Теорія інформації та кодування
Спеціальність: Комп'ютерні науки
Код дисципліни: 6.122.00.O.026
Кількість кредитів: 3.00
Кафедра: Інформаційних систем і технологій
Лектор: доцент, к.т.н. Лагун А.Е.
Семестр: 4 семестр
Форма навчання: денна
Результати навчання: - знати поняття: кібернетика; дискретна і неперервна інформація; обсяг інформації; взаємний обсяг інформації; ентропія; канал зв'язку; шум; кодування; дискретна випадкова величина; стиснення інформації; архівування; сигнал, тривалість, частотний спектр, середня потужність, динамічний діапазон сигналу і каналу зв'язку; завадостійкість; адитивна і мультиплікативна завада; статична і динамічна завадостійкість; спектральна густина; практична ширина спектра сигналу; математичне сподівання, дисперсія і середнє квадратичне відхилення для випадкового сигналу; стаціонарний випадковий процес; амплітудна і кутова модуляція; імпульсна модуляція; глибина модуляції; амплітуда і фаза модульованого сигналу; лінійний блоковий код; згортковий код; інформаційний і контрольний розряд лінійного блокового коду; кодова відстань лінійного блокового коду; мінімальна відстань Хеммінга
- вміти використовувати принципи побудови інформаційних систем, основою функціонування яких є процеси передачі та перетворення інформації; обробляти сигнали, як носії інформації, визначати характеристики основних типів сигналів детермінованих та випадкових, використовувати способи їх математичного опису та перетворення;
- вміти застосовувати основні положення теорії квантування сигналів за рівнем та часом для обробки сигналів, що передаються каналами зв’язку; застосовувати теорію ефективного кодування сигналів та основні положення теорії оптимального прийому сигналів для достовірної передачі інформації від передавача до приймача;
- вміти обчислювати кількісні характеристики інформації для визначення ефективних методів її оброблення;
- вміти застосовувати статичні та динамічні алгоритми стиснення інформації для підвищення ефективності зберігання та передавання інформації; кодувати інформаційні повідомлення, використовуючи словникові алгоритми стиснення інформації;
- вміти використовувати завадостійкі коди Хеммінга, циклічний та інші для виявлення і виправлення помилок, що виникають при передаванні інформації каналами зв'язку із завадами.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Вступ до спеціальності
Об’єктно-орієнтовне програмування
Моделювання систем
Короткий зміст навчальної програми: Навчальна дисципліна «Теорія інформації та кодування» має на меті надання студентам знань з теорії інформації для розуміння функціонування комп'ютерних систем, принципів передавання та обробки інформації. Основними завданнями є формування у студентів на основі системного підходу наукового світогляду, який дозволяє їм вільно орієнтуватись у теоретичних підходах до реалізації сучасних принципів систем збирання, оброблення, зберігання та передавання інформації; формування знань по визначенню основних характеристик інформації для передавання її по каналах зв’язку; формування вмінь по використанню принципів побудови кодів та їх алгоритмічного забезпечення, кодування та декодування за допомогою програмної, апаратної та комбінованої реалізацій кодів; формування вмінь самостійно здобувати, осмислювати і застосовувати знання, користуватися необхідною літературою
Методи та критерії оцінювання: поточний контроль(тематичний контроль, індивідуальний контроль): 30 балів;
-підсумковий контроль: 70 балів.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100-88 балів - атестований з оцінкою «відмінно» - Високий рівень: здобувач освіти демонструє поглиблене володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, системні знання, вміння і навички їх практичного застосування. Освоєні знання, вміння і навички забезпечують можливість самостійного формулювання цілей та організації навчальної діяльності, пошуку та знаходження рішень у нестандартних, нетипових навчальних і професійних ситуаціях. Здобувач освіти демонструє здатність робити узагальнення на основі критичного аналізу фактичного матеріалу, ідей, теорій і концепцій, формулювати на їх основі висновки. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку, самостійної науково-дослідної діяльності, що реалізується за підтримки та під керівництвом викладача. 87-71 балів - атестований з оцінкою «добре» - Достатній рівень: передбачає володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на підвищеному рівні, усвідомлене використання знань, умінь і навичок з метою розкриття суті питання. Володіння частково-структурованим комплексом знань забезпечує можливість їх застосування у знайомих ситуаціях освітнього та професійного характеру. Усвідомлюючи специфіку задач та навчальних ситуацій, здобувач освіти демонструє здатність здійснювати пошук та вибір їх розв’язання за поданим зразком, аргументувати застосування певного способу розв’язання задачі. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку. 70-50 балів - атестований з оцінкою «задовільно» - Задовільний рівень: окреслює володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на середньому рівні, часткове усвідомлення навчальних і професійних задач, завдань і ситуацій, знання про способи розв’язання типових задач і завдань. Здобувач освіти демонструє середній рівень умінь і навичок застосування знань на практиці, а розв’язання задач потребує допомоги, опори на зразок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативність та евристичність, домінування мотивів обов’язку, неусвідомлене застосування можливостей для саморозвитку. 49-00 балів - атестований з оцінкою «незадовільно» - Незадовільний рівень: свідчить про елементарне володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, загальне уявлення про зміст навчального матеріалу, часткове використання знань, умінь і навичок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативно-прагматичний інтерес.
Рекомендована література: 1. Ватолин Д. Методы сжатия данных. Устройство архиваторов, сжатие изоб ражений и видео / Д. Ватолин, А. Ратушняк, М. Смирнов, В. Юкин. – М. : Изд-во "Диалог-МИФИ", 2002. – 384 с.
2. Вернер М. Основы кодирования / М. Вернер. – М. : Изд-во "Технос-фера", 2004. – 288 с.
3. Жураковський Ю.П. Теорія інформації та кодування : навч. посіб. / Ю.П. Жураковський В.П. Полторак. – К. : Вид-во "Вища шк.", 2001. – 255 c.
4. Жураковський Ю.П. Теорія інформації та кодування в задачах : навч. посіб. / Ю.П. Жураковський В.В. Гніліцький. – Житомир : Вид-во "Вища шк.", 2002. – 225 с.
5. Кулик А.Я. Теорія інформації і кодування : навч. посіб. / А.Я. Кулик, С.Г. Кривогубченко. – Вінниця : Вид-во ВНТУ, 2008. – 145 с.
6. Лидовский В.В. Теория информации : учебн. пособ. / В.В. Лидовский. – М. : Изд-во "Компания Спутник+", 2004. – 111 с.
7. Мак-Вильямс Ф.Дж. Теория кодов, исправляющих ошибки : пер. с англ. / Ф.Дж. Мак-Вильямс, Н.Дж.А. Слоэн. – М. : Изд-во "Связь", 1979. – 354 с.