Телекомунiкацii та шифросистеми
Метою навчальної дисципліни «Телекомунікації та шифросистеми» є розкриття сучасних наукових концепцій і понять інформаційних технологій, методів перетворення та передачі повідомлень; вивчення основних напрямів досліджень у теорії інформації та кодування в інформаційних системах, оволодіння методами кодування та декодування сигналів, оптимального їх виявлення та приймання, обробки та захисту інформації при наявності завад, управління потоками в інформаційних мережах.
Завдання: надання здобувачам вищої освіти знань щодо технології роботи з інформацією; моделей і методів перетворення повідомлень і сигналів; суті й основних прийомів кодування та декодування в інформаційно-телекомунікаційних системах.
Предмет дисципліни – технології роботи з інформацією, методи кодування в інформаційно-телекомунікаційних системах.
Тематика та види навчальних занять
Для денної форми здобуття освіти
Лекційні заняття
Лекція 1. «Інформація та її кількісні оцінки».
Лекція 2. «Властивості ентропії».
Лекція 3. «Моделі системи передачі та джерел дискретних повідомлень».
Лекція 4. «Дискретний канал та його характеристики».
Лекція 5. «Коди змінної довжини».
Лекція 6. «Основи ефективного кодування даних».
Лекція 7. «Статистичні методи оптимального кодування».
Лекція 8. «Словникові методи оптимального кодування».
Лекція 9. «Арифметичне кодування. Нові підходи до оптимального кодування даних».
Лекція 10. «Методи кодування на основі перетворень. Ущільнення зображень і звуку з втратами»
Лекція 11. «Основи завадостійкого кодування».
Лекція 12. «Блокові коди для виявлення і виправлення помилок».
Лекція 13. «Побудова блокових кодів з заданою виправною здатністю. Циклічні коди».
Лекція 14. «Неперервні коди для виявлення і виправлення помилок».
Лекція 15. «Основи криптології. Симетричні криптосистеми».
Лабораторні заняття
Лабораторне заняття №1. «Обчислення кількості інформації та підрахунок проміжної кількості інформації».
Мета заняття: формування умінь та навичок щодо використання розрахункових формул для кількості інформації текстового файлу, графічного зображення та звукового файлу.
Лабораторне заняття №2. «Ентропія та інформація. Ентропія як міра ступеня невизначеності системи».
Мета заняття: формування навичок та умінь використання формул Шеннона та Хартлі для обчислення кількості інформації як заходи зменшення невизначеності системи.
Лабораторне заняття №3. «Кількість інформації. Системи числення».
Мета заняття: Формування умінь роботи з числами у різних системах числення, формування навичок використання алгоритмів перекладу чисел з однієї системи числення до іншої.
Лабораторне заняття №4. «Двійкове кодування. Визначення надмірності коду. Оптимальне нерівномірне кодування».
Мета заняття: формування вмінь та навичок роботи з алфавітним кодуванням, формування уявлень та двійкове кодування, формування вмінь з побудови бінарного дерева; формування умінь щодо побудови оптимальних кодів, розрахунку надмірності коду.
Лабораторне заняття №5. «Оптимальне кодування. Нерівність Макміллана. Алфавітне нерівномірне кодування. Порівняння оптимальних кодів».
Мета заняття: закріплення знань про коди Хаффмана і Шеннона-Фано, формування умінь з перевірки нерівності Макміллана; закріплення знань про теорію кодування, формування умінь кодування текстової інформації за допомогою різних засобів.
Лабораторне заняття №6. «Кодування інформації. Алгоритм Лемпела-Зіва. Блокове кодування».
Мета заняття: формування знань та умінь щодо побудови блокових кодів; формування умінь роботи з різними способами кодування інформації.
Лабораторне заняття №7. «Код Хеммінгу».
Мета заняття: формування умінь з побудови коду Хеммінга та детектування та виправлення помилок.
Для заочної форми здобуття освіти
Лекційні заняття
Лекція 1. «Властивості ентропії».
Лекція 2. «Основи завадостійкого кодування».
Лабораторні заняття
Лабораторне заняття №1. «Ентропія та інформація. Ентропія як міра ступеня невизначеності системи».
Мета заняття: формування навичок та умінь використання формул Шеннона та Хартлі для обчислення кількості інформації як заходи зменшення невизначеності системи.
Лабораторне заняття №2. «Оптимальне кодування. Нерівність Макміллана. Алфавітне нерівномірне кодування. Порівняння оптимальних кодів».
Мета заняття: закріплення знань про коди Хаффмана і Шеннона-Фано, формування умінь з перевірки нерівності Макміллана; закріплення знань про теорію кодування, формування умінь кодування текстової інформації за допомогою різних засобів.
Консультації здійснюються впродовж семестру згідно встановленого розкладу.
Індивідуальна робота
для денної форми здобуття освіти
не передбачено
Контрольна робота для здобувачів заочної форми
Завдання для виконання контрольної роботи здобувач отримує на установчій лекції.
Робота містить 6 практичних та 1 теоретичне завдання.
Контрольна робота має бути оформлена у вигляді текстового документа PDF, що містить опис усіх етапів виконання завдань, графіки та висновки.
До роботи мають бути додані: вихідні файли даних, файли програми, файли з результатами (наприклад, графіки, текстові файли, таблиці).
Усі матеріали необхідно завантажити в архів (формат *.zip або *.rar) і надіслати не пізніше, ніж за місяць до початку сесії.
Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання
для денної форми здобуття освіти
Поточний контроль полягає у виконанні
1) семи лабораторних робіт. Бездоганне виконання індивідуальних поточних завдань №1 та №2 оцінюється у 5 балів кожне; індивідуальних поточних завдань №3–№7 – у 10,0 балів кожне. Всього бездоганне виконання практичних занять оцінюється у 60 балів.
2) двох модульних контрольних робіт. Модульні контрольні роботи складаються з теоретичної і практичної частин та проводяться у формі комп'ютерного тестування. Бездоганне виконання кожної модульної контрольної роботи становить 20 балів. Всього 40 балів.
Підсумковий контроль – залік. Залік виставляють за накопичувальною системою, на основі підсумовування оцінок, отриманих на модульних контролях. Оцінку «зараховано» отримують здобувачі вищої освіти, які виконали всі навчальні елементи не менш, ніж на 60 %. Максимальна оцінка, яку може отримати здобувач на заліку – 100 балів.
Для заочної форми здобуття освіти
Поточний контроль полягає у виконанні
1) двох лабораторних робіт. Бездоганне виконання кожної лабораторної роботи оцінюється у 25 балів. Всього – 50 балів.
2) контрольної роботи. Бездоганне виконання контрольної роботи становить 50 балів.
Підсумковий контроль – залік. Залік виставляють за накопичувальною системою, на основі підсумовування оцінок, отриманих на модульних контролях. Оцінку «зараховано» отримують здобувачі вищої освіти, які виконали всі навчальні елементи не менш, ніж на 60 %. Максимальна оцінка, яку може отримати здобувач на заліку – 100 балів.
К1. Здатність застосовувати знання математики, в обсязі, необхідному для використання математичних методів для аналізу і синтезу систем автоматизації.
К2. Здатність застосовувати знання фізики, електротехніки, електроніки і мікропроцесорної техніки, в обсязі, необхідному для розуміння процесів в системах автоматизації та комп'ютерно-інтегрованих технологіях.
Вища математика, Фізика, Дискретні моделі та структури, Обчислювальна техніка та комп'ютерні технології
ПРН06. Вміти застосовувати методи системного аналізу, моделювання, ідентифікації та числові методи для розроблення математичних та імітаційних моделей окремих елементів та систем автоматизації в цілому, для аналізу якості їх функціонування із використанням новітніх комп’ютерних технологій.
ПРН12. Вміти використовувати різноманітне спеціалізоване програмне забезпечення для розв’язування типових інженерних задач у галузі автоматизації, зокрема, математичного моделювання, автоматизованого проектування, керування базами даних, методів комп’ютерної графіки.
ПРН15. Знати архітектурні, криптографічні та організаційні способи захисту комп’ютерних систем та мереж; вміти оцінювати рівень інформаційної захищеності інформаційних систем, використовувати, удосконалювати, розробляти методи, алгоритми і засоби забезпечення захисту інформації при її зберіганні, обробці та передачі.