情報理論の講義内容

この授業は 2008 年度から“情報セキュリティ”に移行しました．
それ以降，このページは整備していません．

(1) 講義のねらい

　近年では日常的に使われる言葉となっている“情報”の本質を探ります． 主に，情報の量（情報量）を定義したシャノン（C.E. Shannon）流の情報理論について講義します．（情報処理装置（コンピュータ）の理論ではありません！）
　この授業を受講すれば，ある通報や記号のもっている情報量を，具体的な数値として（シャノンという単位^※で）計算できるようになります． これによって，たとえば DNA の情報を記録するために充分な光磁気ディスクの枚数が，たちどころに計算できるようになります．
　また，情報量の期待値（平均値）であるエントロピーという概念も理解できます． これは，経営情報論，符号理論，通信理論，暗号理論などで利用される重要な概念です．
　その後で，エントロピーによって冗長度を導入します． 言語の文字や音が冗長であることが，会話を成立させ，速読や校正を可能にするために重要であることを理解します．
　途中で，古代から現代にわたる暗号の話をします． 現代の暗号技術の基礎についての理解は，現代社会で暮らしていくために必要なことです．
　※注意：　単位“シャノン (shannon)”には，10 年前までは“ビット (bit)”が使われていました．

(2) 講義の内容と授業スケジュール

月	回数	内　　　容
4	3	授業内容概説，情報とは，通信の歴史，情報量への要求
5	3	対数の原理と性質，計算練習，計算尺の作成
6	4	情報量の定義，練習，２進法，ビット，情報量の利用
7	3	暗号系と用語，古典的な暗号，共通鍵暗号，“踊る人形”の解読
9	2	現代的な暗号，公開鍵暗号，剰余環，RSA方式
10	2	認証，電子署名，暗号技術を使ってできること，電子マネー，量子暗号
10	1	符号（JISコード，国際符号化文字集合），対数・情報量の中間試験
10	1	確率過程およびマルコフ過程
11	1	同時確率と条件つき確率
11	2	エントロピーの定義，計算練習，マルコフ過程のエントロピー
12	1	冗長度，言語のエントロピー，日本語文の生成，次の字当てゲーム
12	1	検査数字（チェックディジット），データ圧縮，ディジタルとアナログ
*	1	価格以外の情報がない場合の市場占有率予測

(3) 履修上の留意点

　4年次で履修するのは困難です．2〜3年次のうちに履修しておくように強く 奨めます．また，毎回出席して計算練習に参加していないと，試験問題を解く ことは無理でしょう．
　内容の性質上，確率と対数に関する多少の数学的知識が必要になりますが， これらについて全く知らなくても理解できるように配慮しています（上表 5 月 参照）．

(4) 成績評価の方法

　10月の中間試験（30%）と定期試験（70%）との合計点によります．
　定期試験には，電卓と自筆ノート 1 枚だけが持込み可．

(5) その他

　クイズと計算練習を適宜とりいれます．また，プロジェクタとプリント, Wikipedia を使います． 適当な教科書はありません．各種の参考書をそのつど紹介します． → 参考図書リスト，★参考資料

［関連科目］ → 経営情報論

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