристик основных элементов систем передачи информации, построения кодов.



3.
ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ



Специальность

ИСЖ




ЭВМ/УИТС




Вид учебной работы

Всего часов

Курс

Всего часов

Курс

Общая трудоемкость дисциплины

204

3

85/75

2

Аудиторные занятия:

28




12




Лекции

16




8




Практические занятия

12









Лабораторный практикум






4




Самостоятельная работа

161




54/44




Контрольная работа

15

1

15

1

Вид итогового контроля

Экзамен




Диф. зачет




4. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1. РАЗДЕЛЫ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ ЗАНЯТИЙ




Раздел дисциплины

Лекции,

час.

Практ. занятия, час.

Лаб. практикум, час.





Специальность


ИСЖ

ЭВМ

УИТС


ИСЖ

ЭВМ

УИТС

1

Измерение информации

4

2

2

2

2

Модели сигналов

2










3

Преобразование сигналов

2




2




4

Источники сообщений

2

2

2




5

Кодирование информации

4

3

4

2

6

Передача информации

2

1

2





4.2. СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ
Темы с пометкой * предусмотрены для специальности 230201, ИСЖ.
Раздел 1. Измерение информации

Понятие информации. Различные подходы к измерению информации и их применение. Структурные меры информации. Статистический подход. Энтропия и ее свойства.

*Энтропия сложной системы. Условная энтропия и ее свойства. Количество информации. Дифференциальная энтропия.

[1 – 3, 5, 6]
Раздел 2. Модели сигналов

Понятие сигнала и его модели. Различные формы представления детерминированных сигналов.

* Случайный процесс, спектральное представление.

[1 – 3, 5]
*Раздел 3. Преобразование сигналов

Дискретизация сигналов. Основные методы. Ошибки при восстановлении сигналов. Теорема В.А. Котельникова и ее применение. Квантование сигналов. Оценка ошибок. Различные виды модуляции сигналов.

[1, 3, 5]
Раздел 4. Источники сообщений

Различные модели источников сообщений: дискретные, непрерывные. Однородный марковский источник. Информационные характеристики источников: энтропия, избыточность.

[1 – 3, 5]

Раздел 5. Кодирование информации

Основные задачи кодирования. Эффективное и помехоустойчивое кодирование. Основные теоремы Шеннона о кодировании. Эффективные коды: код Шеннона-Фано, код Хаффмана, и их характеристики. Методики построения помехоустойчивых кодов: код с проверкой четности, код с тройным повторением, код Хэмминга.

[1 – 4, 5]
*Раздел 6. Передача информации

Различные модели каналов связи: дискретные, непрерывные. Информационные характеристики каналов: скорость передачи информации, пропускная способность.

[1 – 3, 5]
4.3. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ




№ раздела дисциплины


Наименование лабораторных работ

1

1

Меры информации

2

5

Построение кодов


4.4. ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ




№ раздела дисциплины


Наименование практических занятий

1

1

Меры информации

2

2

Формы представления сигналов

3

4

Информационные характеристики источников сообщений

4

5

Эффективные коды

5

5

Помехоустойчивые коды

6

6

Информационные характеристики каналов связи


5. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

Студент специальности ЭВМ или УИТС должен выполнить контрольную работу, состоящую из 5 задач по разделам: измерение информации, кодирование информации.

Студент специальности ИСЖ должен выполнить контрольную работу, состоящую из 7 задач по разделам: измерение информации, источники сообщений, кодирование информации, передача информации.
ЗАДАНИЕ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ
1 – 10. Определить количество информации (по Хартли), содержащееся в системе, информационная емкость которой характеризуется десятичным числом Q. Закодировать это число по двоичной системе счисления.




1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Q

500

1000

750

1250

250

1500

650

900

1100

1600


11 – 20. Определить среднее количество информации, содержащееся в сообщении, используемом три независимых символа S1, S2, S3. Известны вероятности появления символов p(S1)=p1, p(S2)=p2, p(S3)=p3. Оценить избыточность сообщения.




11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

p1

0,1

0,2

0,3

0,1

0,15

0,1

0,2

0,2

0,05

0,15

p2

0,15

0,1

0,15

0,3

0,2

0,4

0,25

0,3

0,15

0,25

p3

0,75

0,7

0,55

0,6

0,65

0,5

0,55

0,5

0,8

0,6


21 – 30. В условии предыдущей задачи учесть зависимость между символами, которая задана матрицей условных вероятностей P(Sj / Si).
21. 22. 23.
24. 25. 26.


27. 28. 29.
30.
31 – 40. Провести кодирование по одной и блоками по две буквы, используя метод Шеннона – Фано. Сравнить эффективности кодов. Данные взять из задач №11 –20.
41 – 50. Алфавит передаваемых сообщений состоит из независимых букв Si. Вероятности появления каждой буквы в сообщении заданы. Определить и сравнить эффективность кодирования сообщений методом Хаффмана при побуквенном кодировании и при кодировании блоками по две буквы.




p(Si)



p(Si)

41

(0,6;0,2;0,08;0,12)

46

(0,7;0,2;0,06;0,04)

42

(0,7;0,1;0,07;0,13)

47

(0,6;0,3;0,08;0,02)

43

(0,8;0,1;0,07;0,03)

48

(0,5;0,2;0,11;0,19)

44

(0,5;0,3;0,04;0,16)

49

(0,5;0,4;0,08;0,02)

45

(0,6;0,2;0,05;0,15)

50

(0,7;0,2;0,06;0,04)

  1   2   3

Похожие:

Учебно-методический комплекс по дисциплине «Теория информации и кодирования» iconУчебно-методический комплекс Для специальности 080107 «Налоги и налогообложение»
Учебно-методический комплекс «Теория и история налогообложения» составлен в соответствии с требованиями Государственного образовательного...
Учебно-методический комплекс по дисциплине «Теория информации и кодирования» iconУчебно-методический комплекс «криптографическая защита информации»
Данный учебно-методический комплекс предназначен для подготовки и переподготовки руководителей, инженерно-технического персонала...
Учебно-методический комплекс по дисциплине «Теория информации и кодирования» iconУчебно-методический комплекс по учебным дисциплинам «Теория вероятностей»
Учебно-методический комплекс по учебным дисциплинам «Теория вероятностей» и «Математическая статистика» для социологов: Учебно-методическое...
Учебно-методический комплекс по дисциплине «Теория информации и кодирования» iconУчебно-методический комплекс для студентов, обучающихся по специальности 070109 «Музыкальное искусство эстрады»
Учебно-методический комплекс по учебной дисциплине «Методика обучения эстрадному пению» составлен в соответствии
Учебно-методический комплекс по дисциплине «Теория информации и кодирования» iconУчебная программа Дисциплины б5 «Теория информации и кодирования»
Дисциплины «Теория информации и кодирования» направлено на ознакомление студентов с основными количественными характеристиками источников...
Учебно-методический комплекс по дисциплине «Теория информации и кодирования» iconУчебно-методический комплекс для студентов, обучающихся по специальности 070109 «Музыкальное искусство эстрады»
Учебно-методический комплекс по учебной дисциплине «История исполнительства Урало-Сибирского региона» составлен в соответствии
Учебно-методический комплекс по дисциплине «Теория информации и кодирования» iconУчебно-методический комплекс по дисциплине «Типографика-1»
Учебно-методический комплекс «Типографика-1» составлен в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта...
Учебно-методический комплекс по дисциплине «Теория информации и кодирования» iconУчебно-методический комплекс по дисциплине «Типографика-2»
Учебно-методический комплекс «Типографика-2» составлен в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта...
Учебно-методический комплекс по дисциплине «Теория информации и кодирования» iconУчебно-методический комплекс дисциплины теория государства и права для студентов юридического факультета
Учебно-методический комплекс дисциплины «Теория государства и права» / авт сост. В. В. Оксамытный. – М. Импэ им. А. С. Грибоедова,...
Учебно-методический комплекс по дисциплине «Теория информации и кодирования» iconУчебно-методический комплекс по дисциплине правоведение для специальности: 080500 «Геология нефти и газа»
Данный учебно-методический комплекс составлен в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта для подготовки...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org