Inhalte: Spätestens seit den Arbeiten von Shannon (A Mathematical Theory of Communication, 1948) und Wiener (1949) etablierte sich die Informationstheorie als eigenständige Disziplin. Einige typische Fragestellungen sind: 1) Kann Information korrekt übertragen werden? Beispiel: Das Nato-Alphabet Alpha, Bravo, Charlie, ......
Was lernst du wirklich?
In diesem Seminar tauchst du in die faszinierende Welt der Informationstheorie ein, die sich damit beschäftigt, wie wir Daten effizient und fehlerfrei übertragen und speichern können. Du lernst die grundlegenden Konzepte kennen, die hinter der Komprimierung von Informationen, der Übertragung über gestörte Kanäle und der Messung von Informationsgehalt stecken. Es geht darum zu verstehen, wie digitale Kommunikation und Datenverarbeitung überhaupt funktionieren.
Das wirst du lernen
Du verstehst die Prinzipien, wie Informationen fehlerfrei übertragen werden können, selbst unter schwierigen Bedingungen.
Du kannst Methoden zur effizienten Komprimierung von Daten analysieren und ihre Funktionsweise erklären.
Du lernst, wie man Signale über gestörte Kanäle überträgt und welche Rolle Redundanz und Kanalkodierung dabei spielen.
Du begreifst das Konzept der Entropie als Maß für den Informationsgehalt und die Unsicherheit von Daten.
Du kannst die Komplexität von Datenfolgen einschätzen und ihre Bedeutung für die Informationsverarbeitung erkennen.
Du erhältst einen Einblick in die Grundlagen und Fragestellungen der Quanteninformationstheorie.
Passende Berufsfelder
Telekommunikation und NetzwerktechnikIT-Sicherheit und KryptographieDatenanalyse und Data ScienceSoftwareentwicklung und Algorithmen-DesignForschung und Entwicklung im Bereich Kommunikationstechnologien
Erstelle deinen persönlichen Lernplan
Wir helfen dir, diesen Kurs optimal vorzubereiten — mit einem individuellen Lernplan, Tipps und passenden Ressourcen.
Inhalte:
Spätestens seit den Arbeiten von Shannon (A Mathematical Theory of Communication, 1948) und Wiener (1949) etablierte sich die Informationstheorie als eigenständige Disziplin.
Einige typische Fragestellungen sind:
1) Kann Information korrekt übertragen werden? Beispiel: Das Nato-Alphabet Alpha, Bravo, Charlie, ... dient der gesprochenen Kommunikation. Die Wörter sollen so verschieden wie möglich klingen. In vielen Sprachen können z. B. die Buchstaben B und V leicht missverstanden werden. Allerdings kann dann Viktor und Bravo, selbst wenn man meint Bictor zu hören, leicht unterschieden werden.
2) Kann man Information komprimieren, um sie schneller zu übertragen? Wenn BRD übertragen wird, dürfte klar sein, dass die Bundesrepublik Deutschland gemeint ist; denn schon Hamlet erkannte -Brevity is the soul of wit-.
3) Kann man schwache Signale noch korrekt über einen gestörten Kanal übertragen? Wie oft muss man Signale regenerieren und wie viel Redundanz ist für die Kanalkodierung erforderlich?
4) Wie groß ist die Kanalkapazität?
5) Was ist Entropie?
6) Kann man Information bzw. einer binären Folge eine Komplexität zuordnen? Offensichtlich ist die Komplexität einer periodischen Folge
p=1000100010001000......
gering, weil man ein kurzes Programm schreiben kann, um diese Folge zu generieren. Andererseits ist die Komplexität einer Folge, die durch Werfen einer Münze entstand, wie z. B.
q= 0111001101011101111110.......
sehr groß, weil man kein Programm schreiben kann, das wesentlich kürzer als die Folge ist.
7) Welche Ergebnisse liefert die Quanteninformationstheorie?
Lernziele:
Studierende erlangen eine Übersicht über die Informationstheorie.
Institut für Optionale Studien IOS
Diese Veranstaltung ist im fachfremden Modul E3 nicht geeignet für Studierende der Mathe, EIT, NanoEng, ISE sowie der Ang. Inf. (aus IngWi und WiWi) .
Studienleistung zum Erwerb von ECTS-Credits:
Regelmäßige aktive Teilnahme und Klausur in der vorletzten Vorlesungswoche (3 Credits).
In E3-Veranstaltungen ist die regelmäßige, aktive Teilnahme mit angemessener Vor-/Nachbereitung Voraussetzung, um zur Prüfung zugelassen zu werden. Geduldet wird im IOS eine entschuldigte (!) Fehlzeit von max. 2x2 SWS bei regulären wöchentlichen Veranstaltungen bzw. 3 Zeitstunden bei Blockveranstaltungen.
Universität Duisburg-Essen
SS 2011
Bachelor, Bachelor
Dipl.-Math.
Hümbs Wolfgang Math