わかりやすい ディジタル情報理論(改訂2版)

理工系・文系を問わず非常にわかりやすい情報理論、符号理論の教科書

このような方におすすめ

「情報理論」を学ぶ大学学部・短大・専門学校の学生
電気・電子・コンピュータ関連初級技術者
  • 著者塩野 充 ・ 蜷川 繁 共著
  • 定価2,530 (本体2,300 円+税)
  • A5 200頁 2021/06発行
  • ISBN978-4-274-22723-3
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  • 概要
  • 主要目次
  • 詳細目次

著者の長年の講義経験をもとに練り上げた情報理論・符号理論の教科書です。

大学1年生が読むことを念頭に、難解な内容となることを避け、高卒程度の数学を用いて、情報理論を解説しています。演習問題も数多く掲載しています。

改訂2版では、符号理論に関する解説をより追加、現行の大学・高専のカリキュラムにより即した内容とするほか、現在の視点からみて適切なアップデートをしています。

https://www.ohmsha.co.jp/book/9784274227233/
1章 2進数の基礎
2章 確率論の基礎知識
3章 情報量とエントロピー
4章 情報源と通信路
5章 符号化
6章 暗号による通信と情報セキュリティ
1章 2進数の基礎
1-1 自然2進数
1-2 各種の2進数表現
(1)2進化10進数
(2)文字コード
1-3 2進数と10進数の変換
(1)10進数から2進数への変換
(2)2進数から10進数への変換
章末問題

2章 確率論の基礎知識
2-1 集 合
2-2 試行と事象
2-3 確 率
(1)確率の基礎
(2)完全事象系
(3)大数の法則
(4)加法定理と乗法定理
2-4 条件付き確率
(1)結合確率
(2)全確率の定理
2-5 ベイズの定理
2-6 確率変数
(1)期待値
(2)分散と標準偏差
章末問題

3章 情報量とエントロピー
3-1 情報量とは
(1)自己情報量
(2)情報量の加法性
3-2 平均情報量とエントロピー
(1)平均情報量
(2)エントロピーとは
(3)最大エントロピー
(4)結合エントロピーと条件付きエントロピー
(5)シャノンの基本不等式
3-3 相互情報量
(1)相互情報量の定義
(2)相互情報量の上下限
(3)相互情報量とエントロピー関数
(4)相互情報量の性質
章末問題

4章 情報源と通信路
4-1 シャノンの通信系のモデル
4-2 情報源のモデル化
(1)マルコフ情報源
(2)遷移確率行列と状態遷移図
(3)エルゴード性について
(4)情報源の発生情報量
4-3 通信路のモデルと通信路容量
(1)通信路行列と通信路線図
(2)通信路容量とは
(3)通信路容量の計算
章末問題

5章 符号化
5-1 符号化の基礎知識
(1)符号化と冗長度
(2)一意的復号可能と瞬時復号可能
(3)クラフトの不等式
(4)符号化の評価
5-2 高効率の符号化
(1)シャノン-ファノの符号化法
(2)ハフマンの符号化法
(3)LZ符号化法
(4)シャノンの第1基本定理
5-3 雑音のある場合の符号化
(1)シャノンの第2基本定理
(2)誤りの検出と訂正
(3)ハミング距離
(4)パリティー検査法
(5)距離による誤り検出/訂正の原理
5-4 誤り訂正のできる符号化法
(1)長方形符号と三角形符号
(2)ハミング符号
(3)ハミング符号の行列表現と一般化
(4)巡回符号
(5)高度な誤り訂正符号
章末問題

6章 暗号による通信と情報セキュリティ
6-1 暗号のモデル
6-2 簡単な暗号例
(1)シーザー暗号
(2)単文字換字暗号
(3)転置暗号
6-3 暗号の安全性
(1)無条件に安全な暗号
(2)計算的に安全な暗号
6-4 暗号の分類
(1)対称暗号
(2)公開鍵暗号
6-5 ディジタル署名
(1)ディジタル署名とは
(2)ディジタル署名の原理
6-6 ハッシュ関数
(1)ハッシュ関数の特徴
(2)ハッシュ関数への攻撃
(3)SHA
章末問題

演習問題80選
章末問題 略解
演習問題80選 略解
付録1 エントロピー関数表
付録2 素数表(10000まで)
参考文献