Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu - Centralny punkt logowaniaNie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Kodowanie, kompresja, kryptografia

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 0800-M-KODKOK Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (0610) Information and Communication Technologies (ICTs)
Nazwa przedmiotu: Kodowanie, kompresja, kryptografia
Jednostka: Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej
Grupy: Informatyka Stosowana s2. Przedmioty do wyboru specjalistyczne (wszystkie)
Wykłady monograficzne do wyboru (oferowane w danym roku akademickim)
Strona przedmiotu: http://www.fizyka.umk.pl/~milosz/KKK/index.htm
Punkty ECTS i inne: 3.00
Język prowadzenia: polski
Wymagania wstępne:

Elementy matematyki dyskretnej, rachunku prawdopodobieństwa i algebry liniowej

Rodzaj przedmiotu:

przedmiot fakultatywny

Całkowity nakład pracy studenta:

Godziny realizowane z udziałem nauczycieli (38 godz.):

- udział w wykładach – 30 godz.

- konsultacje z nauczycielem akademickim – 8 godz.


Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta (40 godz.):

np.

- przygotowanie do wykładu – 20 godz.

- przygotowanie do egzaminu- 20 godz.


Łącznie: 78godz. (3 ECTS)


Efekty uczenia się - wiedza:

W01: posiada podstawową wiedzę w zakresie teorii informacji przydatną do formułowania i rozwiązywania prostych zadań związanych z kodowaniem, transmisją, kompresją i szyfrowaniem danych.

W02: Zna teoretyczne ograniczenia na efektywność transmisji i kompresji danych.

W03: Zna podstawowe metody i algorytmy stosowane w ww. zastosowa¬niach.

Przypisanie do kierunkowych efektów kształcenia:

K_W01, K_W02 dla ISs2

K_W01 dla Fizykis2


Efekty uczenia się - umiejętności:

U01: potrafi wykorzystać nabytą wiedzę teoretyczną do tworzenia i analizy systemów transmisji, kompresji lub szyfrowania danych, U02: zna poszczególne metody stosowane w ww. zagadnieniach, potrafi ocenić ich przydatność i skuteczność w konkretnych sytuacjach.

U03: Rozumie potrzebę ciągłego dokształcania powodowanego pojawianiem się nowych osiągnięć, nowych technologii.


Przypisanie do kierunkowych efektów kształcenia:

K_U01, K_U04 dla ISs2

K_U01, K_U04, K_U05, K_U11 dla Fizyki s2


Efekty uczenia się - kompetencje społeczne:

K01 rozumie potrzebę wymiany informacji w grupach osób zajmujących się informatyką, rozumie możliwości jakie daje edukacja akademicka.

K02: Ma świadomość skutków wadliwie działających systemów informatycznych prowadzących do naruszenia poufności i prywatności określonych danych.

Przypisanie do kierunkowych efektów kształcenia:

K_K01, K_K05 dla ISs2


Metody dydaktyczne:

wykład informacyjny (konwencjonalny)

Metody dydaktyczne podające:

- wykład informacyjny (konwencjonalny)

Metody dydaktyczne poszukujące:

- ćwiczeniowa

Skrócony opis:

Wykład prezentuje podstawowe zagadnienia teorii informacji i kodowania, kompresji danych oraz kryptografii. Centralnym pojęciem, dla programu tego wykładu jest entropia Shannona.

Pełny opis:

1. Pojęcie i podstawowe własności entropii

2. Teoria kodowania w przypadku kanałów bezszumowych

a. Kody bezprefiksowe

b. Nierówności Krafta i McMilliana

c. Twierdzenie Shannona o kodowaniu dla kanałów bezszumowych

d. Kodowanie optymalne: kody Shannona-Fano

3. Kompresja danych

a. Kody blokowe

b. Ograniczenia wynikające z twierdzenia Shannona

c. Kod Huffmanna

d. Kod arytmetyczny

e. Kody słownikowe — algorytm LZW

f. Entropia języka naturalnego

g. Kompresja z utratą informacji: JPEG, MPEG

4. Kanały z szumem

a. Dekodowanie w obecności szumu

b. Bity kontrolne, odległość i kody Hamminga

c. Kody korygujące błędy

d. Oszacowania niezbędnej liczby bitów

5. Pojemność informacyjna kanału

a. Wzajemna informacja i jej własności

b. Nierówność Fano

c. Twierdzenie Shannona o kodowaniu w obecności szumów

6. Konstrukcja kodów korygujących

a. Kody liniowe

b. Kody cykliczne

c. Kody Bosego–Chaudhuriego–Hocquenghema (BCH)

7. Kryptografia

a. Podstawowe pojęcia: wieloznaczność (equivocation) i jedyność (unicity) szyfru

b. Szyfry symetryczne i asymetryczne

c. Elementy arytmetyki modularnej

d. Szyfry z publicznym kluczem (RSA, kod Rabina)

e. Protokół Diffiego–Hellmana, kod Elgamala

f. Podpis elektroniczny

8. Kryptografia klasyczna a kwantowa

Literatura:

1. T. K. Carne, Codes and Cryptography, lecture notes, Cambridge University 2015

2. T. M. Cover, Elements of Information Theory, John Wiley 2006

3. A. Drozdek, Wprowadzenie do kompresji danych, WNT 1999

Metody i kryteria oceniania:

egzamin ustny – W01, W02, W06, U01, U02, U03

Kryteria oceniania:

Student losuje 3 pytania i po kilkuminutowym przygotowaniu omawia przy tablicy wylosowane zagadnienia. Odpowiedzi oceniane są wg następujących kryteriów:

- znajomość teoretycznych podstaw przedmiotu – 0-5 pkt

- zrozumienie omawianych zagadnień – 0-5 pkt

- umiejętność powiązania teoretycznej wiedzy z praktycznymi problemami z zakresu kodowania, kompresji i szyfrowania danych – 0-5 pkt.

Ocena ostateczna:

Ndst – 0-50% pkt.

Dst – 51-62% pkt.

Dst plus – 63-69% pkt.

Db – 70-81% pkt.

Db plus – 82-87% pkt

Bdb – 88-100% pkt.

Praktyki zawodowe:

nnie dotyczy

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2017/18" (zakończony)

Okres: 2018-02-26 - 2018-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Wykład monograficzny, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Miłosz Michalski
Prowadzący grup: Miłosz Michalski
Strona przedmiotu: http://www.fizyka.umk.pl/~milosz/KKK/index.htm
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Wykład monograficzny - Egzamin
Skrócony opis:

por. informacje na stronie głownej przedmiotu

Pełny opis:

por. informacje na stronie głownej przedmiotu

Literatura:

por. informacje na stronie głownej przedmiotu

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2018/19" (zakończony)

Okres: 2019-02-25 - 2019-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Wykład monograficzny, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Miłosz Michalski
Prowadzący grup: Miłosz Michalski
Strona przedmiotu: http://www.fizyka.umk.pl/~milosz/KKK/index.htm
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Wykład monograficzny - Egzamin
Skrócony opis:

por. informacje na stronie głownej przedmiotu

Pełny opis:

por. informacje na stronie głownej przedmiotu

Literatura:

por. informacje na stronie głownej przedmiotu

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2019/20" (zakończony)

Okres: 2020-02-29 - 2020-09-20
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Wykład monograficzny, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Miłosz Michalski
Prowadzący grup: Miłosz Michalski
Strona przedmiotu: http://www.fizyka.umk.pl/~milosz/KKK/index.htm
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Wykład monograficzny - Egzamin
Skrócony opis:

por. informacje na stronie głownej przedmiotu

Pełny opis:

por. informacje na stronie głownej przedmiotu

Literatura:

por. informacje na stronie głownej przedmiotu

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2020/21" (w trakcie)

Okres: 2021-02-22 - 2021-09-20
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Wykład monograficzny, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Miłosz Michalski
Prowadzący grup: Miłosz Michalski
Strona przedmiotu: http://www.fizyka.umk.pl/~milosz/KKK/index.htm
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Wykład monograficzny - Egzamin
Skrócony opis:

por. informacje na stronie głownej przedmiotu

Pełny opis:

por. informacje na stronie głownej przedmiotu

Literatura:

por. informacje na stronie głownej przedmiotu

Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu.