Modern kanalkodning, inferens och inlärning, 6 hp

Modern Channel Coding, Inference and Learning, 6 credits

TSKS12

Huvudområde

Elektroteknik

Utbildningsnivå

Avancerad nivå

Kurstyp

Programkurs

Examinator

Danyo Danev

Studierektor eller motsvarande

Lasse Alfredsson

Undervisningstid

Preliminär schemalagd tid: 48 h
Rekommenderad självstudietid: 112 h

Tillgänglig för utbytesstudenter

Ja
VOF = Valbar / Obligatorisk / Frivillig
Kursen ges för Termin Period Block Språk Ort VOF
6CDDD Civilingenjör i datateknik 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V
6CDDD Civilingenjör i datateknik (Kommunikation) 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V
6CIII Civilingenjör i industriell ekonomi 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V
6CIEI Civilingenjör i industriell ekonomi - internationell, franska 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V
6CIEI Civilingenjör i industriell ekonomi - internationell, franska (Masterprofil Telekommunikation) 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V
6CIEI Civilingenjör i industriell ekonomi - internationell, franska (Teknisk inriktning Systemteknik) 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V
6CIEI Civilingenjör i industriell ekonomi - internationell, japanska 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V
6CIEI Civilingenjör i industriell ekonomi - internationell, japanska (Masterprofil Telekommunikation) 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V
6CIEI Civilingenjör i industriell ekonomi - internationell, japanska (Teknisk inriktning Systemteknik) 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V
6CIEI Civilingenjör i industriell ekonomi - internationell, kinesiska 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V
6CIEI Civilingenjör i industriell ekonomi - internationell, kinesiska (Masterprofil Telekommunikation) 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V
6CIEI Civilingenjör i industriell ekonomi - internationell, kinesiska (Teknisk inriktning Systemteknik) 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V
6CIEI Civilingenjör i industriell ekonomi - internationell, spanska 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V
6CIEI Civilingenjör i industriell ekonomi - internationell, spanska (Masterprofil Telekommunikation) 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V
6CIEI Civilingenjör i industriell ekonomi - internationell, spanska (Teknisk inriktning Systemteknik) 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V
6CIEI Civilingenjör i industriell ekonomi - internationell, tyska 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V
6CIEI Civilingenjör i industriell ekonomi - internationell, tyska (Masterprofil Telekommunikation) 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V
6CIEI Civilingenjör i industriell ekonomi - internationell, tyska (Teknisk inriktning Systemteknik) 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V
6CIII Civilingenjör i industriell ekonomi (Masterprofil Telekommunikation) 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V
6CIII Civilingenjör i industriell ekonomi (Teknisk inriktning Systemteknik) 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V
6CITE Civilingenjör i informationsteknologi 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V
6CITE Civilingenjör i informationsteknologi (Kommunikation) 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V
6CMJU Civilingenjör i mjukvaruteknik 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V
6CYYY Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, franska 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, franska (Kommunikation) 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, japanska 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, japanska (Kommunikation) 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, kinesiska 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, kinesiska (Kommunikation) 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, spanska 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, spanska (Kommunikation) 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, tyska 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, tyska (Kommunikation) 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V
6CYYY Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik (Kommunikation) 9 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V
6MCSY Communication Systems, masterprogram 3 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping O
6MICS Computer Science, masterprogram 3 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V
6MDAV Datavetenskap, masterprogram 3 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V
6MMAT Matematik, masterprogram 3 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V
6MMAT Matematik, masterprogram (Datalogi) 3 (HT 2018) 1 1 Engelska Linköping V

Huvudområde

Elektroteknik

Utbildningsnivå

Avancerad nivå

Fördjupningsnivå

A1X

Kursen ges för

  • Communication Systems, masterprogram
  • Datavetenskap, masterprogram
  • Matematik, masterprogram
  • Civilingenjör i datateknik
  • Civilingenjör i industriell ekonomi - internationell
  • Civilingenjör i industriell ekonomi
  • Civilingenjör i informationsteknologi
  • Civilingenjör i mjukvaruteknik
  • Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell
  • Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik
  • Computer Science, masterprogram

Förkunskapskrav

OBS! Tillträdeskrav för icke programstudenter omfattar vanligen också tillträdeskrav för programmet och ev. tröskelkrav för progression inom programmet, eller motsvarande.

Rekommenderade förkunskaper

Linjär algebra, sannolikhetslära, matematisk statistik, samt grundläggande kunskaper i programmering. Kunskaper i datastrukturer och algoritmer samt kommunikationssystem är önskvärda men ej ett krav.

Lärandemål

Efter genomgången kurs förväntas studenten:

  • korrekt kunna definiera och förklara följande begrepp: Hammingavstånd, linjär kod, LDPC-kod,Turbo-kod, optimal avkodning, iterativ avkodning, avkodningsområde, kanalkapacitet, täthetsutveckling, Monte Carlo simulering, marginalisering samt neuralt nätverk
  • hjälpligt kunna implementera avkodningsalgoritmer för moderna kanalkoder samt rita och analysera prestanda för dessa
  • kunna hantera erforderliga matematiska verktyg: stokastiska variabler, Bayesiansk inferens, Monte Carlo metoder, neurala nätverk
  • självständigt kunna använda avancerade kanalkodningstekniker i praktiska tillämpningar
  • kunna implementera grupperingsalgoritmer för mängder av datapunkter

 

Kursinnehåll

  • Introduktion till informationsteori och fundamentala begränsningar vid kommunikation över icke-perfekta kanaler
  • Moderna kanalkoder: LDPC-koder och "Turbo"-koder
  • Optimal avkodning: ML- och MAP-avkodning
  • Iterativa avkodningsalgoritmer och analys av deras prestanda
  • Bayesiansk inferens och exempel på dess tillämpningar
  • Grupperingsalgoritmer
  • Exakt marginalisering
  • Monte Carlo metoder för simulering av fysiska system
  • Introduktion till neurala nätverk; enskilda neuron och exempel på neurala nätverk
  • Kapacitet för enskilda neuron

Undervisnings- och arbetsformer

Undervisningen genomförs i form av föreläsningar, räkneövningar och datorlaborationer som huvudsakligen består av programmeringsuppgifter som är kopplade till teorin presenterad på föreläsningar. Programmering i R, C++, Python, Matlab eller liknande språk.

Examination

TEN1Skriftlig tentamen4 hpU, 3, 4, 5
LAB1Laborationsuppgifter2 hpU, G

Betygsskala

Fyrgradig skala, LiU, U, 3, 4, 5

Övrig information

Om undervisningsspråk

Undervisningsspråk visas på respektive kurstillfälle på fliken "Översikt".

  • Observera att även om undervisningsspråk är svenska kan delar av kursen ges på engelska.
  • Om undervisningsspråk är Svenska/Engelska kan kursen i sin helhet ges på engelska vid behov.
  • Om undervisningsspråk är Engelska ges kursen i sin helhet på engelska. 

Övrigt

Kursen bedrivs på ett sådant sätt att både mäns och kvinnors erfarenhet och kunskaper synliggörs och utvecklas.

Planering och genomförande av kurs skall utgå från kursplanens formuleringar. Den kursvärdering som ingår i kursen skall därför genomföras med kursplanen som utgångspunkt. 

Institution

Institutionen för systemteknik

Studierektor eller motsvarande

Lasse Alfredsson

Examinator

Danyo Danev

Kurshemsida och andra länkar

http://www.commsys.isy.liu.se/en/student/kurser/TSKS12

Undervisningstid

Preliminär schemalagd tid: 48 h
Rekommenderad självstudietid: 112 h

Kurslitteratur

Böcker

  • David J.C. MacKay, (2003) Information Theory, Inference and Learning Algorithms
    ISBN: 0521642981
    Cambridge University Press
Kod Benämning Omfattning Betygsskala
TEN1 Skriftlig tentamen 4 hp U, 3, 4, 5
LAB1 Laborationsuppgifter 2 hp U, G

Kursplan

För varje kurs finns en kursplan. I kursplanen anges kursens mål och innehåll samt de särskilda förkunskaper som erfordras för att den studerande skall kunna tillgodogöra sig undervisningen.

Schemaläggning

Schemaläggning av kurser görs efter, för kursen, beslutad blockindelning. För kurser med mindre än fem deltagare, och flertalet projektkurser läggs inget centralt schema.

Avbrott på kurs

Enligt rektors beslut om regler för registrering, avregistrering samt resultatrapportering (Dnr LiU-2015-01241) skall avbrott i studier registreras i Ladok. Alla studenter som inte deltar i kurs man registrerat sig på är alltså skyldiga att anmäla avbrottet så att kursregistreringen kan 
tas bort. Avanmälan från kurs görs via webbformulär, www.lith.liu.se/for-studenter/kurskomplettering?l=sv. 

Inställd kurs

Kurser med få deltagare ( < 10) kan ställas in eller organiseras på annat sätt än vad som är angivet i kursplanen. Om kurs skall ställas in eller avvikelse från kursplanen skall ske prövas och beslutas detta av programnämnden. 

Föreskrifter rörande examination och examinator 

Se särskilt beslut i regelsamlingen: http://styrdokument.liu.se/Regelsamling/VisaBeslut/622678 

Examination

Tentamen

Skriftlig och muntlig tentamen ges minst tre gånger årligen; en gång omedelbart efter kursens slut, en gång i augustiperioden samt vanligtvis i en av omtentamensperioderna. Annan placering beslutas av programnämnden.

Principer för tentamensschemat för kurser som följer läsperioderna:

  • kurser som ges Vt1 förstagångstenteras i mars och omtenteras i juni och i augusti
  • kurser som ges Vt2 förstagångstenteras i maj och omtenteras i augusti och i oktober
  • kurser som ges Ht1 förstagångstenteras i oktober och omtenteras i januari och augusti
  • kurser som ges Ht2 förstagångstenteras i januari och omtenteras i påsk och i augusti 

Tentamensschemat utgår från blockindelningen men avvikelser kan förekomma främst för kurser som samläses/samtenteras av flera program samt i lägre årskurs.

  • För kurser som av programnämnden beslutats vara vartannatårskurser ges tentamina 3 gånger endast under det år kursen ges.
  • För kurser som flyttas eller ställs in så att de ej ges under något eller några år ges tentamina 3 gånger under det närmast följande året med tentamenstillfällen motsvarande dem som gällde före flyttningen av kursen.
  • Har undervisningen upphört i en kurs ges under det närmast följande året tre tentamina samtidigt som tentamen ges i eventuell ersättningskurs, alternativt i samband med andra omtentamina. Dessutom ges tentamen ytterligare en gång under det därpå följande året om inte programnämnden föreskriver annat.
  • Om en kurs ges i flera perioder under året (för program eller vid skilda tillfällen för olika program) beslutar programnämnden/programnämnderna gemensamt om placeringen av och antalet omtentamina. 

Anmälan till tentamen

För deltagande i tentamina krävs att den studerande gjort förhandsanmälan i Studentportalen under anmälningsperioden, dvs tidigast 30 dagar och senast 10 dagar före tentamensdagen. Anvisad sal meddelas fyra dagar före tentamensdagen via e-post. Studerande, som inte förhandsanmält sitt deltagande riskerar att avvisas om plats inte finns inom ramen för tillgängliga skrivningsplatser.

Teckenförklaring till tentaanmälningssystemet:
  ** markerar att tentan ges för näst sista gången
  * markerar att tentan ges för sista gången 

Ordningsföreskrifter för studerande vid tentamensskrivningar

Se särskilt beslut i regelsamlingen: http://styrdokument.liu.se/Regelsamling/VisaBeslut/622682

Plussning

Vid Tekniska högskolan vid LiU har studerande rätt att genomgå förnyat prov för högre betyg på skriftliga tentamina samt datortentamina, dvs samtliga provmoment med kod TEN och DAT. På övriga examinationsmoment ges inte möjlighet till plussning, om inget annat anges i kursplan.

Regler för omprov

För regler för omprov vid andra examinationsformer än skriftliga tentamina och datortentamina hänvisas till LiU-föreskrifterna för examination och examinator, http://styrdokument.liu.se/Regelsamling/VisaBeslut/622678. 

Plagiering

Vid examination som innebär rapportskrivande och där studenten kan antas ha tillgång till andras källor (exempelvis vid självständiga arbeten, uppsatser etc) måste inlämnat material utformas i enlighet med god sed för källhänvisning (referenser eller citat med angivande av källa) vad gäller användning av andras text, bilder, idéer, data etc. Det ska även framgå ifall författaren återbrukat egen text, bilder, idéer, data etc från tidigare genomförd examination.

Underlåtelse att ange sådana källor kan betraktas som försök till vilseledande vid examination.

Försök till vilseledande

Vid grundad misstanke om att en student försökt vilseleda vid examination eller när en studieprestation ska bedömas ska enligt Högskoleförordningens 10 kapitel examinator anmäla det vidare till universitetets disciplinnämnd. Möjliga konsekvenser för den studerande är en avstängning från studierna eller en varning. För mer information se https://www.student.liu.se/studenttjanster/lagar-regler-rattigheter?l=sv.

Betyg

Företrädesvis skall betygen underkänd (U), godkänd (3), icke utan beröm godkänd (4) och med beröm godkänd (5) användas. Kurser som styrs av tekniska fakultetsstyrelsen fastställt tentamensschema skall därvid särskilt beaktas.

  1. Kurser med skriftlig tentamen skall ge betygen (U, 3, 4, 5).
  2. Kurser med stor del tillämpningsinriktade moment såsom laborationer, projekt eller grupparbeten får ges betygen underkänd (U) eller godkänd (G).

Examinationsmoment

  1. Skriftlig tentamen (TEN) skall ge betyg (U, 3, 4, 5).
  2. Examensarbete samt självständigt arbete ger betyg underkänd (U) eller godkänd (G).
  3. Examinationsmoment som kan ge betygen underkänd (U) eller godkänd (G) är laboration (LAB), projekt (PRA), kontrollskrivning (KTR), muntlig tentamen (MUN), datortentamen (DAT), uppgift (UPG), hemtentamina (HEM).
  4. Övriga examinationsmoment där examinationen uppfylls framför allt genom aktiv närvaro som annat (ANN), basgrupp (BAS) eller moment (MOM) ger betygen underkänd (U) eller godkänd (G).

Rapportering av den studerandes examinationsresultat sker på respektive institution.

Regler

Universitetet är en statlig myndighet vars verksamhet regleras av lagar och förordningar, exempelvis Högskolelagen och Högskoleförordningen. Förutom lagar och förordningar styrs verksamheten av ett antal styrdokument. I Linköpings universitets egna regelverk samlas gällande beslut av regelkaraktär som fattats av universitetsstyrelse, rektor samt fakultets- och områdesstyrelser. 

LiU:s regelsamling angående utbildning på grund- och avancerad nivå nås på http://styrdokument.liu.se/Regelsamling/Innehall/Utbildning_pa_grund-_och_avancerad_niva. 

Böcker

David J.C. MacKay, (2003) Information Theory, Inference and Learning Algorithms

ISBN: 0521642981

Cambridge University Press

I = Introducera, U = Undervisa, A = Använda
I U A Moduler Kommentar
1. ÄMNESKUNSKAPER
1.1 Kunskaper i grundläggande (motsvarande G1X) matematiska och naturvetenskapliga ämnen
X
X
TEN1
Använda matematiken som verktyg. A+E: Linjär algebra, Sannolikhetslära, Matematisk statistik; U+E: kodningsteori, Bayesiansk inferens, Maskininlärning;
1.2 Kunskaper i grundläggande (motsvarande G1X) teknikvetenskapliga ämnen
X
X
LAB1
TEN1
Analysera system inom elektronik. TEN1: A+E LTI-system, U+A+E: felrättande kodning; LAB1: A+E: Programmeringsförmåga, A+U+E: dataanalys;
1.3 Fördjupade kunskaper (motsvarande G2X), metoder och verktyg inom något/några teknik- och naturvetenskapliga ämnen
X
X
X
LAB1
TEN1
Felkontroll i kommunikationssystem, Iterativ avkodning, Turbokodning;
1.4 Väsentligt fördjupade kunskaper (motsvarande A1X), metoder och verktyg inom något/några teknik- och naturvetenskapliga ämnen

                            
1.5 Insikt i aktuellt forsknings- och utvecklingsarbete

                            
2. INDIVIDUELLA OCH YRKESMÄSSIGA FÄRDIGHETER OCH FÖRHÅLLNINGSSÄTT
2.1 Analytiskt tänkande och problemlösning
X
X
LAB1
TEN1
EN1: Problemlösning inom kodningsteori, inferens och statistisk dataanalys; LAB1: Implementera algoritmer för felrättande kodning och avkodning av data samt grupperingsalgoritmer. Analysera prestanda för felkorigerande system;
2.2 Experimenterande och undersökande arbetssätt samt kunskapsbildning
X
X
LAB1
Använda, modifiera och utveckla programverktyg för att felskydda kommunikation av digitala data.
2.3 Systemtänkande
X
LAB1
Modellera, implementera och analysera system för felkontrol
2.4 Förhållningssätt, tänkande och lärande
X
X
TEN1
Självständig problemlösning
2.5 Etik, likabehandling och ansvarstagande

                            
3. FÖRMÅGA ATT ARBETA I GRUPP OCH ATT KOMMUNICERA
3.1 Arbete i grupp

                            
3.2 Kommunikation
X
LAB1
Redovisa skriftligt och presentera muntligt laborationsresultat
3.3 Kommunikation på främmande språk
X
Kurslitteratur på engelska. Undervisning och examination på engelska.
4. PLANERING, UTVECKLING, REALISERING OCH DRIFT AV TEKNISKA PRODUKTER OCH SYSTEM MED HÄNSYN TILL AFFÄRSMÄSSIGA OCH SAMHÄLLELIGA BEHOV OCH KRAV
4.1 Samhälleliga villkor, inklusive ekonomiskt, socialt och ekologiskt hållbar utveckling

                            
4.2 Företags- och affärsmässiga villkor

                            
4.3 Att identifiera behov samt strukturera och planera utveckling av produkter och system

                            
4.4 Att konstruera produkter och system

                            
4.5 Att realisera produkter och system

                            
4.6 Att ta i drift och använda produkter och system

                            
5. PLANERING, GENOMFÖRANDE OCH PRESENTATION AV FORSKNINGS- ELLER UTVECKLINGSPROJEKT MED HÄNSYN TILL VETENSKAPLIGA OCH SAMHÄLLELIGA BEHOV OCH KRAV
5.1 Samhälleliga villkor, inklusive ekonomiskt, socialt och ekologiskt hållbar utveckling för kunskapsutveckling

                            
5.2 Ekonomiska villkor för kunskapsutveckling

                            
5.3 Att identifiera behov samt strukturera och planera forsknings- eller utvecklingsprojekt

                            
5.4 Att genomföra forsknings- eller utvecklingsprojekt

                            
5.5 Att redovisa och utvärdera forsknings- eller utvecklingsprojekt

                            

Denna flik innehåller det material som är publikt i Lisam. Den information som publiceras här är inte juridiskt bindande, sådant material hittar du under övriga flikar på denna sida.

Det finns inga filer att visa.