情報理論の教科書について

情報理論の教科書について

学問を一人でする際に設備面で最も重要なことは選ぶ教材だと思います。
ここでは自分が読んだことある教科書も含めてまとめたいと思います。
私は情報理論の専門家・研究者ではないため、教科書の良し悪しよりもこういう教科書がありますよといった紹介に留めます。



■読んだことあるもの

イラストで学ぶ 情報理論の考え方

URL: https://www.kspub.co.jp/book/detail/5418666.html

専門家の助けなしに情報理論を勉強しようと思ったら一番最初に読むべき本だと思います。非常にわかりやすいです。
個人的なオススメポイントは最後の章の「復号誤り率が零に収束する符号列の構成法」のところです。 Elias の繰り返し符号 (Error-Free Coding) という、復号誤り確率が 0 に収束し符号化率が 0 でない符号を構成していきます。

情報理論講義

URL: https://www.honyaclub.com/shop/g/g12483410/

「イラストで学ぶ 情報理論の考え方」の次に読むと良いのではないかと思います。
この本独自の話題としてVF符号(タンストール符号)に関する記述があることが挙げられます。

情報と符号化の数理

URL: https://www.iwanami.co.jp/book/b480087.html
書評: https://www.jstage.jst.go.jp/article/bjsiam/6/1/6_KJ00005768161/_article/-char/ja/

データ圧縮(情報源符号化)に焦点をあてた本です。
この本のまえがきにも記載がありますが、ユニバーサルデータ圧縮に関する記述が多めで、全体的に(他の和書では扱われていないような)極めて高度な内容を扱っています。
各章末に豊富な量の演習問題がありますが、これも極めて高度な内容で、その章を読むだけでは到底解けないと思われます。
専門家になりたい人向け?

情報理論(有本卓)

URL: https://www.kyoritsu-pub.co.jp/book/b10006455.html

情報理論のより高度な話題に触れられる本です。
有本先生自身により考案された通信路容量の数値計算(Arimoto-Blahut アルゴリズム)の説明やギャラガーによる通信路符号化の信頼性関数,レート歪み理論に関する話題が扱われています。
本全体で統計学との関連性が強調されているように思います。

国立国会図書館で閲覧できます。 https://dl.ndl.go.jp/pid/12628139

情報理論勉強中(youtube)

https://www.youtube.com/channel/UC4qjwhIRw78Z1nBzuf5qMDA

書籍ではないのですが、情報理論全般のさまざまな話題について極めてわかりやすく講義されています。
教科書にはあまり載っていないような話題にも触れられてあり、とても勉強になります。
(余談ですがいつもノートをとって勉強させていただいています。)

情報理論 基礎と広がり

URL: https://www.kyoritsu-pub.co.jp/book/b10008178.html
原版に対する書評: https://www.jstage.jst.go.jp/article/bjsiam/4/3/4_KJ00005767937/_article/-char/ja/

通称 Cover-Thomasです。 arxivのこの記事によると近々原著の第3版が出るようです。
翻訳版を持っているのですが大きくて厚みがあります。

情報理論(今井秀樹)

URL: https://www.ohmsha.co.jp/book/9784274223259.html

情報理論の全般を見通すための本というのが個人的な感想です。
これまで紹介してきたものはいわゆる符号理論や実用に関する記述はあまりないことが多いですが、この本ではそういった話題もそれぞれ簡潔に扱われています。
ただし、通信路符号化定理は言及に留まり,証明は省略されているなど、全般的に各話題が紹介されているだけなのであまり独習には向かないと思われます。
個人的には情報通信のための本と感じます。

例題で学ぶ符号理論入門

URL: https://www.morikita.co.jp/books/mid/081741

符号理論の基本的なことを学べる本で、BCH符号とRS符号を理解したい人向けです。
丁寧に書かれており非常におすすめです。



■読みたいもの

現代情報理論

https://dl.ndl.go.jp/pid/12628168/1/1

有本先生の本です。「情報理論(有本卓)」と内容に重複があります。

確率・情報・エントロピー

https://www.morikita.co.jp/books/mid/082040

有本先生の本です。「情報理論(有本卓)」と内容に重複があります。

Coding Theorems for Discrete Memoryless Systems

URL:https://dl.acm.org/doi/10.5555/2988128
Introduction: https://www.sciencedirect.com/science/chapter/monograph/pii/B9780121984502500063

「タイプの方法(The Method of Types)」など

現代シャノン理論: タイプによる情報理論

URL: https://www.kinokuniya.co.jp/f/dsg-01-9784563015220

情報理論とその応用学会ニューズレターNo.73にこの本が書かれた経緯について著者による記載があります。

「CsiszarとKornerの名著に、砂糖をまぶして咀嚼しやすくしたつもりの本」(リンク)

Information Theory and Reliable Communication

URL: https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-7091-2945-6

リード・ソロモン符号の半世紀より

Gallager が導いたこの定理は任意の符号長 n に対し,式 (14) を満たす符号の存在を(厳密に)明らかにした.美しい定理で ある.この定理はブロック符号研究者に大きな勇気を与え,そして Gallager を Shannon 以来の情報理論の中興の祖として位置付けるものとなった

Information Theory and Statistics (Solomon Kullback)

URL: https://dl.acm.org/doi/10.1137/1002033

カルバック・ライブラー情報のカルバックにより書かれた本

情報エントロピー論

URL: https://www.morikita.co.jp/books/mid/082109

情報理論における情報スペクトル的方法

URL: https://www.kinokuniya.co.jp/f/dsg-01-9784563014018
英語版URL: https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-662-12066-8
書評URL: https://www.jstage.jst.go.jp/article/bjsiam/8/2/8_KJ00005768515/_article/-char/ja
極道顛末記(序文): http://www.quest.lab.uec.ac.jp/han/Spectrum-preface.html

Information Theory From Coding to Learning

URL: https://www.cambridge.org/highereducation/books/information-theory/CFF2F02ED54398148B7D8AA26E55B2BC

著者のページから出版前のドラフトがダウンロードできる
以前見たときにはAmazonのレビュー欄に Cover-Thomas よりもはるかに難しいというコメントがあった気がしたのだが,改めて見に行ったらなかった

Information Theory, Inference, and Learning Algorithms

600ページくらいの本(製本された物を見たことはないがとても分厚そう...) ニューラルネットワークや疎なグラフを用いた誤り訂正符号なども載っている 著者のページからダウンロードできる