Wydział Elektryczny - Teleinformatyka (S2)
Sylabus przedmiotu Teoria informacji i kodowania:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Teleinformatyka | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | drugiego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | magister | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Teoria informacji i kodowania | ||
| Specjalność | Systemy transmisyjne | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Inżynierii Systemów, Sygnałów i Elektroniki | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Jacek Piskorowski <Jacek.Piskorowski@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Sławomir Kocoń <Slawomir.Kocon@zut.edu.pl>, Piotr Okoniewski <Piotr.Okoniewski@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Znajomość podstawowych pojęć z zakresu analizy matematycznej i algebry liniowej. |
| W-2 | Znajomość podstawowych pojęć rachunku prawdopodobieństwa. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zapoznanie studenta z pojęciami i modelami systemów informacyjnych, przekształceniami sygnałów w systemach informacyjnych oraz optymalizacją systemów informacyjnych. |
| C-2 | Nauczenie studenta wybranych metod kodowania i dekodowania ciągów informacyjnych. |
| C-3 | Zapoznanie studenta ze źródłami informacji ziarnistej, miarą nieokreśloności statystycznej, ilością informacji statystycznej. |
| C-4 | Zapoznanie studenta z pojęciami kodowania informacji oraz z wybranymi metodami kodowania. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Wprowadzenie do ćwiczeń. Przypomnienie zagadnień matematycznych niezbędnych do samodzielnego rozwiązywania ćwiczeń. | 1 |
| T-L-2 | Wstęp do teorii informacji: informacja, niepewność, entropia, obliczanie entropii. | 2 |
| T-L-3 | Przekształcanie sygnałów w systemach informacyjnych. | 4 |
| T-L-4 | Kanały informacyjne, przepustowość, źródła Markowa. | 2 |
| T-L-5 | Kody Huffmana, kompresja, kody Shannona-Fano | 5 |
| T-L-6 | Kody detekcyjne, kody korekcyjne, kody blokowe, kresy. | 2 |
| T-L-7 | Kody liniowe, kody Hamminga, CRC | 5 |
| T-L-8 | Podstawowe modyfikacje kodów liniowych, kody łączone, kody iterowane, kody Reeda-Mullera, kody wielomianowe. | 4 |
| T-L-9 | Poszukiwanie wielomianów generujących kodów cyklicznych, kody sympleksowe, korekcja błędów pojedynczych. | 4 |
| T-L-10 | Zaliczenie formy zajęć. | 1 |
| 30 | ||
| projekty | ||
| T-P-1 | Przedstawienie problemów projektowych. Omówienie wymagań, trybu pracy oraz formę prezentacji wyników | 2 |
| T-P-2 | Konsultacje w ramach projektu. | 4 |
| T-P-3 | Prezentacja postępu zadań projektowych | 2 |
| T-P-4 | Konsultacje w ramach projektu. | 5 |
| T-P-5 | Prezentacja wyników prac zespołów projektowych. | 2 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Systemy Informacyjne: pojęcia i modele systemów informacyjnych, przekształcanie sygnałów w systemach informacyjnych. | 2 |
| T-W-2 | Źródła informacji ziarnistej: modele informacji i ich klasyfikacja, modele informacji ziarnistej, zmienne losowe, rozkłady prawdopodobieństw, łańcuchy stochastyczne, łańcuchy Markowa, stacjonarność łańcuchów. | 2 |
| T-W-3 | Przetwarzanie informacji: Kodowanie i dekodowanie, podstawowe pojęcia, dekodowanie jednoznaczne, kody blokowe i natychmiastowe | 2 |
| T-W-4 | Kodowanie Shannona-Fano, kodowanie Huffmana, nadmiar kodu. | 4 |
| T-W-5 | Kody liniowe: definicja algebraiczna i własności, kody Reeda-Mullera. Kody cykliczne: podstawy algebraiczne kodów cyklicznych, wykrywanie błędów w kodach cyklicznych, cykliczne kody Hamminga, kody CRC. Zaliczenie wykładów. | 5 |
| 15 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Obecność na zajęciach. | 30 |
| A-L-2 | Przygotowanie do zaliczenia. | 1 |
| 31 | ||
| projekty | ||
| A-P-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-P-2 | Praca własna nad zadaniem projektowym | 10 |
| 25 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w zajęciach. | 15 |
| A-W-2 | Samodzielne studiowanie tematyki zajęć. | 2 |
| A-W-3 | Przygotowanie do zaliczenia. | 3 |
| 20 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny |
| M-2 | Zajęcia laboratoryjne. |
| M-3 | Zajęcia projektowe. |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Na podstawie zaliczenia pisemnego wykładów. |
| S-2 | Ocena podsumowująca: Na podstawie sprawozdań i kolokwium zaliczającego formę zajęć. |
Zamierzone efekty uczenia się - wiedza
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TI_2A_D10-ST_W01 Student posiadł wiedzę o pojęciach teorii informacji. | TI_2A_W06 | — | — | C-3, C-1 | T-W-2, T-W-3, T-W-1 | M-1 | S-1 |
| TI_2A_D10-ST_W02 Student posiadł wiedzę o pojęciach kodowania. | TI_2A_W10 | — | — | C-2, C-4 | T-W-3, T-W-4, T-W-5 | M-1 | S-1 |
Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TI_2A_D10-ST_U01 Student potrafi posługiwać się pojęciami i twierdzeniami z zakresu teorii informacji. | TI_2A_U01 | — | — | C-3, C-1 | T-L-1, T-L-2, T-L-4, T-L-3, T-L-10 | M-2 | S-2 |
| TI_2A_D10-ST_U02 Wykorzystuje poznane informacje do kodowania i dekodowania ciągów informacyjnych. | TI_2A_U05 | — | — | C-2, C-4 | T-L-6, T-L-8, T-L-9, T-L-7, T-L-5, T-P-1, T-P-2, T-P-3, T-P-4, T-P-5, T-L-10 | M-2, M-3 | S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| TI_2A_D10-ST_W01 Student posiadł wiedzę o pojęciach teorii informacji. | 2,0 | Posiada wiedzę z zakresu teorii informacji, udokumentowaną uzyskaniem punktacji poniżej 50% z pytań zaliczeniowych z tego zakresu. |
| 3,0 | Posiada wiedzę z zakresu teorii informacji, udokumentowaną uzyskaniem punktacji w zakresie 50-60% z pytań zaliczeniowych z tego zakresu. | |
| 3,5 | Posiada wiedzę z zakresu teorii informacji, udokumentowaną uzyskaniem punktacji w zakresie 61-70% z pytań zaliczeniowych z tego zakresu. | |
| 4,0 | Posiada wiedzę z zakresu teorii informacji, udokumentowaną uzyskaniem punktacji w zakresie 71-80% z pytań zaliczeniowych z tego zakresu. | |
| 4,5 | Posiada wiedzę z zakresu teorii informacji, udokumentowaną uzyskaniem punktacji w zakresie 81-90% z pytań zaliczeniowych z tego zakresu. | |
| 5,0 | Posiada wiedzę z zakresu teorii informacji, udokumentowaną uzyskaniem punktacji w zakresie 91-100% z pytań zaliczeniowych z tego zakresu. | |
| TI_2A_D10-ST_W02 Student posiadł wiedzę o pojęciach kodowania. | 2,0 | Posiada wiedzę z zakresu kodowania, udokumentowaną uzyskaniem punktacji poniżej 50% z pytań zaliczeniowych z tego zakresu. |
| 3,0 | Posiada wiedzę z zakresu kodowania, udokumentowaną uzyskaniem punktacji w zakresie 50-60% z pytań zaliczeniowych z tego zakresu. | |
| 3,5 | Posiada wiedzę z zakresu kodowania, udokumentowaną uzyskaniem punktacji w zakresie 61-70% z pytań zaliczeniowych z tego zakresu. | |
| 4,0 | Posiada wiedzę z zakresu kodowania, udokumentowaną uzyskaniem punktacji w zakresie 71-80% z pytań zaliczeniowych z tego zakresu. | |
| 4,5 | Posiada wiedzę z zakresu kodowania, udokumentowaną uzyskaniem punktacji w zakresie 81-90% z pytań zaliczeniowych z tego zakresu. | |
| 5,0 | Posiada wiedzę z zakresu kodowania, udokumentowaną uzyskaniem punktacji w zakresie 91-100% z pytań zaliczeniowych z tego zakresu. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| TI_2A_D10-ST_U01 Student potrafi posługiwać się pojęciami i twierdzeniami z zakresu teorii informacji. | 2,0 | Posiada umiejętności z zakresu teorii informacji, uzyskując punktację poniżej 50% łącznie z oceny zaliczenia końcowego z tego zakresu. |
| 3,0 | Posiada umiejętności z zakresu teorii informacji, uzyskując punktację w zakresie 50-60% łącznie z oceny zaliczenia końcowego z tego zakresu. | |
| 3,5 | Posiada umiejętności z zakresu teorii informacji, uzyskując punktację w zakresie 61-70% łącznie z oceny zaliczenia końcowego z tego zakresu. | |
| 4,0 | Posiada umiejętności z zakresu teorii informacji, uzyskując punktację w zakresie 71-80% łącznie z oceny zaliczenia końcowego z tego zakresu. | |
| 4,5 | Posiada umiejętności z zakresu teorii informacji, uzyskując punktację w zakresie 81-90% łącznie z oceny zaliczenia końcowego z tego zakresu. | |
| 5,0 | Posiada umiejętności z zakresu teorii informacji, uzyskując punktację w zakresie 91-100% łącznie z oceny zaliczenia końcowego z tego zakresu. | |
| TI_2A_D10-ST_U02 Wykorzystuje poznane informacje do kodowania i dekodowania ciągów informacyjnych. | 2,0 | Posiada umiejętności z zakresu teorii kodowania, uzyskując punktację poniżej 50% łącznie z oceny zaliczenia końcowego z tego zakresu. |
| 3,0 | Posiada umiejętności z zakresu teorii kodowania, uzyskując punktację w zakresie 50-60% łącznie z oceny zaliczenia końcowego z tego zakresu. | |
| 3,5 | Posiada umiejętności z zakresu teorii kodowania, uzyskując punktację w zakresie 61-70% łącznie z oceny zaliczenia końcowego z tego zakresu. | |
| 4,0 | Posiada umiejętności z zakresu teorii kodowania, uzyskując punktację w zakresie 71-80% łącznie z oceny zaliczenia końcowego z tego zakresu. | |
| 4,5 | Posiada umiejętności z zakresu teorii kodowania, uzyskując punktację w zakresie 81-90% łącznie z oceny zaliczenia końcowego z tego zakresu. | |
| 5,0 | Posiada umiejętności z zakresu teorii kodowania, uzyskując punktację w zakresie 91-100% łącznie z oceny zaliczenia końcowego z tego zakresu. |
Literatura podstawowa
- Jan Chojcan, Jerzy Rutkowski, Zbiór zadań z teorii informacji i kodowania., Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 1997
- Krzysztof Wesołowski, Podstawy cyfrowych systemów telekomunikacyjnych, Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Warszawa, 2003
- Wojciech Sobczak, Elementy teorii informacji, Wiedza powszechna, Warszawa, 1973
Literatura dodatkowa
- Thomas M. Cover, Joy A. Thomas, Elements of information theory, Wiley, Hoboken, NJ, 2006
- Simon Haykin, Communication systems, Wiley, 2001