İSTANBUL MEDİPOL ÜNİVERSİTESİ KAYIPSIZ VERİ SIKIŞTIRMA DERS ÇIKTI TABLOSU Dersin Kodu ve Adı ELED121538, ELEY121538 / Kayıpsız Veri Sıkıştırma Ders Saati Haftada 3 saat Bölüm/Program Elekrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü / Elektrik Elektronik ve Siber Sistemler Lisansüstü Programı Dersin Dili İngilizce Dersin Türü Seçmeli Dersi Verenler Doç. Dr. M. Oğuzhan Külekci Dersle İlgili Görüşme Saatleri Perşembe 15:00 - 17:00 Dersin Amacı Bu ders ila amaçlanan öğrencinin, herhangi bir verinin olası en az sayıda 'bit' kullanılarak ifade edilmesine yönelik kayıpsız veri sıkıştırma metodlarını kavraması, bu metodların haberleşme, depolama ve diğer alanlardaki kullanımlarını tartışıp olası uygulamalar geliştirebilir hale gelmesidir. Bu dersin sonunda öğrenci: 1. Verinin içerdiği bilgi miktarını hesaplayabilir 1.1. Verideki her bir sembolun ortalama kac bit ile ifade edilebileceğini enformasyon teorisi ile hesaplayabilir. 1.2. Verinin içerdiği bilgi miktarına göre ne kadar sıkıştırılabilir olduğunu tahmin edebilir. 1.3. İyi bir sıkıştırma için gerekli parametreleri açıklayabilir. Öğrenme Çıktıları ve Alt Beceriler 2. Bir veriyi sıkıştırmakta kullanılacak metodu tartışabilir. 2.1. Uygulamanın gereklerine göre hangi sıkıştırma metodunun tercih edilebileceğini açıklayabilir. 2.2. Verinin yapısına göre sıkıştırma algoritmalarını ayarlayabilir, düzenleyebilir. 2.3. Kayıpsız sıkıştırma algoritmalarını sınıflandırabilir, herbirinin avantaj ve dezavantajlarını tartışabilir. 3. Kayıpsız veri sıkıştırmanın kullanılabileceği alanları ifade edebilir. 3.1. Depolama sistemlerindeki kullanımlarını açıklayabilir. 3.2. Haberleşme sistemlerindeki kullanımlarını açıklayabilir. 3.3. Makina öğrenmesi ve kategorizasyondaki kullanımlarını açıklayabilir. 3.4. Büyük verilerin işlenmesindeki kullanımlarını açıklayabilir. Genel Yeterlilikler Üretken, yaratıcı, sorgulayan, bir yabancı dili etkin kullanma Haftalara Göre İşlenecek Konular 1. Veri şıkıştırmaya giriş ve temel tanımlamalar 2. Enformasyon teorisine giriş 3. Karmaşıklık ölçütleri ve kodlamaya giriş 4. Değişken uzunluklu kodlar, Shannon, Fano, Golomb, Rice, Elias, Fibonacci, Tungsten 5. Huffman kodlama 6. Aritmetik Kodlama 7. Sözlük tabanlı veri sıkıştırma: Liv-Zempel tipi algoritmalar 8. İstatistik tabanlı sıkıştırma: Prediction-by-partial-matching (PPM) tipi algoritmalar 9. Dönüşüm tabanlı sıkıştırma: Burrows-Wheeler dönüşümü ve sıkıştırma algoritmaları 10. Sıkıştırılmış veri yapılarına giriş: Rank/select sözlükleri ve wavelet ağaçları 11. Gramer tabanlı sıkıştırma algoritmaları 12. Sıkıştırma algoritmalarının makina öğrenmesinde kullanılması, bilgi uzaklığı ve normalize sıkıştırma uzaklığı kavramları 13. Sıkıştırma uygulamalarına örnekler ve öğrenci sunumları 14. Sıkıştırma uygulamalarına örnekler ve öğrenci sunumları Öğretim ve Teknikleri Anlatım, gösterim, uygulama-alıştırma, problem çözme, rapor hazırlama Dersin Koşulları Derslere katılım, ödev yapma, verilen ders notlarını ve kaynakları okumak ve araştırmak, vize ve final sınavlarına katılım Ders Notu Ders notları ve okumalar ilgili derslerde dağıtılacaktır. 1. Lossless Compression Handbook, edited by Khalid Sayood, 2003, Academic Press Series in Communications, Kaynaklar Önerilen Networking, and Multimedia, ISBN 0-12-620861-1 2. Introduction to Data Compression, Khalid Sayood, Morgan Kaufmann Series in Multimedia Information and Kaynaklar Systems 3. Data Compression: The Complete Reference, David Salomon, Springer