Corso di laurea magistrale in Informatica

L'organizzazione del modulo presuppone un buona conoscenza delle nozioni fornite dai corsi di probabilita' e statistica e più in generale dai corsi di matematica.
Insegnamenti propedeutici (forniscono le competenze attese in ingresso): Analisi matematica, Elementi di Probabilità e Statistica.

Il corso fornisce gli elementi essenziali della teoria dell'informazione che permettono di comprendere, analizzare e progettare i sistemi per la codifica e la trasmissione dell'informazione. Le competenze acquisite dalle studentesse e dagli studenti saranno la conoscenza della teoria di Shannon e delle sue molteplici applicazioni in alcuni settori dell'informatica.

Questo insegnamento concorre agli obiettivi formativi del Corso di Laurea Magistrale in Informatica.

Conoscenza e comprensione: al termine di questo corso, le studentesse e gli studenti dovrebbero essere in grado di:

• Calcolare/misurare il contenuto informativo di una variabile casuale dalla sua distribuzione di probabilità.
• Correlare le entropie congiunte, condizionali e marginali delle variabili in termini delle loro probabilità accoppiate.
• Definire le capacità e le proprietà del canale utilizzando i teoremi di Shannon.
• Costruire codici efficienti per dati su canali di comunicazione imperfetti.
• Introdurre le idee matematiche alla base della teoria del rilevamento e della correzione degli errori utilizzando codici lineari.

Conoscenza e comprensione applicate: la/lo studentessa/studente sarà in grado di apprezzare le caratteristiche matematiche alla base della comunicazione digitale.

Abilità comunicative: le studentesse e gli studenti saranno in grado di spiegare a un non esperto i concetti acquisiti utilizzando un'esposizione formalmente corretta e rigorosa, e di discutere con esperti su argomenti coerenti con i contenuti del corso.

 

Il corso è dedicato alla teoria dell'informazione classica: definizione dell'informazione e tipi di sorgente, concetto di entropia, la codifica di sorgente, primo teorema di Shannon (o della codifica di sorgente), codici univocamente decodificabili, ottimalità della codifica di Huffman, modelli di canale rumoroso, definizione della capacità di canale, secondo teorema di Shannon (o della codifica di canale). La parte finale del corso è dedicata allo studio di schemi di codifica di sorgente e canale utilizzati in molteplici applicazioni e sistemi di comunicazione. Tra gli schemi di codifica di canale verranno studiati i codici a blocco lineari.

Le lezioni in aula si svolgono in maniera tradizionale. Le esercitazioni saranno in parte basate sulla soluzione di esercizi propedeutici alla prova d'esame.

La verifica si articolerà in una prova scritta e in un esame orale. La verifica sarà orientata ad accertare la capacità critica maturata dallo studente nella valutazione dell'applicabilità dei principi teorici studiati nelle prime tre parti costituenti gli argomenti del corso. La prova scritta (in genere due ore di tempo) consisterà in alcune domande e/o problemi. Il voto assegnato a ciascuna domanda/problema dipenderà dal livello di difficoltà. La prova orale sarà orientata ad accertare la capacità dello studente di illustrare i vari concetti illustrati nel corso (con il livello di formalizzazione usato in questo corso). Il risultato della prova scritta contribuisce per il 70% alla valutazione finale mentre la quella orale per il 30%.

Le lezioni di questo insegnamento sono tenute in lingua inglese