信息论A(专业选修)

学分:3.0

课程简介

本课程从香农信息论的基本观点出发,以概率论和随机过程为数学工具,建立信息及其度量的基本概念;以信息推断、信息传输和信息表征等作为应用背景,建立决策、编码、压缩等问题的数学模型;在此基础上,逐步构建信息推断、信息传输和信息表征等问题的基本框架,介绍其相应的基本性能极限,并给出基本的分析思路和方法。进一步地,通过若干应用实例的介绍,展示信息论在通信与信息处理等工程系统中的应用范例。

前置知识涉及的课程

概率论与数理统计

往年经验

这门课程重在概念和公式的理解。课程前中期会介绍大量的概念和定理,逐步引出该课程(甚至可以说是信息论这个学科)最核心的定理——信道编码定理,让我们得以窥探现代通信技术建立的理论基石,非常推荐感兴趣的同学选修。另外教材写的深入浅出,每个定理的证明都非常严谨详细,建议同学们跟着老师上课的节奏(或者提前一些)通读教材的相关章节, 以对概念和定理有更深刻的理解。(龚晨班)除了几乎每节课都有的习题外,还有一个课程project 和期末考试(闭卷,可以带一张A4小抄),但没有期中考试。课后习题均来自于课本,最好自己参考书中相关证明独立完成,不会做可以参考课后习题答案

与后续课程的联系

该课程能够提供对数据在信息层面的认知,有益于今后的数据科学研究。数据科学研究的内容一般是数据之间的关联性,这个关联可以从信息论的角度给出一个上界,也就是互信息。信息论里的熵、KL散度、互信息等概念都是建立学习目标(learning objective)的常用工具。

目录

信息论教学大纲

信源编码定理(香农第一定理)

信道编码定理(香农第二定理)

率失真定理(香农第三定理)

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