Wydział Informatyki - Informatyka (S1)
specjalność: systemy komputerowe i oprogramowanie
Sylabus przedmiotu Podstawy matematyczne korekcyjnego kodowania danych - Przedmiot obieralny III:
Informacje podstawowe
Kierunek studiów | Informatyka | ||
---|---|---|---|
Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
Obszary studiów | nauki techniczne, studia inżynierskie | ||
Profil | ogólnoakademicki | ||
Moduł | — | ||
Przedmiot | Podstawy matematyczne korekcyjnego kodowania danych - Przedmiot obieralny III | ||
Specjalność | systemy komputerowe i oprogramowanie | ||
Jednostka prowadząca | Katedra Architektury Komputerów i Telekomunikacji | ||
Nauczyciel odpowiedzialny | Dorota Majorkowska-Mech <Dorota.Majorkowska-Mech@zut.edu.pl> | ||
Inni nauczyciele | |||
ECTS (planowane) | 2,0 | ECTS (formy) | 2,0 |
Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
Blok obieralny | 8 | Grupa obieralna | 3 |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
KOD | Wymaganie wstępne |
---|---|
W-1 | Znajomość podstawowych struktur algebraicznych: grupa, pierścień, ciało, przestrzeń wektorowa. Znajomość działań na wielomianach i macierzach. |
Cele przedmiotu
KOD | Cel modułu/przedmiotu |
---|---|
C-1 | Poznanie podstawowych rodzajów kodów blokowych stosowanych do korekcyjnego kodowania danych. Poznanie sposobów kodowania i dekodowania danych przy użyciu tych kodów. |
C-2 | Poznanie wybranych elementów transmisji danych oraz uświadomienie sobie potrzeby kodownia kanałowego. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
KOD | Treść programowa | Godziny |
---|---|---|
laboratoria | ||
T-L-1 | Kody blokowege, zdolność detekcyjna, zdolność korekcyjna. Odległość Hamminga. | 2 |
T-L-2 | Ciała skończone proste, tabelki działań. Rząd multiplikatywny elementu ciała, elementy pierwotne. Charakterystyka ciała. | 1 |
T-L-3 | Algebra wielomianów i przestrzeń wektorowa nad ciałem prostym. Wielomiany nierozkładalne i pierwotne. Generowanie i własności sekwencji pseudolosowych. | 1 |
T-L-4 | Ciała skończone rozszerzone. Stopień rozszerzenia. Element algebraiczny i jego stopień. Wielomian minimalny elementu algebraicznego. Elementy pierwotne ciała i ich liczba. Postaci elementów ciał rozszerzonych: wektorowa, macierzowa, wielomianowa. | 1 |
T-L-5 | Kody liniowe. Kodowanie i dekodowanie danych. | 2 |
T-L-6 | Kody cykliczne. Kodowanie i dekodowanie danych. | 2 |
T-L-7 | Kolokwium zaliczeniowe. | 1 |
10 | ||
wykłady | ||
T-W-1 | Wstęp. System transmisji danych, błędy, model binarnego kanału transmisji danych. Typy kodów, struktura kodu blokowego, zdolność detekcyjna, zdolność korekcyjna. Odległość Hamminga. | 1 |
T-W-2 | Ciała skończone proste. Struktury algebraiczne. Arytmetyka modularna, funkcja Eulera. Ciało skończone proste, tabelki działań. Rząd multiplikatywny elementu ciała, elementy pierwotne. Charakterystyka ciała. Algebra wielomianów i przestrzeń wektorowa nad ciałem prostym. Wielomiany nierozkładalne i pierwotne. Generowanie i własności sekwencji pseudolosowych. | 1 |
T-W-3 | Konstrukcja i struktura ciał rozszerzonych. Stopień rozszerzenia. Element algebraiczny i jego stopień. Wielomian minimalny elementu algebraicznego. Elementy pierwotne ciała i ich liczba. Postaci elementów ciał rozszerzonych: wektorowa, macierzowa, wielomianowa. | 2 |
T-W-4 | Kody liniowe. Definicja kodu liniowego. Własność odległości minimalnej. Macierzowy opis kodu liniowego. Kodowanie informacji. Syndrom. Dekodowanie informacji. Liniowe kody Hamminga. | 3 |
T-W-5 | Kody cykliczne. Charakterystyka kodów cyklicznych. Wielomiany generujące kody cykliczne. Algorytm kodowania. Uproszczony algorytm dekodowania. Macierzowy opis kodów cyklicznych. Wyznaczanie macierzy kontrolnej. Realizacja techniczna koderów i dekoderów kodów cyklicznych. Cykliczne kody Hamminga, kody maksymalnej długości, kody BCH. | 2 |
T-W-6 | Sprawdzian zaliczeniowy. | 1 |
10 |
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
KOD | Forma aktywności | Godziny |
---|---|---|
laboratoria | ||
A-L-1 | uczestnictwo w zajęciach | 15 |
A-L-2 | przygotowanie do zajęć | 10 |
A-L-3 | przygotowanie do kolokwium zaliczeniowego | 5 |
30 | ||
wykłady | ||
A-W-1 | uczestnictwo w zajęciach | 15 |
A-W-2 | przygotowanie do zaliczenia | 13 |
A-W-3 | udział w konsultacjach | 2 |
30 |
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
---|---|
M-1 | Metoda podajaca/ wykład informacyjny z prezentacją |
M-2 | Metoda problemowa/ wykład problemowy |
M-3 | Metoda praktyczna/ ćwiczenia audytoryjne |
Sposoby oceny
KOD | Sposób oceny |
---|---|
S-1 | Ocena podsumowująca: wykład - zaliczenie pisemne - pytania testowe zamknięte oraz otwarte (zaliczenie po uzyskaniu 50% maksymalnej liczby punktów) |
S-2 | Ocena formująca: ćwiczenia - ocena aktywności studentów i stopnia przygotowania do ćwiczeń |
S-3 | Ocena podsumowująca: ćwiczenia - kolokwium pisemne - zadania rachunkowe (zaliczenie po uzyskaniu 50% maksymalnej liczby punktów) |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|---|
I_1A_O/3/03_W01 Ma wiedzę z algebry abstrakcyjnej z zakresu ciał skończonych: prostych i rozszerzonych, wielomianów nierozkładalnych i pierwotnych nad ciałami skończonymi oraz generacji sekwencji o skończonym okresie. Zna własności kodów blokowych: liniowych i cyklicznych oraz mechanizmy kodowania i dekodowania danych za pomocą tych kodów. | I_1A_W01 | — | — | C-1 | T-W-3, T-W-2, T-W-4, T-W-5, T-L-6, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5 | M-1, M-2, M-3 | S-2, S-3, S-1 |
I_1A_O/3/03_W09 Rozumie potrzebę kodowania kanałowego podczas transmisji danych. Zna model binarnego kanału transmisji danych. Wie jaki typ kodu jest odpowiedni dla różnych kanałów transmisyjnych, ze względu na rodzaje występujących w nim zakłóceń i powstających w związku z tym błędów. | I_1A_W09 | — | — | C-2 | T-W-1 | M-1 | S-1 |
Kryterium oceny - wiedza
Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
I_1A_O/3/03_W01 Ma wiedzę z algebry abstrakcyjnej z zakresu ciał skończonych: prostych i rozszerzonych, wielomianów nierozkładalnych i pierwotnych nad ciałami skończonymi oraz generacji sekwencji o skończonym okresie. Zna własności kodów blokowych: liniowych i cyklicznych oraz mechanizmy kodowania i dekodowania danych za pomocą tych kodów. | 2,0 | |
3,0 | student ma podstawowową wiedzę z zakresu ciał skończonych prostych i rozszerzonych. Student zna sposoby kodowania i dekodowania danych za pomocą kodów liniowych i cyklicznych. | |
3,5 | ||
4,0 | ||
4,5 | ||
5,0 | ||
I_1A_O/3/03_W09 Rozumie potrzebę kodowania kanałowego podczas transmisji danych. Zna model binarnego kanału transmisji danych. Wie jaki typ kodu jest odpowiedni dla różnych kanałów transmisyjnych, ze względu na rodzaje występujących w nim zakłóceń i powstających w związku z tym błędów. | 2,0 | |
3,0 | student ma podstawową wiedzę dotyczącą systemów transmisyjnych oraz rozumie potrzebę stosowania kodowania kanałowego w tych systemach | |
3,5 | ||
4,0 | ||
4,5 | ||
5,0 |
Literatura podstawowa
- E. R. Berlenkamp, Algebraic coding theory, McGraw-Hill, New York, 1968
- W. Mochnacki, Kody korekcyjne i kryptografia, Wydawnictwo Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 1983
- J. Dróżdż, Podstawy kodowania nadwymiarowego, Wydawnictwo Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 1968
Literatura dodatkowa
- J. Rutkowski, Algebra abstrakcyjna w zadaniach, PWN, Warszawa, 2001
- C. Kościelny, Programowa realizacja działań w ciałach skończonych do zastosowań w technice i kryptologii, Wydawnictwo Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 1983