F 349 – Turma de 2024
Prof. Marcos Cesar de Oliveira
IF11
email: marcos@ifi.unicamp.br
Aulas:
Às Terças e Quintas na IF11 das 10h às 12h
Aulas de outros anos postadas no canal YouTube
2022
1| Introdução
2 | Elementos de Teoria de Probabilidades
4 | Entropia de Shannon e Informação
5 | Moeda Falsa de Rényi e Entropia da Linguagem
6 | Entropia Termodinâmica e Termoestatística
7 | Propriedades da Entropia de Shannon
11 | Códigos Ótimos
12 | Teorema de Codificação da Fonte de Shannon
13 | Codificações
14 | Ruído Clássico e Capacidade do Canal
15 | Canais e Propriedade de Equipartição Assintótica
16 | Códigos de Correção de Erros
17 | Teorema de Codificação do Canal com Ruído
18 | Princípio de Máxima Entropia
19 | Entropia de Variáveis Aleatórias Contínuas
20 | Canais Gaussianos
21| Canais com Banda Limitada e Canais não Lieares
22 | Introdução à Teoria de Computação
23 | Custo Energético de Computação e Introdução à Computação Quântica
24 | Introdução elementar de Álgebra Linear
25 | Postulados da Mecânica Quântica
26 | O Operador Densidade: A Mecânica Quântica sem Vetores de Estado
27 | O qubit
28 | Bits Quânticos (versão detalhada)
29 | Operações Unitárias em Qubits (versão detalhada)
30 | Protocolos Quânticos de Comunicação
31 | Entropia de von Neumann, Informação e Correlação
32 | Correlação Clássica e Correlação Quântica
33 | Ruído Quântico e Operações Quânticas
34 | Teoria Quântica de Correção de Erros
Ementa Resumida: (em vermelho o que já foi visto no período corrente)
1. Fundamentos de probabilidades;
2. Distribuições de probabilidade;
3. Medindo a Informação;
4. Entropia Termodinâmica, Estatística e Informacional e Física da Informação
5. Propriedades da Entropia de Shannon
6. Informação mútua;
7. Correlação e Divergência
8. Codificação da informação;
9. Codificação e compressão ótimas;
10. Teorema de codificação
11. Ruído térmico em sistemas físicos
12. Entropia do canal;
13. Teorema de capacidade de canal
14. Correção de erros;
15. Entropia diferencial e canais contínuos
16. Maximização da Entropia
17. Canal Gaussiano
18. Introdução à Teoria de Computação e Computação Quântica
19. Revisão de Mecânica Quântica
20. Estados, Operações e Efeitos;
21. Operações sobre bits quânticos;
22. Estados emaranhados, Codificação Superdensa e Teletransporte.
23. Entropia de von Neumann e Teoria de informação quântica;
24. Ruídos quânticos;
25. Correção de erros quânticos;
25. Compressão quântica de dados e Capacidade de canais quânticos;
Texto principal:
1. Notas de Aula. -> Disponível no material de consulta abaixo (em atualização).
2. Classical and Quantum Information Theory:
An Introduction for the Telecom Scientist
Emmanuel Desurvire
(Cambridge University Press, 2009).
Textos de consulta:
1. Elements of Information Theory
T. M. Cover and J. A. Thomas
(John Wiley & Sons, 1991);
2. Quantum Computation and Quantum Information
M. A. Nielsen e I. L. Chuang,
(Cambridge University Press, 2000);
3. Information Theory, Inference, and Learning Algorithms,
D. J. C. MacKay
(Cambridge University Press, 2003);
4. Feynman Lectures on Computation
R. P. Feynman, ed. A. J. G. Hey e R. W. Allen
(Addison-Wesley, 1997);
5. A mathematical theory of communication
C. E. Shannon
The Bell System Technical Journal (Volume: 27, Issue: 3, July 1948).
Listas de Exercícios:
(1) Todos os Exercícios dos Capítulos 1 e 2 do Desurvire.
(2) Exercícios dos Capítulos 3 e 4 do Desurvire.
(3) Exercícios do Capítulo 5 do Desurvire + Tarefas sugeridas em classe
4) Exercícios dos capítulos 8 e 9 do Desurvire + Tarefas sugeridas em classe
5) Exercícios dos capítulos 11, 12 e 13 do Desurvire
6) Exercícios dos capítulos 6 e 14 do Desurvire
7) lista7
8) lista8
Datas importantes:
Período letivo: 04/03 a 01/07
Datas das tarefas: (em atualização)
Tarefa 1: 26/04
Tarefa 2: 07/06
Tarefa Ex : 07/07
Listas: Aproximadamente uma a cada duas semanas
Avaliação
Listas (L) + Tarefas (T)
M = (T1+T2+T3+ média das listas) / 4
Se M ≥ 7: Aprovado
M <7 : Exame
MF = (M+Exame) / 2
Se MF ≥ 5: Aprovado
T3: Tarefa de Extensão