Předmět: Základy informatiky

» Seznam fakult » FAI » AUIUI
Název předmětu Základy informatiky
Kód předmětu AUIUI/AEZIN
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Bakalářský
Rok studia nespecifikován
Semestr Letní
Počet ECTS kreditů 5
Vyučovací jazyk Čeština, Angličtina
Statut předmětu nespecifikováno
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Rejdík Martin, Ing.
  • Zelinka Ivan, prof. Ing. Ph.D.
  • Chramcov Bronislav, doc. Ing. Bc. Ph.D.
  • Budíková Věra, Ing.
  • Macháček Martin, Ing.
  • Brázdil Michal, Ing.
  • Kouřil Lukáš, Ing. Ph.D.
  • Motýl Ivo, Ing.
  • Hubáček Jiří, Ing.
  • Vala Richard, Ing. Bc.
  • Pluháček Michal, doc. Ing. Ph.D.
  • Vala Radek, Ing. Ph.D.
  • Kolek Jan, Ing.
  • Perůtka Karel, Ing. Ph.D.
  • Vogeltanz Tomáš, Ing. Ph.D.
  • Krčmář Miloš, RNDr. Ing.
Obsah předmětu
- VZNIK A VÝVOJ TEORIE INFORMACE (hlavní představitelé vzniku a vývoje teorie informace, pojem informace a informatika, kde se můžeme setkat s teorií informace). - ZÁKLADY TEORIE PRAVDĚPODOBNOSTI, NÁHODNÁ VELIČINA (podmínky mezi náhodnými událostmi, algebraické zákony pro náhodné události,axiomy pro náhodné události, rozdělení náhodných veličin). - ČÍSELNÉ SOUSTAVY A OPERACE V NICH (dvojková soustava, osmičková soustava, šestnáctková soustava, nepolyadické soustavy, římské čísla). - POJEM INFORMACE A ENTROPIE (jednotka informace, zobrazení informace, informační hodnota, definice entropie a její vlastnosti, průměrná entropie, vzájemně nezávislé systémy). - ZDROJE ZPRÁV a jejich vlastnosti (spojité zdroje zpráv, diskrétní zdroje zpráv, způsoby převodu spojitého zdroje na diskrétní). - PŘENOS INFORMACE (popis obecného komunikačního systému, přenosový kanál, model diskrétního sdělovacího kanálu (binárního), informační poměry v hlukovém kanálu, vlastnosti přenosů kanálů - propustnost, poruchy a šumy přenosu, způsoby boje proti šumu). - ELEMENTÁRNÍ TEORIE KÓDOVÁNÍ (definice kódu, definice kódování, zdrojová abeceda, přenosová abeceda, kódové slovo). - ROVNOMĚRNÉ KÓDY A NEROVNOMĚRNÉ KÓDY (telegrafní kód, telegraf, ASCII kód, Morseova abeceda, konstrukce nerovnoměrných kódů, P-kódy, Mc Millanova podmínka) - EFEKTIVNÍ KÓDY (průměrná délka kódového slova, efektivnost kódu, Shannon-Fanova metoda návrhu efektivního kódu, Huffmanova metoda). - BEZPEČNOSTÍ KÓDY (Hammingova vzdálenost, detekční schopnosti, korekční schopnosti, geometrický model a distribuce chyb). - SYSTEMATICKÉ KÓDY PRO PŘENOS ZPRÁV (paritní kód, iterační kód, lineární kódy-Hammingovy a rozšířené Hammingovy kódy, nelineární kódy-inverzní kód) - CYKLICKÉ KÓDY (realizace cyklických kódů, algoritmus pro kódování a dekódování cyklických kódů). - KONTROLNÍ ČÍSLICE U KÓDŮ BĚŽNÉHO ŽIVOTA (Čárové kódy, kód ISBN, ISSN, rodné číslo, číslo bankovního účtu). - DVOUROZMĚRNÉ KÓDY (QR kódy, Matrix kódy, BeeTag, MSTag)

Studijní aktivity a metody výuky
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž), Cvičení na počítači
Výsledky učení
Odborné znalosti
vysvětlit pojmy množství informace a entropie
vysvětlit pojmy množství informace a entropie
popsat a vysvětlit princip diskretizace spojitého signálu
popsat a vysvětlit princip diskretizace spojitého signálu
charakterizovat obecný komunikační systém a vysvětlit princip činnosti jednotlivých prvků tohoto systému
charakterizovat obecný komunikační systém a vysvětlit princip činnosti jednotlivých prvků tohoto systému
vysvětlit pojmy kódování, kód, kódové slovo, zdrojová a přenosová abeceda
vysvětlit pojmy kódování, kód, kódové slovo, zdrojová a přenosová abeceda
rozeznat rovnoměrný a nerovnoměrný kód
rozeznat rovnoměrný a nerovnoměrný kód
vysvětlit metody návrhu efektivních kódů
vysvětlit metody návrhu efektivních kódů
charakterizovat detekční a korekční vlastnosti bezpečnostních kódů s ohledem na Hamingovu vzdálenost kódu
charakterizovat detekční a korekční vlastnosti bezpečnostních kódů s ohledem na Hamingovu vzdálenost kódu
rozlišit systematické a nesystematické bezpečnostní kódy, vyjmenovat jejich příklady
rozlišit systematické a nesystematické bezpečnostní kódy, vyjmenovat jejich příklady
popsat princip výpočtu kontrolní cifry u kódů běžného života
popsat princip výpočtu kontrolní cifry u kódů běžného života
Odborné dovednosti
převést číslo z jedné číselné soustavy do druhé
převést číslo z jedné číselné soustavy do druhé
vypočítat chybu kvantování při diskretizaci signálu
vypočítat chybu kvantování při diskretizaci signálu
navrhnout rovnoměrný kód pro danou abecedu zdroje
navrhnout rovnoměrný kód pro danou abecedu zdroje
sestavit pro danou abecedu zdroje nerovnoměrný efektivní kód
sestavit pro danou abecedu zdroje nerovnoměrný efektivní kód
vypočítat efektivitu a průměrnou délku kódu
vypočítat efektivitu a průměrnou délku kódu
určit korekční a detekční vlastnosti kódu na základě hodnoty Hammingovi vzdálenosti
určit korekční a detekční vlastnosti kódu na základě hodnoty Hammingovi vzdálenosti
zakódovat (zabezpečit) nezabezpečené kódové slovo pomocí lineárních kódů (Hammingova kódu)
zakódovat (zabezpečit) nezabezpečené kódové slovo pomocí lineárních kódů (Hammingova kódu)
provést kontrolu přijatého kódového slova, vypočítat kontrolní cifru u kódů běžného života (ISBN, ISSN, čárový kód)
provést kontrolu přijatého kódového slova, vypočítat kontrolní cifru u kódů běžného života (ISBN, ISSN, čárový kód)
Vyučovací metody
Odborné znalosti
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž)
Cvičení na počítači
Cvičení na počítači
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž)
Hodnotící metody
Didaktický test
Rozbor produktů pracovní činnosti studenta (technické práce)
Rozbor produktů pracovní činnosti studenta (technické práce)
Ústní zkouška
Didaktický test
Ústní zkouška
Doporučená literatura
  • Cover, T. M. Elements of information theory. 2nd ed. Hoboken, N.J. : Wiley-Interscience, 2006. ISBN 0-471-24195-4.
  • FARANA, R. Kapitoly ze základů informatiky. Ostrava, 2003. ISBN 80-248-0265-1.
  • HEBÁK, P., KAHOUNOVÁ, J. Počet pravděpodobnosti v příkladech. Praha, 2005. ISBN 80-7333-040-7.
  • Vlček, Karel. Komprese a kódová zabezpečení v multimediálních komunikacích. 1. vyd. Praha : BEN - technická literatura, 2000. ISBN 8086056686.
  • Zelinka, Ivan. Aplikovaná informatika aneb úvod do fraktální geometrie, buněčných automatů. 1. vyd. Zlín : FT VUT, 1999. ISBN 8021414235.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr