Министерство образования и науки Российской Федерации

Муромский институт (филиал)

федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования

 «Владимирский государственный университет

имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых»

(МИ ВлГУ)

 

Кафедра  ЭиВТ 

 

 

 

«   24   »       02       2016 г.

 

 

 

 

Рабочая программа ДИСЦИПЛИНЫ

 

     Теория информации     

 




Направление подготовки

09.03.01 Информатика и вычислительная техника

Профиль подготовки

"Вычислительные машины, комплексы, системы и сети"

Квалификация (степень)выпускника

бакалавр









          

Семестр

Трудоем-кость,

час. / зач. ед.

Лек-ции,

час.

 

Практи-ческие занятия,

час.

Лабора-торные работы,

час.

Консуль-тация,

час.

Конт-роль,

час.

Всего (контак-тная работа),

час.

СРС,

час.

Форма

промежу-точного контр.

(экз., зач., зач. с оц.)

5

108 / 3  

16  

16  

 

1,6  

0,25  

33,85  

74,15  

Зач.  

Итого

108 / 3  

16  

16  

 

1,6  

0,25  

33,85  

74,15  

 

 

Муром, 2016 г.


1. Цель освоения дисциплины

Цель дисциплины: получение знаний студентами второго курса специальности 09.03.01 «Информатика и вычислительная техника» в области теории информации.

Задачи дисциплины:

Изучение студентами таких вопросов как:

– количественного представления информации;

– определение энтропии дискретного источника сообщений;

– информационной избыточности источника дискретных сообщений.

Получение представления студентами :

– о месте и роли теории информации в современных средствах вычислительной техники и путях дальнейшего развития науки и практики обработки информации;

– о месте и роли информации в современном мире, определение энтропии, информационной избыточности источника дискретных сообщений.

2. Место дисциплины в структуре ОПОП ВО (Цикл (Б1.В.03))

Дисциплина «Теория информации» входит в блок «Математические и общие естественно – научные дисциплины» в раздел «Дисциплины национального и регионального компонента» учебного плана направления подготовки 09.03.01. Дисциплины «Теория информации» базируется на цикле математических и общих естественно – научных дисциплин, а именно на дисциплинах «Математика», «Дискретная математика», «Вычислительная математика», «Теория вероятностей, математическая статистика и случайные процессы» и др. Изучение данной дисциплины «Теория информации» дает более широкое понимание вопросов дисциплины «Цифровая обработка информации», «Теория передачи цифровых сигналов».

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-2 способность осваивать методики использования программных средств для решения практических задач.

ОПК-5 способность решать стандартные задачи профессиональной деятельности на основе информационной и библиографической культуры с применением информационно-коммуникационных технологий и с учетом основных требований информационной безопасности.

 

В результате освоения дисциплины обучающийся должен демонстрировать следующие результаты образования:

1) Знать:

понятийный аппарат теории информации, методы оценки информационных характеристик источников сообщений, каналов и помех (ОПК-2).

методы согласования информационных характеристик источников сообщений, каналов и приёмников на основе выбранного критерия (ОПК-5).

2) Уметь:

применять математические методы, физические законы и вычислительную технику для решения практических задач (ОПК-2).

проводить информационный анализ систем, оценивать информационные характеристики дискретных и непрерывных источников и каналов связи (ОПК-5).

3) Владеть:

численными методами решения систем дифференциальных и алгебраических уравнений, методами аналитической геометрии, теории вероятностей и математической статистики, математической логики, теории графов и теории алгоритмов. (ОПК-2).

приемами оценки качества функционирования информационных систем по заданному критерию (ОПК-5).

 


4. Структура и содержание дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 часов.

 

4.1. Форма обучения: очная

Уровень базового образования: среднее общее.

Срок обучения 4г.

 

4.1.1. Структура дисциплины


 

Раздел (тема)

дисциплины

 

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость

(в часах)

 

Форма  текущего контроля успеваемости (по неделям семестра), форма промежуточной аттестации

  (по семестрам)

 

п\п

Семестр

Лекции

Семинары

Практические занятия

Лабораторные работы

Контрольные работы

СРС

КП / КР

Консультация

Контроль

1

Введение. Основные понятия в теории информации. Источники сообщений, цифровые сообщения, количественное представление информации

5

2

2

22

устный опрос

2

Энтропия. Энтропия дискретного источника сообщений, энтропия цифрового источника сообщений с независимым выбором. Энтропия дискретного источника сообщений с памятью. Условные вероятности. Избыточность источников сообщений

5

4

4

11

устный опрос

3

Модели каналов передачи дискретной информации. Формула Байеса. Количество передаваемой информации по дискретному каналу с шумами. Физический объем сигнала. Физический объем канала передаваемой информации.

5

4

4

11

устный опрос

4

Спектральная характеристика детерминированных сигналов. Скорость передачи цифровой информации.

5

2

2

11

устный опрос

5

Производительность источников сообщений. Производительность канала передачи сообщений. Пропускная способность канала передачи сообщений. Теорема Шеннона

5

2

2

11

устный опрос

6

Модель источника двоичных сигналов. Функция корреляции. Спектральная плотность мощности. Заключение

5

2

2

8,15

устный опрос

Всего за  семестр

108

16

16

74,15

1,6

0,25

Зач.

Итого   

108

16

16

74,15

1,6

0,25

 

4.1.2. Содержание дисциплины

4.1.2.1. Перечень лекций

Семестр 5

Раздел 1. Введение. Основные понятия в теории информации. Источники сообщений, цифровые сообщения, количественное представление информации

Лекция 1.

Введение. Основные понятия в теории информации (2 часа).

Раздел 2. Энтропия. Энтропия дискретного источника сообщений, энтропия цифрового источника сообщений с независимым выбором. Энтропия дискретного источника сообщений с памятью. Условные вероятности. Избыточность источников сообщений

Лекция 2.

Непрерывные и дискретные источники сообщений. Цифровые сообщения (2 часа).

Лекция 3.

Энтропия. Энтропия дискретного источника сообщений. Энтропия двоичного источника сообщений с независимым выбором (2 часа).

Раздел 3. Модели каналов передачи дискретной информации. Формула Байеса. Количество передаваемой информации по дискретному каналу с шумами. Физический объем сигнала. Физический объем канала передаваемой информации.

Лекция 4.

Энтропия дискретного источника сообщений с памятью. Условные вероятности (2 часа).

Лекция 5.

Модели каналов передачи дискретной информации. Формула Байеса (2 часа).

Раздел 4. Спектральная характеристика детерминированных сигналов. Скорость передачи цифровой информации.

Лекция 6.

Количество передаваемой информации по дискретному каналу с шумами (2 часа).

Раздел 5. Производительность источников сообщений. Производительность канала передачи сообщений. Пропускная способность канала передачи сообщений. Теорема Шеннона

Лекция 7.

Скорость передачи цифровой информации (2 часа).

Раздел 6. Модель источника двоичных сигналов. Функция корреляции. Спектральная плотность мощности. Заключение

Лекция 8.

Пропускная способность дискретного канала передачи сообщений. Теорема Шеннона. Заключение (2 часа).

 

4.1.2.2. Перечень практических занятий

Семестр 5

Раздел 1. Введение. Основные понятия в теории информации. Источники сообщений, цифровые сообщения, количественное представление информации

Практическое занятие 1.

Количественное представление информации (2 часа).

Раздел 2. Энтропия. Энтропия дискретного источника сообщений, энтропия цифрового источника сообщений с независимым выбором. Энтропия дискретного источника сообщений с памятью. Условные вероятности. Избыточность источников сообщений

Практическое занятие 2.

Энтропия дискретных источников информации (2 часа).

Практическое занятие 3.

Энтропия двоичного источника формации (2 часа).

Раздел 3. Модели каналов передачи дискретной информации. Формула Байеса. Количество передаваемой информации по дискретному каналу с шумами. Физический объем сигнала. Физический объем канала передаваемой информации.

Практическое занятие 4.

Условные вероятности источника информации с памятью (2 часа).

Практическое занятие 5.

Энтропия дискретного источника информации с памятью (2 часа).

Раздел 4. Спектральная характеристика детерминированных сигналов. Скорость передачи цифровой информации.

Практическое занятие 6.

Модель каналов передачи дискретной информации (2 часа).

Раздел 5. Производительность источников сообщений. Производительность канала передачи сообщений. Пропускная способность канала передачи сообщений. Теорема Шеннона

Практическое занятие 7.

Граф дискретного канала передачи информации (2 часа).

Раздел 6. Модель источника двоичных сигналов. Функция корреляции. Спектральная плотность мощности. Заключение

Практическое занятие 8.

Пропускная способность дискретного канала (2 часа).

 

Методические указания для практических занятий доступны по ссылке: https://www.mivlgu.ru/iop/mod/resource/view.php?id=15123

 

4.1.2.3. Перечень лабораторных работ

Не планируется.

 

4.1.2.4. Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы

Методические указания для самостоятельной работы размещены на информационно-образовательном портале института по ссылке https://www.mivlgu.ru/iop/course/view.php?id=5058.

Для самостоятельной работы также используются издания из списка приведенной ниже основной и дополнительной литературы.

Перечень тем, вынесенных на самостоятельное изучение:

1. Методика построения кодов Хаффмена.

2. Обнаруживающие и корректирующие коды Хэмминга.

3. Циклические коды. Построение и использование.

4. Дискретизация непрерывных сигналов.

5. Цифроаналоговое преобразование.

6. Сравнительная характеристика каналов передачи данных.

7. Алгоритмы сжатия данных.

 

4.1.2.5. Перечень тем контрольных работ, рефератов, ТР, РГР, РПР

Не планируется.

 

4.1.2.6. Примерный перечень тем курсовых работ (проектов)

Не планируется.

 

 

5. Образовательные технологии

В процессе изучения дисциплины применяется контактная технология преподавания (за исключением самостоятельно изучаемых студентами вопросов). При проведении практических работ применяется имитационный или симуляционный подход. Шаги решения задач студентам демонстрируются при помощи мультимедийной техники. В дальнейшем студенты самостоятельно решают аналогичные задания.

 

6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов.

Фонды оценочных средств приведены в приложении.

 

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины Теория информации

7.1. Основная учебно-методическая литература по дисциплине

1. Теория информации: Практикум для студентов образовательной программы 09.03.01 Информатика и вычислительная техника / сост. Кропотов Ю.А. [Электронный ресурс]. – Электрон. текстовые дан. (1 Мб). - Муром.: МИ ВлГУ, 2016. - 1 электрон. опт. диск (CD-R). – Систем. требования: процессор х86 с тактовой частотой 500 МГц и выше; 512 Мб ОЗУ; Windows ХР/7/8; видеокарта SVGA 1280x1024 High Color (32 bit); привод CD-ROM. - Загл. с экрана. - № госрегистрации 0321602847 - http://elib.mivlgu.local/index.php?mod=book_inf&com=view_inf&book_id=2864

2. Основы теории передачи информации : учебное пособие / О.С. Литвинская, Н.И. Чернышев. — Москва : КноРус, 2015. — 168 с. — ISBN 978-5-406-04090-4. - https://www.book.ru/book/916705

3. Комбинаторная теория информации (информационная теория детерминированных процессов) : монография / Г.И. Хохлов. — Москва : Русайнс, 2015. — 396 с. — ISBN 978-5-4365-0429-2. - https://www.book.ru/book/918683

 

7.2. Дополнительная учебно-методическая литература по дисциплине

1. Теория информации: Учебник для вузов/Б.Д. Кудряшов. - СПБ.: Питер, 2009.- 320 с., ил. - 15 экз.

2. Теория информации: Учебное пособие/А.А.Духин. - М.: Гелиос АРВ, 2007. - 248 с, ил. - 7 экз.

 

7.3. Перечень информационных технологий, используемых при осуществлении образовательного процесса по дисциплине, включая перечень программного обеспечения и информационных справочных систем

В образовательном процессе используются информационные технологии, реализованные на основе информационно-образовательного портала института (www.mivlgu.ru/iop), и инфокоммуникационной сети института:

- предоставление учебно-методических материалов в электроном виде;

- взаимодействие участников образовательного процесса через локальную сеть института и Интернет;

- предоставление сведений о результатах учебной деятельности в электронном личном кабинете обучающегося.

Информационные справочные системы:

1. http://www.intuit.ru

2. http://www.biblioclub.ru

Программное обеспечение:

не предусмотрено

 

7.4. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», необходимых для освоения дисциплины

elib.mivlgu.local

book.ru

 

8. Описание материально-технической базы, необходимой для осуществления образовательного процесса по дисциплине

Лекционная аудитория

Проектор ACER P1100 DLP Projector EMEA; компьютер Celeron 1.8 GHz; экран настенный

Лаборатория микропроцессорных систем и цифровых автоматов

Компьютер Intel Celeron - 7 шт.; осциллограф С1-65; генератор Г3-109; вольтметр В7-26; учебный лабораторный комплекс SDK-1.1; стенд учебный лабораторный LESO1; экран настенный

 

9. Методические указания по освоению дисциплины

Для успешного освоения теоретического материала обучающийся: знакомится со списком рекомендуемой основной и дополнительной литературы; уточняет у преподавателя, каким дополнительным пособиям следует отдать предпочтение; ведет конспект лекций и прорабатывает лекционный материал, пользуясь как конспектом, так и учебными пособиями.

На практических занятиях пройденный теоретический материал подкрепляется решением задач по основным темам дисциплины. Занятия проводятся в компьютерном классе, используя специальное программное обеспечение. Каждой подгруппе обучающихся преподаватель выдает задачу, связанную с разработкой и программной реализацией алгоритмов обработки информации. В конце занятия обучающие демонстрируют полученные результаты преподавателю и при необходимости делают работу над ошибками.

Самостоятельная работа оказывает важное влияние на формирование личности будущего специалиста, она планируется обучающимся самостоятельно. Каждый обучающийся самостоятельно определяет режим своей работы и меру труда, затрачиваемого на овладение учебным содержанием дисциплины. Он выполняет внеаудиторную работу и изучение разделов, выносимых на самостоятельную работу, по личному индивидуальному плану, в зависимости от его подготовки, времени и других условий.

Форма заключительного контроля при промежуточной аттестации – зачет. Для проведения промежуточной аттестации по дисциплине разработаны фонд оценочных средств и балльно-рейтинговая система оценки учебной деятельности студентов. Оценка по дисциплине выставляется в информационной системе и носит интегрированный характер, учитывающий результаты оценивания участия студентов в аудиторных занятиях, качества и своевременности выполнения заданий в ходе изучения дисциплины и промежуточной аттестации.

 


лист_утверждения


РЕЦЕНЗИЯ

на  рабочую программу дисциплины

«Теория информации»

по направлению подготовки 09.03.01 Информатика и вычислительная техника

 

Рабочая программа дисциплины «Теория информации» составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта по направлению подготовки 09.03.01 Информатика и вычислительная техника.

На изучение данного курса по учебному плану отводится 108 час. (3 ЗЕТ). Формой итогового контроля изучения дисциплины является зачет .

Цель дисциплины: получение знаний студентами второго курса специальности 09.03.01 «Информатика и вычислительная техника» в области теории информации.

Задачи дисциплины:

Изучение студентами таких вопросов как:

– количественного представления информации;

– определение энтропии дискретного источника сообщений;

– информационной избыточности источника дискретных сообщений.

Получение представления студентами :

– о месте и роли теории информации в современных средствах вычислительной техники и путях дальнейшего развития науки и практики обработки информации;

– о месте и роли информации в современном мире, определение энтропии, информационной избыточности источника дискретных сообщений.

Содержание занятий соответствуют требованиям образовательного стандарта. Имеется перечень вопросов для самостоятельной работы студентов, способствующий более глубокому изучению дисциплины.

Освоение дисциплины позволит студентам приобрести теоретические и практические знания, необходимые при решении задач в будущей практической деятельности.

Предлагаемые фонды оценочных средств для выявления уровня знаний и умений обучаемых полностью охватывает содержание курса и соответствуют ФГОС.

Перечень учебно-методической литературы достаточен для изучения дисциплины. Имеются ссылки на электронно-библиотечные системы.

Рабочая программа дисциплины «Теория информации» рекомендуется для использования в учебном процессе по направлению подготовки 09.03.01 Информатика и вычислительная техника.

 

24.02.2016 г.