страница 1  
  
  
 
 Министерство образования Республики Беларусь
 
 Учебно-методическое объединение вузов Республики Беларусь  
 
 по естественнонаучному образованию 
 УТВЕРЖДАЮ
Первый заместитель Министра  
образования Республики Беларусь 
 
________________ А.И. Жук 
____________________
 
Регистрационный № ТД-______/тип.  
 
 ТЕОРИЯ ИНФОРМАЦИИ
 Типовая учебная программа  
 
 для высших учебных заведений по специальностям:  
 1-31 04 02 Радиофизика; 
 
 1-98 01 01 Компьютерная безопасность (по направлениям)
 
 (направление 1-98 01 01-02 Компьютерная безопасность (радиофизические методы и программно-технические средства))
 
 
      
 СОГЛАСОВАНО
Председатель Учебно-методического объединения вузов Республики Беларусь по естественнонаучному образованию 
________________В.В. Самохвал
 __________________
 
   |   
 СОГЛАСОВАНО  
Начальник Управления высшего и среднего специального образования 
Министерства образования Республики Беларусь 
 ______________  Ю.И. Миксюк
 _________________
 
Ректор Государственного учреждения образования «Республиканский институт высшей школы» 
________________ М.И. Демчук
 
________________________ 
 
 
  |      
 
 
  |   
 Эксперт-нормоконтролер
________________ С.М. Артемьева 
___________________
 
 
   |      
 Минск 2008
 
 Составители:
 В.  Г. Семенчик - доцент кафедры радиофизики Белорусского государственного университета, кандидат физико-математических наук 
 
 
 Рецензенты:
 
 Кафедра электроники учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники»;
 
 Г. А. Заборовский, доцент кафедры информатики и основ электроники учреждения образования «Белорусский государственный педагогический университет имени Максима Танка», кандидат физико-математических наук, доцент.
 
 РЕКОМЕНДОВАНА К УТВЕРЖДЕНИЮ В КАЧЕСТВЕ ТИПОВОЙ:
 Кафедрой радиофизики Белорусского государственного университета 
(протокол № 6 от 4 ноября 2008 года); 
Научно-методическим советом Белорусского государственного университета 
 
(протокол № 2 от 20 марта 2009 года); 
Научно-методическим советом по физике учебно-методического объединения вузов Республики Беларусь по естественнонаучному образованию
 
(протокол № 5 от 3 апреля 2009 года) 
Научно-методическим советом по компьютерной безопасности учебно-методического объединения вузов Республики Беларусь по естественнонаучному образованию
 
(протокол № 2 от 22 апреля 2009 года) 
 
Ответственный за выпуск: В. Г. Семенчик 
 
 Пояснительная записка.
Типовая учебная программа дисциплины «Теория информации» разработана на основе образовательных стандартов по специальностям 1-31 04 02 Радиофизика, 1-98 01 01 Компьютерная безопасность (по направлениям).  
Дисциплина «Теория информации» знакомит студентов с основными методами оценки количественных характеристик систем передачи и хранения информации, методами сравнения информационных систем между собой, способами повышения их надежности и эффективности использования. 
 
Цель преподавания дисциплины: 
– освоение студентами основных положений теории информации и методов помехоустойчивого кодирования. 
 
Задачи изучения дисциплины: 
  - 
 приобретение знаний и освоение студентами методов анализа информационных систем и каналов связи, соединяющих источники информации с ее потребителями;
  - 
 изучение основных классов помехоустойчивых кодов;
  - 
 освоение методик построения оптимального (или близкого к оптимальному) кода, структурных схем кодирующих и декодирующих устройств.
    
 В результате изучения дисциплины студент должен:
 
 знать:
  - 
 методы дискретизации и квантования сигналов;
  - 
 факторы, определяющие информационные свойства системы;
  - 
 основные классы и методы построения помехоустойчивых кодов;
    
 уметь:
  - 
 оценивать информационные характеристики каналов связи;
  - 
 применять методы помехоустойчивого кодирования;
  - 
 использовать методы дискретизации сигналов.
    
 Дисциплина «Теория информации» основывается на дисциплинах «Математический анализ», «Аналитическая геометрия и линейная алгебра», «Дифференциальные уравнения» и «Теория вероятностей». 
Общее количество часов – 130, аудиторное количество часов – 62, из них: лекции – 34, лабораторные занятия – 28.  
 
 ПРИМЕРНЫЙ ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН  
 
  -  
         
 № п/п
  |   
 Название темы
  |   
 Лекции
  |   
 Практ. занятия
  |   
 Лаб. занятия
  |   
 Всего
  |      
 1
  |   
 Введение 
  |   
 2
  |   
 -
  |   
 -
  |   
 2
  |      
 2
  |   
 Дискретизация и квантование сигналов
  |   
 4
  |   
 -
  |   
 6
  |   
 10
  |      
 3
  |   
 Мера и количество информации 
  |   
 4
  |   
 -
  |   
 -
  |   
 4
  |      
 4
  |   
 Кодирование дискретных источников 
  |   
 4
  |   
 -
  |   
 4
  |   
 8
  |      
 5
  |   
 Кодирование в дискретных каналах 
  |   
 4
  |   
 -
  |   
 -
  |   
 4
  |      
 6
  |   
 Основные понятия помехоустойчивого кодирования
  |   
 2
  |   
 -
  |   
 -
  |   
 2
  |      
 7
  |   Линейные блоковые коды и их характеристики  |   
 8
  |   
 -
  |   
 18
  |   
 26
  |      
 8
  |   
 Сверточные коды и их характеристики
  |   
 4
  |   
 -
  |   
 -
  |   
 4
  |      
 9
  |   
 Кодирование в непрерывных каналах
 
  |   
 2
  |   
 -
  |   
 -
  |   
 2
  |      
 
 
  |   
 Итого
  |   
 34
  |   
 -
  |   
 28
  |   
 62
  |         
 
 
 СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА
 1.Введение  
Предмет теории информации. Базовые понятия и принципы. Основные компоненты системы связи и их характеристики.  
 
  - 
 Дискретизация и квантование сигналов
    
 Математическое представление сигналов. Равномерная дискретизация. Спектр дискретизированного сигнала. Теорема Котельникова. Квантование сигналов. Сигма-дельта АЦП.
 
  - 
 Мера и количество информации
    
 Дискретные и непрерывные случайные величины, понятие неопределенности. Количество информации по Р.Хартли и К.Шеннону. Количество информации и энтропии. Условная информация и условная энтропия. Количество информации между дискретными ансамблями. Непрерывные ансамбли и обобщение понятия количества информации. Взаимная информация для дискретных и непрерывных ансамблей. Относительная энтропия и ее свойства.
  - 
 Кодирование дискретных источников
    
 Дискретные источники. Кодирование дискретных источников равномерными кодами. Скорость создания информации дискретным источником без памяти при равномерном кодировании. Неравномерное кодирование дискретных источников. Коды с однозначным декодированием. Кодовые деревья и неравенство Крафта. Групповые коды.
 5. Кодирование в дискретных каналах
Классификация каналов связи. Симметричные дискретные каналы связи без памяти. Двоично-симметричный канал со стиранием. Пропускная способность дискретных каналов. Теоремы кодирования для дискретных каналов без памяти.  
 6. Основные понятия помехоустойчивого кодирования 
Классификация кодов. Разрешенные и запрещенные кодовые состояния, вектор ошибки, синдром. Мягкое и жесткое декодирование. Границы для кодов.  
 7. Линейные блоковые коды и их характеристики.  
Коды с обобщенными проверками на четность. Кодовое расстояние. Таблица опознавателей. Порождающая и проверочная матрицы. Арифметика конечных полей. Полиномиальные и циклические коды. Важнейшие классы групповых кодов. Коды Рида-Соломона и методы их декодирования. Неалгебраические методы декодирования линейных блоковых кодов. Перестановочное декодирование. Пороговое декодирование. Мягкое декодирование блоковых кодов. Коды с чередованием, каскадные коды, турбокоды.  
 
  Сверточные коды и их характеристики.   Древовидные и решетчатые коды. Описание сверточных кодов с помощью многочленов. Матричное описание сверточных кодов. Некоторые простые сверточные коды. Алгоритм декодирования Витерби.  
 
 
  Кодирование в непрерывных каналах.    Непрерывные каналы и теоремы кодирования в непрерывных каналах. Пропускная способность непрерывного канала с аддитивным гауссовым шумом. 
 
 ИНФОРМАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ  Список рекомендуемой литературы 
 Основная
  - 
 Кудряшов, Б.Д. Теория информации / Б.Д. Кудряшов. СПб.: Питер, 2009. 320 с.
  - 
 Дмитриев, В.И., Прикладная теория информации / В.И. Дмитриев. М.: Высшая школа, 1989. 320 с.
  - 
 Кларк, Дж. Кодирование с исправлением ошибок в системах цифровой связи / Дж. Кларк, Дж. Кейн. М.: Радио и связь, 1987. 392 с.
  - 
 Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение, 2-е издание / М.: Издательский дом «Вильямс», 2003. 1104 с.
    
 Дополнительная
  - 
 Колесник, В.Д. Курс теории информации / В.Д. Колесник. М.: Наука, 1982. 416 с.
  - 
 Блейхут, Р. Теория и практика кодов, контролирующих ошибки / Р. Блейхут. М.: Мир, 1986. 576 с.
  - 
 Галлагер, Р. Теория информации и надежная связь / Р. Галлагер. М.: Сов. Радио, 1974. 720 с.
    
 
 
 Примерный перечень лабораторных работ:  
  - 
 Дискретизация непрерывных сигналов;
  - 
 Кодирование дискретных источников;
  - 
 Коды с обобщенными проверками на четность;
  - 
 Полиномиальные коды;
  - 
 Циклические коды.
    
 
 
  страница 1 
 |