东北电力大学教案封皮开课单位理学院信息与计算教研室课程名称.docVIP

东北电力大学 教 案 封 皮 开课单位 理学院信息与计算教研室 课程名称 信息与编码 授课教师 常志文 授课对象 信息与计算专业121 选用教材 信息论与编码理论（沈世镒） 总学时 60（含课内实验10学时） 课次 1 第 1 章 第1~3节 教学目的 及要求 教学目的及要求： 要求学生了解信息编码的产生及与发展现状； 了解密码学与编码的关系以及必威体育精装版发展； 了解信息编码与密码学在经济发展中作用。 教学重点处理安排 教学重点： 息论的产生及发展动力，及与数学的关系； 处理安排： 结合现今国内外信息技术发展现状，及我国对信息技术的重视程度加以说明，并说明发展本质是数学技术的推动。 教学难点处理安排 教学难点： 与信息技术相关的学科领域介绍； 处理安排： 结合行业，结合就业以及结合毕业生招聘等问题说明。 教学方式、 方法 方式（手段）：多媒体+板书； 方法：讲授。 教学 内容 及时 间分 配 第一节课： 1.1 信息论的发展概况；--------------------45分钟 第二节课： 1.2信息与编码理论的主要内容；--------20分钟 1.3内容简介及文献介绍。-----------------15分钟 例题、练习题 例题：与信息与编码相关产品实例，技术实例等。 作业、思考题 作业：通过上网或查找相关书籍找出信息与编码中自己最感兴趣的方向并对其发展及应用前景作简要介绍。 教 案 内 容 备 注 第一章 概述 信息论的发展概况 本章主要介绍信息论与编码理论的基本情况，其中包括信息论与编码理论的产生、发展、理论的形成过程、重要的应用领域与问题，同时还要介绍信息度量的基本要求与通信系统的基本要素及它们的数学模型。通过这些介绍可使读者对信息论与信息编码理论有一个基本了解。 信息论的产生与发展 信息的概念是一个普遍的概念，但信息论的产生、发展与通信、计算机技术的产生、发展密切相关。回顾它的历史，大体可以分为早期酝酿、理论建立、理论发展、理论应用与近代发展的几个阶段与特征，我们先对此作一个简单的回顾。 信息论的早期酝酿 在人类文明的早期，人们就已经知道利用信息与信息传递等手段来实现某些目的要求。20世纪初，信息论开始进入早期酝酿期，为了提高通信的质量与效率，人们往往从物理与数学两个不同的方面来考虑。由于数学方法的引入，使信息论的一些基本问题开始形成。 香农信息论的建立与发展 信息论的产生以1948年香农的奠基性论文为起始，至今已有50多年的历史了，在这50多年中，电子、通信与计算机技术、产业与市场经历了空前的大规模的发展，信息技术的产品进入千家万户，成为工作、学习与生活中不可缺少的组成部分。可以豪不夸张地说，信息论在这场空前的技术革命的许多问题中起到了理论基础、思想先导与技术关键性的作用。现代的通信、多媒体与网络技术无不受益与信息与编码理论及它们的相关学科，的发展，这些发展推动了信息技术的革命，也丰富了信息论的内容。 3．1香农信息论的确立 1948年20世纪60年代，我们把这一时期称为理论的确立期，其主要特点是对香农理论的研究与说明，其中包括对通信系统的数学模型与基本问题的说明与讨论，其中的主要问题有：对信息量、香农熵的来源、意义与作用的讨论，关于通信基本问题的讨论，信源、信道编码问题的模型、本质问题与意义的讨论，信源、信道编码的编码定理及其证明，信源、信道编码的编码的编码的实现与应用问题等。 这一阶段工作完成的主要标志是对以上问题实现了严格的数学描述与论证。从信息的度量到通信模型、从编码问题到主要编码定理的证明都是在严格的数学定义与证明中完成的。另外，一系列专著的完成也是香农信息论确立的标志。 3．2香农理论的发展 20世纪70到80年代，信息论为理论发展期。由于香农理论的阐明与通信技术的发展，信息论的研究范围日益扩大，这一时期发展的主要内容在率失真与多用户信息论方面。率失真理论实际上是一种在有允许误差下的信源编码理论，该理论到80、90年代成为数据压缩技术的理论基础。多用户信息论的最早思路是香农提出的，到70、80年代得到迅速发展，成为这一时期信息论的一个主流课题，各种不同类型的多用户信源信道模型被提出，许多相关的编码定理被证明，这些模型与当时的微波与卫星通信模型密切相关，当时的微波转播，通信卫星与广播卫星模型正与这些模型符合。 信息论的近期发展 4．1信息论与密码学 通信中的安全与必威体育官网网址问题是通信编码问题的又一种表示形式，由香农提出的必威体育官网网址系统模型仍然是近代密码学的基本模型。其中的许多度量性指标，如加密运算中的安全性、剩余度等指标与信息量密切相关。 4．2算法信息论与分形数学 由于香农、柯莫各洛夫复杂度与豪斯道夫维数的等价性在理论上已得到证明，从而使信息论