今回のテーマはMIPSです。

MIPSを攻略するための知識（その1）

MIPS（ミップス）は、Million Instructions Per Second（百万命令/秒）の略であり、CPU（プロセッサ）が1秒間に実行できる命令の数を百万単位で示します。
MIPSに関する問題を攻略するポイントは、コンピュータのハードウェアの仕組みと、命令の実行に関わる用語の意味をしっかりと理解することです。

まず、コンピュータのハードウェアの仕組みを説明しましょう。
コンピュータの内部は、CPU、メモリ、I/Oという装置から構成されています。
CPU（Central Processing Unit、シーピーユー）は、プログラムを解釈実行して他の装置を制御する機能と、データを演算する機能を持っています。
メモリーは、プログラムの命令やデータを記憶する機能を持っています。
I/O（Input/Output、アイオー）は、キーボードなどの入力装置や、液晶ディスプレイなどの出力装置とコンピュータ本体を接続する機能を持っています。
CPU、メモリ、I/Oという装置および入力装置と出力装置が連携することで、コンピュータというシステムが成り立っているのです（図1）。

【図1】コンピュータのハードウェアの仕組み

MIPSを攻略するための知識（その2）

次に、命令の実行に関わる用語の意味を説明しましょう。
CPUが解釈実行できる形式の命令を「マシン語（機械語）」と呼びます。
世の中には、C言語、Java、Pythonなど、様々なプログラミング言語がありますが、それらの言語で記述されたプログラムは、マシン語に変換されてから実行されます。
マシン語は、命令やデータを2進数で表します。

CPUは、時計のようにカチカチと電圧の高低を繰り返す「クロック信号」に合わせて動作しています。
1秒間に何個のクロック信号が与えられるかを「クロック周波数」と呼び「Hz（ヘルツ）」という単位で示します。
たとえば、クロック周波数が3GHz（3ギガヘルツ）なら、G（ギガ）は10億なので、1秒間に30億個のクロック信号がCPUに与えられます。

マシン語の命令の種類によって、それを実行するために要するクロック信号の数が決まっていて、これを「クロック数」と呼びます。
クロック信号の電圧が上がって下がっての１回分を「1サイクル」と呼ぶので、クロック数のことを「CPI（Cycles Per Instruction、サイクル/命令）」と呼ぶこともあります（図2）。

【図2】CPUに与えられるクロック信号

ここまでの知識があれば、MIPSの意味を明確に理解できるでしょう。
たとえば、100MIPSのCPUは、MIPSのMはMillion（百万）なので、1秒間に100百万命令＝1億命令を実行できます。
1つの命令の実行に要する時間は、1秒÷1億＝1÷100,000,000＝10ナノ秒です。

MIPSに関する問題の例（その1）

MIPSに関する問題を克服するための知識が得られたので、実際の問題を見てみましょう。
以下は、MIPSを求める問題（出典：H29秋問9）です。

MIPSが何の略であるかを思い出してください。
Million Instructions Per Second（百万命令/秒）であり、1秒間に実行できる命令の数を百万単位で示します。
この問題では、1つの命令の実行時間が20ナノ秒なので、1秒間に実行できる命令の数は、1秒÷20ナノ秒＝1,000,000,000ナノ秒÷20ナノ秒＝50,000,000個＝50百万個なので、50MIPSです。
したがって、選択肢エが正解です。

もしも、大きな数や小さな数を意味するメガやナノなどを使った計算が苦手なら、数を3桁ずつカンマで区切るとよいでしょう。
大きな数は、3桁上がるごとに「キロ」→「メガ」→「ギガ」となります。
小さな数は、3桁下がるごとに「ミリ」→「マイクロ」→「ナノ」となります。
たとえば、先ほどの1秒÷20ナノ秒という計算は、ナノ単位に揃えて計算するために、1秒を1000倍、1000倍、1000倍して1,000,000,000ナノ秒として、1,000,000,000ナノ秒÷20ナノ秒＝50,000,000個と計算し、50,000,000個は3桁が2つあるので50メガ個と計算しました。
メガとミリオンは、どちらも100万を意味するので、50メガ個＝50ミリオン個です。

MIPSに関する問題の例（その2）

MIPSに関する問題を、もう1つ見てみましょう。
以下は、マシン語の命令のクロック数からMIPSを求める問題（出典：H30秋問9）です。

問題（出典：H30秋問9）

動作クロック周波数が700MHzのCPUで、命令実行に必要なクロック数及びその命令の出現率が表に示す値である場合、このCPUの性能は約何MIPSか。

ア　10　　　　　イ　50　　　　　ウ　70　　　　　エ　100

「命令の種別」に示されているのは、マシン語の命令の種別であり、それぞれの実行に必要なクロック数と出現率が示されています。
まず、出現率から1つの命令の実行に要する平均クロック数を求めます。
これは、確率（この問題で出現率）を掛けて集計する、期待値の計算です。
平均クロック数は、4×0.3＋8×0.6＋10×0.1＝7クロックです。
クロック周波数が700MHzなので、1秒間に700百万個のクロック信号が与えられます。
1つの命令の実行に7クロックを要するので、1秒間に700百万個のクロック信号なら、1秒間に700百万÷7＝100百万個の命令を実行でき、これをMIPSで示すと100MIPSです。
したがって、選択肢エが正解です。

今回は、「MIPS」のポイントと攻略法を解説しました。
このテーマが苦手だった受験者の参考になれば幸いです。

それでは、またお会いしましょう！

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今回受験された人はふりかえりの題材として、今後受験される人は対策の資料として、参考にしていただければ幸いです。

ちゃんと勉強していれば合格できたはずです

これまでと同様に、今回の試験問題の内容も、ほぼ 100% が過去問題の再利用でした。

以下は、今回の試験問題の分類と難易度を A, B, C で示したものです。この難易度は、私の講師経験から、

• 受講者のほぼ全員ができるものを A （やさしい）
• 半数ぐらいができるものを B （ふつう）
• ほとんどができないものを C （むずかしい）

としたものです。

※マネジメント系とストラテジ系は、全体で 1 つの分野にしています。

全 80 問の難易度を集計すると、

A が 30 問、
B が 41 問、
C が 9 問

です。

A が 90 % できて、 B が 50 % できて、 C が 25 % できる（四択問題なので最低でも 25 % できます）とすれば、 1 問が 1.25 点なので、得点の期待値は、

1.25 点 × （ 30 × 0.9 ＋ 41 × 0.5 ＋ 9 × 0.25 ）
＝ 62.19 点

になり、ギリギリですが合格点の 60 点を超えています。したがって、ちゃんと勉強した人は、きっと合格点を取れたでしょう。

2回のチャンスがある午前免除試験に難易度の差はあるのか？

午前免除試験は、毎期 2 回実施されています。今期であれば、前回の 2020 年 12 月 13 日（日）と、今回の 2021 年 1 月 24 日（日）です。これら 2 回の試験には、どちらかがやさしいといった傾向があるのでしょうか。

以下は、 2020 年秋期向けの 2 回の午前免除試験と、 2021 年春期向けの 2 回の午前免除試験の難易度を比較したものです。

これを見ると、難易度 A 、B 、C の出題数には、若干のバラツキがありますが、得点の期待値には、ほとんど違いがないことがわかります。 1 回目と 2 回目のどちらかがやさしいということはないのですから、試験を受けられるとなったら（専門学校や通信教育などで既定の学習を完了して受験の条件を満たしたら）、さっさと受験した方が得策です。

用語の意味を覚えれば、あと 1 、 2 問を取れる

今回の午前免除試験で残念な結果になってしまった人は、おそらくまるでダメだったのではなく、あと 1 、2 問で合格点を取れていたのでしょう。次の試験に向けて、その 1 、 2 問を取る方法をアドバイスしましょう。

試験の前日や、試験会場に向かう電車の中などで、「少しだけ時間があるので何かを勉強しよう」と思ったとします。

そんなときには、用語の意味を覚えてください。用語の意味を覚えるだけでできる問題が多いからです。たとえば、今回の午前免除試験では、以下の問題です。「こんなにもあるのか！」と驚かれたかもしれませんが、全部で 40 問もあります。したがって、 1 つでも多く用語を覚えれば、あと 1 、 2 問につながるのです。

問4

ディープラーニング

問8

クイックソート

問12

外部割込み

問14

ディスクストライピング

問15

ライブマイグレーション

問17

スラッシング

問21

SRAM

問24

H.264/MPEG-4 AVC

問25

ストアドプロシージャ

問29

射影

問31

ゲートウェイ

問32

NAT

問34

SNMP

問35

CAPTCHA

問36

WPA3

問37

チャレンジレスポンス認証方式

問40

SIEM（Security Information and Event Management）

問42

ファジング

問44

WAF

問45

E-R図

問49

ペアプログラミング

問50

リバースエンジニアリング

問52

PERT

問53

ファンクションポイント法

問57

UPS

問61

SOA

問62

オムニチャネル

問64

プライバシーバイデザイン

問65

アクティビティ図

問66

ベンチマーキング

問68

CRM（Customer Relationship Management）

問69

プロダクトイノベーション

問70

ディジタルディバイド

問71

逆オークション

問72

ロングテール

問73

HEMS

問74

機械学習

問75

ABC分析

問76

OC曲線

問77

ROI

info問 40 と問 68 は、問題に略語の意味が示されていたので、ここでもそれを示しています。

用語を覚えるコツは、 過去問題を通して用語を覚えることです。

なぜなら、試験問題は、ほぼ 100 % が過去問題の再利用だからです。教材や用語辞典に示された意味ではなく、実際に出題された過去問題に示された意味を覚えた方が、試験対策として効果的です。

過去問題を通して用語を覚えるときに、注意してほしいことがあります。

それは 「問題の選択肢に複数の用語が示されている場合には、正解となっている用語だけを覚えて、他の用語を気にしないこと」です。

たとえば、以下は、今回の試験の問 14 です。選択肢に様々な用語が並んでいますが、この問題の正解は選択肢ウの「ディスクストライピング」なので、この問題を通して「ディスクストライピング」だけを覚えてください。

不正解の「ディスクアットワンス」「ディスクキャッシュ」「ディスクミラーリング」という用語は、それらが正解となっている問題に遭遇したときに覚えてください。不正解の用語の中には、試験に出題されたことがないものもあります。そんな用語を覚えるのは、まったくもって無駄なことです。

暗記しない用語の覚え方｜過去問の解き方知りたいぜ

苦手な計算問題を克服すれば、あと 1 、 2 問を取れる

もう 1 つ、あと 1 、 2 問を取る方法をアドバイスしましょう。

私の講師経験では、「計算問題が苦手です」という人が多いようです。苦手な問題が明確なのは、とてもよいことです。苦手を克服すれば、あと 1 、 2 問を取れるからです。

試験問題は、ほぼ 100 % が過去問題の再利用なのですから、 苦手な問題は、その問題をできるようになるまで練習してください。学生時代のように「他の類題を練習しよう」と思う必要はありません。

計算問題の例を示しましょう。以下は、今回の試験の問 11 です。

MIPS がテーマの問題ですが、これを見て「 MIPS に関する他の類題を練習しよう」と思わないでください。まず、目の前にある「この問題をできるようにすること」が重要です。何度も繰り返しますが、試験問題は、ほぼ 100 % が過去問題の再利用なのですから、この問題が再び出題されることがあるからです。

書籍や Web 教材などに、この問題の解き方が、以下のように示されていたとしましょう。この手順を、何度も繰り返して練習してください。苦手であっても、何度も繰り返して練習すれば、きっと克服できます。あせらずに、 1 問ずつ克服していきましょう。それが、あと 1 、 2 問につながります。

手順1.

MIPS （ミップス）とは、 Million Instructions Per Second の略で、「プロセッサが、 1 秒間に実行できる命令の数を、百万単位で示したもの」という意味です。

手順2.

プロセッサの性能が 200 MIPS で、プロセッサの使用率が 80 % なので、実際に利用できる処理能力は、
200 MIPS × 0.8 = 160 MIPS
です。

手順3.

1 件のトランザクション（ 1 つの処理のまとまり）について 80 万ステップの命令実行を必要とするとは、「 1 件のトランザクションが 80 万命令である」という意味です。

手順4.

ここでは、トランザクションの処理能力を「件／秒」で求めます。プロセッサの処理能力が 160 MIPS （ 1 秒間に 160 百万命令）なのですから、 1 件が 80 万命令のトランザクションを 1 秒間に処理できる件数は、
160 百万 ÷ 80万 = 2 百件 = 200 件
になります。

正解は、選択肢イです。

苦手克服！かんたん計算問題

以上、試験対策講座の講師として、誠に勝手ながら、試験問題の講評をさせていただきました。

無事に合格できた人は、ここで手を抜かずに、午後試験の学習を始めてください。

残念な結果になってしまった人は、ここで気落ちせずに、本試験に向けて午前試験と午後試験の学習を並行して進めてください。皆様のご健闘をお祈り申し上げます！

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今回のテーマは、「 MIPS 」の計算問題です。はじめに、MIPS という略語の意味を説明します。意味がわかれば、計算方法もわかります。

ただし、様々な切り口で出題されるので、過去問題をよく練習しておきましょう。

MIPS とは？

平均命令実行時間から MIPS を求める問題

それでは、過去問題を解いてみましょう。はじめは、平均命令実行時間から MIPS を求める問題です。

平均命令実行時間が 20 ナノ秒とは、 1 個の命令を実行するのに 20 ナノ秒かかるということです。

MIPS は、 1 秒間に実行できる命令数ですから、 20 ナノ秒かかる命令を実行できる個数は、 1 秒 ÷ 20 ナノ秒という計算で求められます。

以下のように計算して、答えは 50 MIPS です。

正解エ

MIPS から平均命令実行時間を求める問題

次は、MIPS から平均命令実行時間を求める問題です。これは、先ほどの問題と逆の手順になります。

処理能力が 50 MIPS ということは、
1 秒間 に 50 × 10⁶ 個の命令を実行できます。

1 秒間に 50 × 10⁶ 個の命令を実行できるなら、
1 個あたりの実行時間は、
1 秒 ÷ ( 50 × 10⁶ ) 個 という計算で求められます。

以下のように計算して、答えは 0.02 マイクロ秒または 20 ナノ秒です。選択肢にあるのは、 20 ナノ秒です。

正解ア

MIPS から 1 トランザクションの平均処理時間を求める問題

今度は、 MIPS から 1 トランザクションの平均処理時間を求める問題です。

トランザクションとは、何らかの機能を実現する処理のまとまりのことです。問題文の内容をよく見てください。

1 トランザクションで、

平均 60 万命令の実行と、
平均 2 回のファイルアクセス

が行われます。

CPU の性能が 30 MIPS なので、 60 万命令の実行には、以下のように計算して、 20 ミリ秒の時間がかかります。

正解エ

MIPS からトランザクションの処理能力を求める問題

最後は、 MIPS からトランザクションの処理能力を求める問題です。

プロセッサの使用率が 80 % であることに注意してください。これは、プロセッサの性能が 200 MIPSであっても、実際には、その 80 % の 200 MIPS × 0.8 ＝ 160 MIPS しか利用できないということです。

1 件のトランザクションで 80 万ステップ（ 80 万個）の命令が実行されるので、それに要する時間は、以下のように計算して 0.5 × 10^-2秒です。

正解イ

以上、「 MIPS 」の計算問題の解き方を説明しましたが、十分にご理解いただけましたでしょうか。

もしも、すぐに理解できない問題があったなら、同じ問題を繰り返し練習してください。

基本情報技術者試験では、同じ問題が何度も再利用されているので、できない問題をできるようにすることが、必ず得点アップにつながるからです。

それでは、またお会いしましょう！

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ブログ、SNS、動画など様々なメディアに情報が溢れ、基本情報技術者試験の対策方法は、さまざまな方の受験体験から、近しい人の勉強法を参考にして、自身のやり方を決める時代になりました。

この「受験体験記」では、合格不合格問わず、様々な受験者の方の受験体験をインタビューしています。

今回は、“ド” 文系の美術史専攻で、2 進数も 16 進数も「人生でほとんど触れたことがなかった」のに、初受験で、午後スコア 95.5 点をとって合格された 山本 萌子 さんに、その勉強方法だけでなく、オススメしない方法、自分は使えなかった午前免除制度を激推しする理由など、対策したことを伺いました。

お話を伺った方

山本 萌子 さん
株式会社 SE プラス
Media Team　エンジニア

開発経験があっても、基本情報は別物

― まずは受験前のご経験について、伺えますか?

― エンジニアの領域、超えてるものがありますね (笑) 。ちなみに、学生の頃は、何を専攻されていたのですか?

― IT ほぼ無縁ですね (笑) なぜに IT にきたのか。。
とはいえ、開発経験があるなら、基本情報の知識はそれなりにお持ちだったのですか?

― なるほど、開発経験があるといっても、基本情報の知識とはまた違うんですね

― PHP はなく、しかも、追加されるのは Python ですものね。
では、すでに開発経験を積んでらっしゃるのに、なぜ受験しようと思われたのでしょうか ?

― いいですね、ドッグフーディング。実際、ドッグフードしてみた結果も気になるところですが、先に話を進めましょう。
試験に合格されたとのこと、試験スコアを教えて頂いてもよいでしょうか?

― ちょっとエグいスコアとってますね。。完璧じゃないですか。

― ( 完璧主義かよ。。)　そんなスコアなら、やっぱり試験対策も「余裕に 1 週間前から、チョロっとやった」みたいな感じですか ?

― またまた (笑)。　では、どんな対策をしようと考えていたのですか ?

― あらら

― おお、しっかり計画してらっしゃる !! スコアからは予想だにしない、まったくもって厳しいスタートだったんですね。。確かに “ド” 文系は数学苦手ですよね。

― 文系の人生には 2 進数、ほとんど出てこないですよね。。伺うと、やはり、開発経験と基本情報の知識は違いますね。
では、午後対策はどんな方針だったんですか?

― なるほど!　開発経験があると、そのあたりが違うんですね。ただ、午後試験にも苦手分野でてきますよね

― とても、エンジニアっぽい発想です。となると、学習時間も、バッファを積んで見積もりしたのですか?

― あら、そうなんですか。計画を伺うと、結構やることが多いように見えるのですが、進捗はどんな感じでしたか?

― 暗記問題と計算問題に分けてやるのは、いいですね。実際、お盆明けからどんな勉強していたのですか?

― なかなか地道にコツコツと苦手克服の勉強されていますね。

計算問題や苦手克服に近道なし

― 勉強で、つまづいたところはどんなところでしたか?

― ちなみに “ド” 文系であれば、苦手な計算問題は「捨てる」という選択肢もある気がしますが ?

― 実際、読みどおり、午前問題は計算問題や新規問題も増えましたね

― あとは先程、話題に挙がっていたネットワークはどうでしたか?

おすすめしない勉強方法は ?

― 使ったコンテンツ (参考書、アプリ、Web ページなど) はどうでしたか ?

― 自社のコースが挙がっていませんが … (笑)

― そういうことだったんですね。では、改善進めましょう!
あとは、勉強してみて、これはダメなやり方かも知れない、と思うものはありましたか?

― なるほど!　たしかにそうですね!!

午前免除のメリットは …「首が痛くならない」!?

― 勉強した中で、仕事などで役に立ちそう、と思ったところはどのようなものですか?

― ちなみに、開発業務だとデータベースはどうでしょうか?　サブクエリやトランザクションなどの学習は割と実務寄りに思います

― 確かに、実務の SQL 複雑ですものね。わかりみです。
では、最後に、これから受験する方に「これだけは伝えたい」と思うものはありますか?

― たしかに、どちらかが苦手であれば、なおさらですね

― 2 回、言いましたね (笑) 大事なことですね。

― 受験者の皆さん、そう言いますよね。

― 午前免除のメリットはそこですか (笑)

― (笑 笑 笑)
今日はありがとうございました !!

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やるべき問題とは、よく出る問題であり、かつ、練習すればできる問題（練習しないとできない問題）です。

厳選問題looks_oneえっ、小数点以下の 16 進数も出るの？ 出るから練習しておこう！

すでにある程度、試験の勉強をしているなら、 16 進数を 10 進数に変換する方法をご存知でしょう。

「桁の重みと桁の数字を掛けて集計する」です。

たとえば、 5A7C という 16 進数を 10 進数に変換する場合は、

16 進数の桁の重みが下位桁から順に 16⁰ 、 16¹ 、 16² 、 16³ なので、

swipe計算式は横スクロールできます

5 × 163 + 10 × 162 + 7 × 161 + 12 × 160

という計算で求められます。

「楽勝！ 楽勝！」と思って、この問題を見ると、何とビックリ、小数点以下の 16 進数を 10 進数に変換する問題です。

「えっ、小数点以下ってどうやって変換するの？ わかんな～い！」と思ったなら、練習しておきましょう。

10 進数の小数点以下の桁の重みが、0.1 、0.01 、0.001 、0.0001 、・・・ であることは、わかりますね。

これを指数形式で表記すると、

10^-1 、 10^-2 、 10^-3 、 10^-4 、・・・

になります。

小数点以下の桁の重みは、マイナスの指数になる ことがポイントです。 これは、 16 進数でも同様です。

16 進数の小数点以下の桁の重みは、

16^-1 、 16^-2 、 16^-3 、 16^-4 、・・・

になります。

そして、これもポイントなのですが、小数点以下であっても 16 進数を 10 進数に変換する方法は「桁の重みと桁の数字を掛けて集計する」です。

それでは、問題を解いてみましょう。

16 進数の小数 0.248 で「桁の重みと桁の数字を掛けて集計する」を行うと、

2 × 16-1 + 4 × 16-2 + 8 × 16- 3

になります。

16^{– 1} 、 16^{– 2} 、 16^{– 3} は、 1 / 16¹ 、 1 / 16² 、 1 / 16³ なので、

分数形式にすると、

2 / 161 + 4 / 162 + 8 / 163

になります。

この後は、コツコツ計算するしかありません。

2 / 161 + 4 / 162 + 8 / 163
= ( 2 × 162 / 163 ) + ( 4 × 16 / 163 ) + ( 8 / 163 )
= ( 2 × 162 + 4 × 16 + 8 ) / 163
= ( 2 × 16 × 16 + 4 × 16 + 8 ) / ( 16 × 16 × 16 )
= ( 2 × 16 × 2 + 4 × 2 + 1 ) / ( 16 × 16 × 2 )
= 73 / 512

になります。

解答エ

厳選問題looks_twoよく出る「命令ミックス」を覚えておきましょう

これは、「命令ミックス」を行ってから、「 MIPS（ Million Instructions Per Second、ミップス）」すなわち 1 秒間に実行できる命令数を百万単位で求める問題です。

もしも、命令ミックスという言葉が初耳なら、この機会にしっかり覚えてください。

命令ミックスとは、プログラムの中で使われている様々な命令の出現率から、1 命令当たりの実行に必要な平均クロック数（時計のようなカチカチ信号の数）を求めることです。

様々な命令を混ぜ合せるイメージがあるので、命令ミックスと呼ぶのです。

実際のプログラムでは、数十種類の命令が使われているはずですが、この問題では、「レジスタ間演算」「メモリ・レジスタ間演算」「無条件分岐」の 3 種類だけになっています（短時間で解けるようにするためです）。

それぞれの命令のクロック数と出現率を掛けて集計すれば、平均クロック数を求められます。

4 × 0.3 + 8 × 0.6 + 10 × 0.1
= 1.2 + 4.8 + 1
= 7 クロック

です。

これで、命令ミックスができました。 平均して 7 個のカチカチ信号があれば、 1 つの命令を実行できることがわかりました。

それでは、 MIPS を求めてみましょう。

動作クロック周波数が 700 MHz（メガ・ヘルツ）というのは、 1 秒間に 700 M 個のカチカチ信号が与えられるということです。

1 命令の実行に 7 個のカチカチ信号が必要なのですから、 1 秒間に実行できる命令数は、

700 M ÷ 7 = 100 M 個

です。

M （メガ）は、 Million と同じ 100 万という意味なので、 1 秒間に 100 M 個は、 100 MIPS です。

解答エ

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厳選問題looks_3これこそ教わらなければわかならい問題だ

OS は、コンピュータの基本ソフトウェアであり、ハードウェア（ CPU、メモリ、I/O ）とソフトウェア（プログラム）を管理します。

OS の管理下にあるプログラムを「タスク」と呼ぶ場合があります。

同時に複数のタスクが起動された場合、 OS は、それぞれのタスクにハードウェアを割り当てます。 この割り当てには、平等に順番に割り当てる「ラウンドロビン方式」と、優先順位をつけて割り当てる「優先度順方式」があります。 この問題は、優先度順方式をテーマにしています。

基本情報技術者試験には、知識があることを確認するために、「現実的ではない」というか「実務の現場では、こんなことやるはずがない」という問題が出ることがあります。 この問題も、その 1 つです。

「優先度順方式を知っていますか？」という問題にしたら、ただのアンケートになってしまうので、「優先度順方式を知っているなら、自分が OS になったつもりで、それぞれのタスクにハードウェアを割り当ててごらんなさい」という内容になっているのです。

これこそ、教わらなければわかならい問題であり、厳選問題にふさわしいものです。

問題の解き方を説明しましょう。

まず、条件を見てください。

• ハードウェアとして CPU と I/O（入出力装置）を割り当てます。 これは、メモリのことは気にしなくてよいということです
• CPU は、 1 個だけなので、優先順位が高いタスクが CPU を使っているときは、他に CPU を使いたいタスクがあったら、待たされることになります
• 「 I/O は競合しない」というのは、複数のタスクが同時に I/O を使うことができるという意味です
• 「 OS のオーバーヘッドを考慮しない」というのは、 CPU と I/O のことだけ考えればよいという意味です

それでは、 OS になったつもりで、タスクに CPU と I/O を割り当ててみましょう。

そのためには、以下のような割り当ての表を書くとわかりやすいはずです。 表の 1 枠を 1 ミリ秒として、割り当てたタスクを「高」「中」「低」という文字で書き込んでいくのです。

1. タスクの割り当て表を書く
   swipe表は横スクロールできます

ミリ秒	1	1	1	1	1	1	1	1	1	…
CPU
I/O
I/O
I/O

さて、ここからがポイントです。

優先度順方式では、たとえ他のタスクがハードウェアを使っていても、より優先順位が高いタスクがそのハードウェアを要求すれば、割り当てが切り替わります。

つまり、この問題を解くには、以下のように、

1. 最初に優先度「高」への割り当てをすべて書き込んで
2. 次に優先度「中」への割り当てをすべて書き込み
3. 最後に優先度「低」への割り当てをすべて書き込めばよい

のです。 こんなこと、教わらなければ、絶対にできませんね。

2. 最初に優先度「高」への割り当てをすべて書き込む

ミリ秒	1	1	1	1	1	1	1	…
CPU	高	高	高	高	高
I/O	高	高	高	高	高
I/O
I/O

3. 次に優先度「中」への割り当てをすべて書き込む

ミリ秒	1	1	1	1	1	1	1	1	1	…
CPU	高	高	高	中	中	高	高	中	中
I/O	高	高	高	高	高
I/O	中	中	中	中	中	中
I/O

4. 最後に優先度「低」への割り当てをすべて書き込む

ミリ秒

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

…

CPU

高

高

高

中

中

低

高

高

中

中

低

I/O

高

高

高

高

高

I/O

中

中

中

中

中

中

I/O

低

低

低

低

低

これで、「高」「中」「低」への割り当てが完了しました。

問題の内容は、すべてのタスクの実行が終了するまでの CPU の遊休時間（どのタスクからも使われてない時間）を求めることです。

以下の図で「遊」と記入した部分が遊休時間であり、ぜんぶで 3 枠 = 3 ミリ秒です。

1. すべてのタスクの実行が終了するまでの CPU の遊休時間

ミリ秒

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

…

CPU

高

高

高

中

中

低

遊

遊

高

高

遊

中

中

低

I/O

高

高

高

高

高

I/O

中

中

中

中

中

中

I/O

低

低

低

低

低

解答イ

やったー、できたー！

searchタグで関連記事をチェックラウンドロビン方式

厳選問題looks_4アローダイアグラムでは、ダミー作業に注意せよ

問 52　(平成 30 年度 秋期)

図のプロジェクトの日程計画において，プロジェクトの所要日数は何日か。

ア　40　　イ　45　　ウ　50　　エ　55

アローダイアグラムの問題も、教わらなければできない（教わればできる）問題です。 とってもよく出題されますので、解き方をしっかりと覚えてください。

難しそうに見えるかもしれませんが、わかってしまえば実に簡単ですので、どうぞご心配なく。

まず、アローダイアグラムの読み方です。

一般的に、 1 つのプロジェクトは、複数の作業から構成されるものです。 アローダイアグラムでは、それぞれの作業を「矢印（アロー）」で表し、図の左から右に向かって、プロジェクトのスタートからゴールまでの作業のつながりを示します。

それぞれの矢印に、作業名（ここでは大文字のアルファベット）と所要日数を書き添えます。

作業の切り替わりとなる部分を円で示し、それらを「結合点」と呼びます。

ポイントとなるのは、結合点の後にある作業は、その前にあるすべての作業が終わるまで始められないことと、問題によっては、破線で示された「ダミー作業」があることです（この問題には、 2 つのダミー作業があります）。

ダミー作業は、矢印と円だけではアローダイアグラムを書けない場合に生じます。 難しく考えずに、破線のダミー作業の矢印に所要日数として 0 を書き添えて、通常の作業と同様に取り扱ってください。

「ダミー作業は、所要日数 0 の作業だ」と考えれば OK です。

1. 破線のダミー作業の矢印に、所要日数の 0 を書き添える
   

   
   

この後は、図のスタートからゴールにあるそれぞれの結合点に、次の作業が始められる日を書き込んでいけば、プロジェクトの所要日数がわかります。 その際のポイントは、複数の作業の結合点では、最も遅い作業を待ってから、次の作業が始められることです。

まず、スタートの結合点の日数に 0 を書き込みます。 説明しやすいように、それぞれの結合点に a、b 、 c 、d 、e 、f 、g という名前を付けておきます。

2. スタートの結合点の日数に 0 を書き込む
   

   
   

わかるところから、結合点に日数を書き込んでいきましょう。

結合点 b は、結合点 a の 10 日後なので、 10 を書き込みます。
結合点 d では、作業 B（ 0 + 5 = 5 日後）とダミー作業（ 10 + 0 = 10 日後）が結合しているので、遅い方の 10 を書き込みます。

3. わかるところから、結合点に日数を書き込んでいく
   

   
   

結合点 c は、結合点 b の 15 日後 なので、 10 + 15 = 25 を書き込みます。
結合点 e は、作業 C（ 10 + 10 = 20 日後）とダミー作業（ 25 + 0 = 25 日）が結合しているので、遅い方の 25 を書き込みます。

4. わかるところから、結合点に日数を書き込んでいく（続き）
   

   
   

結合点 f は、
作業 G（ 10 + 25 = 35 日後）、
作業 F（ 25 + 15 = 40 日後）、
作業 E（ 25 + 20 = 45 日後）
が結合しているので、最も遅い 45 を書き込みます。

結合点 g は、結合点f の 10 日後 なので、 45 + 10 = 55 を書き込みます。

結合点 g がゴールなので、このプロジェクトの所要日数は、 55 日です。

正解は、エです。 いかがですか。 わかってしまえば実に簡単でしょう！

解答エ

5. わかるところから、結合点に日数を書き込んでいく（続き）
   

   
   

searchタグで関連記事をチェックアローダイアグラム

厳選問題looks_5この問題ができれば、たいがいの期待値の問題ができます

基本情報技術者試験では、様々な分野で「期待値」の計算をさせる問題が出題されます。

先ほど紹介した MIPS を求める問題の命令ミックスも、クロック数の期待値を求めていたといえます。 手を変え品を変え、様々な問題が出題されますが、ここに示した問題ができれば、たいがいの問題ができるでしょう。

何度も期待値を計算させる問題だからです。

それでは、問題を解いてみましょう。

売れたら 1000 円の利益が出て、売れ残ったら 300 円の損失が出ます。

したがって、実際の利益は、利益から損失を引いた値になります。 問題には、仕入れ個数に応じた販売個数の予想確率が示されているので、そこから売れる個数の期待値を求められます。 以下のようになります。

売れる個数の期待値

4 個仕入れた場合

4 個 × 100%

= 4 個

5 個仕入れた場合

4 個 × 30 % + 5 個 × 70 %

= 4.7 個

6 個仕入れた場合

4 個 × 30 % + 5 個 × 30 % + 6 個 × 40 %

= 5.1 個

7 個仕入れた場合

4 個 × 30 % + 5 個 × 30 % + 6 個 × 30 % + 7 個 × 10 %

= 5.2 個

売れる個数の期待値がわかったので、「仕入れ個数-売れる個数の期待値」という計算で、売れ残る個数の期待値を求められます。 以下のようになります。

売れ残る個数の期待値

4 個仕入れた場合

4 個売れるのだから、 4 個 – 4 個

= 0 個売れ残る

5 個仕入れた場合

3.9 個売れるのだから、 5 個 – 4.7 個

= 0.3 個売れ残る

6 個仕入れた場合

5.1 個売れるのだから、 6 個 – 5.1 個

= 0.9 個売れ残る

7 個仕入れた場合

5.2 個売れるのだから、 7 個 – 5.2 個

= 1.8 個売れ残る

これで、ようやく実際の利益の期待値を求める準備ができました。

1000 円 × 売れる個数の期待値 - 300 円 × 売れ残る個数の期待値

という計算で求められます。

以下のようになります。 実際の利益の期待値が最大になるのは、 6 個 仕入れた場合の 4830 円 です。

解答ウ

1 つの問題で、これほど多くの期待値の計算をさせられるのですから、この問題ができれば、たいがいの期待値の問題ができますよ。 自信を持ってください！

実際の利益の期待値

4 個仕入れた場合

1000 円 × 4 個 – 300 円 × 0 個

= 4000 円

5 個仕入れた場合

1000 円 × 4.7 個 – 300 円 × 0.3 個

= 4790 円

6 個仕入れた場合

1000 円 × 5.1 個 – 300 円 × 0.9 個

= 4830 円

7 個仕入れた場合

1000 円 × 5.2 個 – 300 円 × 1.8 個

= 4660 円

label 関連タグ: 期待値

記事をお読みいただきありがとうございます。

もしも、一度解いただけでは、よくわからない問題があったなら、わかるまで何度でも練習してください。 「やるべき問題」は「わかるまでやるべき問題」だからです。

この厳選問題大全集が、受験者の皆様のお役に立てば幸いです。

The post 「厳選5題」過去問と解説 | 平成30年度 秋期 の過去問やるならこれをやれ first appeared on 基本情報技術者試験 受験ナビ｜科目A・科目B対策から過去問解説まで 250本以上の記事を掲載.

長年、基本情報技術者試験の対策講座で講師をしてきた筆者も、まったくその通りだと思います。

ただし、ただ闇雲に全問をやればよい、というものではありません。

よく出る問題であり、かつ、練習すればできる問題（練習しないとできない問題）に絞った方が、効果的であり効率的な勉強法です。

そこで、この連載では、これまでに実施された午前試験の中から「これをやれ！」という問題を 5 問だけ厳選して、解き方を解説します。

また、ありきたりの解説には飽き飽きしているでしょうから、市販書には書けないような、ぶっちゃけた解説をさせていただきます。

第 1 回の今回は、現行の試験制度になった最初の試験である 平成 21 年度 春期 を題材にして、やるべき問題 5 題と、やる必要がない問題 5 題を示します。

info 編集部よりお知らせ
本記事ではわかりやすいよう、問題文にシンタックスハイライトを入れています

やるべき練習しておかないと意図がわからない過去問

この問題を「やるべき」と判断したのは、練習しておかないと「いったい何がいいたいの？」という感じで、出題の意図がわからない からです。

この問題の意図は、「左シフトと加算で任意の倍数を作れることを知っていますか？」ということです。

コンピュータの内部では、データが 2 進数で取り扱われています。

2 進数は、左にシフト（上位桁にずらす）と、 2 倍、 4 倍、 8 倍、 16 倍、・・・というように 2 のべき乗の値になります。

3 倍、 5 倍、 6 倍、 7 倍、 9 倍のような、 2 のべき乗でない倍数を得たい場合は、シフト と 加算 を組合せます。

問題に示されたレジスタとは、 CPU の内部にあるデータ格納領域のことで、わかりやすくいえば、データを入れる箱のことです。 「あふれ（オーバーフロー）は、発生しないものとする」という但し書きは、レジスタのサイズを気にしなくてよいということです。

ここでは、レジスタに x （何らかの値）を格納し、それを 2 ビット左にシフトして 4 倍にして、さらに x を加算しているのですから、 4 倍 + 1 倍 = 5 倍 になります。 ただ、それだけの問題です。

わかってしまえば簡単ですが、練習しておかないとできないでしょう。

解答　ウ

やる必要がない言葉の意味から常識的に判断して解ける過去問

この問題は、「一貫性」という言葉の意味から常識的な判断をすれば、正解を選ぶことができます。したがって、やる必要はありません。

「一貫性」をわかりやすい言葉で言い換えると、「全部同じ」ということです。 したがって、正解は、「どの画面においても操作ボタンの表示位置や形を同じにする」というウです。

さあ、こんな問題には、時間を割かずに、やるべき問題に進みましょう。

解答　ウ

やるべき計算方法を練習しておかないと手が動かない過去問

計算問題の中でも、よく出るものは、やるべき問題です。 なぜなら、計算方法を練習しておかないと、実際の試験で手が動かない（計算方法を見出せない）からです。

基本情報技術者試験には、公式を丸暗記しないとできない計算問題は出たことがありません。 この問題も、もちろん公式は不要です。

それでは、どうやって解くのかというと、問題文に示された「 MIPS（ミップス）」という言葉の意味を覚えて、そこから計算手法を見出すのです。

MIPS は、Million Instructions Per Second（百万命令 / 秒）という意味で、コンピュータの処理能力の尺度のひとつです。 1 秒間に実行できる命令の数を百万単位で示します。

ここでは、 1 つの命令を実行する時間が 平均 20 ナノ秒 なので、 1 秒間に 1 ÷ 20 ナノ個の命令を実行できます。

ナノは、 10^-9 ですから、 1 ÷ ( 20 × 10-9 )という計算をすればよいのですが、これを練習しておいてほしのです。

最終的な結果を百万単位、つまり 10⁶ 単位で得ることに注意してください。

1 ÷（ 20 × 10-9 ）
=（ 1 × 109 ）÷ 20
=（ 1 × 103 × 106 ）÷ 20
=（ 1000 × 106 ）÷ 20
= 50 × 106

になります。

これは、 50 MIPS です。

解答　エ

info_outlineMIPS など計算方法がわかる連載

苦手克服！かんたん計算問題
多くの受験者が苦手意識を持っている「計算問題」が「かんたん」と感じられるよう、計算方法をデフォルメしながら説明します。

やる必要がない問題に示された通りの項目に分類すれば解ける過去問

問題文に「予防と発見に分類した場合」と示されているのですから、 4 つの選択肢は「予防」と「発見」のいずれかに分類できるはずです。 さらに、問題文には、「発見」とは「データの入力の誤りや不正の発見」であるというヒントも示されています。

このヒントを頼りにして、常識的な判断で選択肢を「予防」と「発見」に分類すれば、 1 つだけが「発見」になるはずです。 これには、専門知識が一切不要なので、やる必要がない問題です。

ア

「操作ミスを起こしにくいように設計」ですから、予防でしょう。

イ

「出力と入力を照合」ですから、ヒントに示された「データの入力の誤りや不正の発見」でしょう。

ウ

「アクセス権限の付与」ですから、権限の有無で予防するのでしょう。

エ

「教育」ですから、教育で得た知識で予防するのでしょう。

解答　イ

やるべき丸暗記ではなく、仕組みを知って楽しく覚えてほしい過去問

問 25　(平成 21 年度 春期)

図に示す 1 けたの 2 進数 x と y を加算し， z ( 和の 1 けた目) 及び c ( けた上げ) を出力する半加算器において， A と B の素子の組合せとして，適切なものはどれか。

	A	B
ア	排他的論理和	論理積
イ	否定論理積	否定論理和
ウ	否定論理和	排他的論理和
エ	論理積	論理和

半加算器の問題は、よく出るので、確実に覚えてください。

ただし、「半加算器の 桁上がりは AND 演算で、和 は XOR 演算である」という丸暗記ではいけません。 なぜなら、丸暗記は、つまらなくて、忘れやすいからです。

ちゃんと仕組みを知って覚えれば、楽しくて、忘れないはずです。

半加算器は、 1 桁の 2 進数 を 2 つ足します。

1 桁の 2 進数は、0 と 1 だけなので、それらを足すパターンは、以下の 4 通りです。

この問題では、足す数に x と y 、桁上がりに c 、和に z という名前を付けています。

このパターンを書けるように練習しておけば、丸暗記しなくても「半加算器の 桁上がりは AND 演算で、和 は XOR 演算である」と覚えられます。

問題の選択肢は、AND や XOR などの 論理演算 を日本語で示しています。

この機会に、これらも覚えておきましょう。

まず、基本的な論理演算である AND 、OR 、NOT を「論理積」「論理和」「論理否定」と呼ぶことを覚えてください。

そうすれば、

XOR

排他的（ eXclusive ）論理和（ OR ）

NAND

否定（ Not ）論理積（ AND ）

NOR

否定（ Not ）論理和（ OR ）

と呼ぶことも、簡単に覚えられます。

正解は、A が排他的論理和で B が論理積となっているアです。

解答　ア

searchタグで関連記事をチェック 論理回路

やる必要がない英語の意味かニュアンスがわかれば答えを選べる過去問

基本情報技術者試験には、「これは、英語の試験なのか？」と皮肉を言いたくなるような問題が出ることがあります。 そういう問題は、やる必要がありません。

この問題は、「ニッチ（ niche ）」という英語の意味かニュアンスがわかれば、正解を選べます。 「ニッチ市場」という言葉を聞いたことがあるのでしょう。 これは、大企業がターゲットとしない小規模な市場という意味です。

この問題では、「ニッチ戦略」という言葉なので、選択肢の中では「他社が参入しにくい特定の市場に対して専門化」が適切です。

解答　ウ

やるべきSQL が苦手なら過去問の範囲に絞って SQL を覚える

CREATE VIEW 売上報告(製品番号, 製品名, 納品数, 売上年月日, 売上金額)
　　AS '[　　a　　]' 製品.製品番号, 製品.製品名, 売上.納品数, 売上.売上年月日,
　　売上.納品数 * 製品.単価
　　　　FROM 製品, 売上
　　　　WHERE 製品.製品番号 = 売上.製品番号

データベースの分野では、SQL の問題がよく出題されます。

もしも、SQL が苦手なら、過去問の範囲に絞って SQL を覚えましょう。 そうする方が、体系立てて SQL を学ぶより効率的です。 過去問題は、何度も再利用されているからです。

この問題からは、

• データを取得する SELECT 命令に 名前を付けて保存したものを「ビュー」と呼ぶこと
• ビューを作成するには CREATE VIEW ビューの名前 AS SELECT 命令 という構文を使うこと
• そして問題の穴埋めの答えが「 SELECT 」であること

を覚えてください。

後で同じ問題に遭遇した時に、「この問題やったことある！」と思い出してスラスラできるはずです。

解答　エ

searchタグで関連記事をチェック SQL

やる必要がない消去法で簡単に答えを選べる過去問

「成長期」に適した選択肢を選べば OK という問題なので、やる必要はありません。 もしも、選べないなら、「これは違う」というものを消してください。 いわゆる「消去法」です。

ア

「商品の価値を理解し始める」ですから、成長期に適している感じがします。

イ

「製品の差別化や市場の細分化が明確」ですから、成長期よりずっと後でしょう。

ウ

「需要が減る」のですから、これも成長期ではないのでしょう。

エ

「新規需要開拓が勝負」とあるので、成長期より前でしょう。

このように判断して、簡単に正解をアに絞れます。

解答　ア

やるべきお決まりの注目ポイントがある過去問

ネットワークの伝送時間を求める計算問題です。 この問題には、お決まりの注目ポイントが 2 つあります。 それを覚えてほしいので、やるべき問題です。

伝送時間を求める計算問題 2 つのポイント

• ビット単位の伝送速度と、バイト単位のデータ量が混在 しているので、どちらかに揃えて計算すること
• 伝送速度は、 100 %の能力を使えるものではないので、 回線利用率を考慮した値で計算 すること

ここでは、伝送速度 が 1.5 M ビット/秒、データ量 が 12 M バイト、回線利用率 が 50% です。

8 ビット = 1 バイト なので、

伝送速度 を 8 で割れば バイト単位 になり、
データ量 を 8 倍すれば ビット単位 になります。

計算が簡単なのは、データ量を 8 倍することの方なので、データ量を 12 M バイト = 12 × 8 = 96 M ビット として、ビット単位に揃えて計算することにしましょう。

伝送速度の 1.5 M ビット/秒 は、回線利用率 が 50 %なので、実際には 1.5 M × 0.5 = 0.75 M ビット / 秒です。

データのサイズが 96 M ビット で、実際の伝送速度 が 0.75 M ビット / 秒 なのですから、伝送時間は、 96 M ÷ 0.75 M = 128 秒 です。

「よくわかんな～い！」なら、わかるまで何度も練習してください。 やるべき問題は、わかるまでやるべき問題です。

解答　エ

searchタグで関連記事をチェック 伝送時間

やる必要がない様々なパターンで出題されても正解を選べる過去問

「特許権」「実用新案権」「商標権」「意匠権」という知的財産権の問題は、様々なパターンで出題されますが、それぞれの違いを簡単なイメージで覚えておけば、ほどんどの問題で正解を選べます。 しかがって、知的財産権の問題をやる必要はありません。

特許権は「発明」、実用新案権は「アイディア」、商標権は「企業のマーク」、意匠権は「製品のデザイン」というイメージです。

この問題は、特許権がテーマなので、選択肢の中で「アイディア」や「企業のマーク」や「製品のデザイン」よりも「発明」にふさわしいものを選べば OK です。 正解は、「発明」という言葉があるアです。

解答　ア

第 1 回の今回は、連載の趣旨を示し、古い平成 21 年春期を題材にして、やるべき問題の例と、やる必要がない問題の例を示しました。

次回以降は、現時点で最新の平成 30 年秋期試験から新しい順に、やるべき問題と解き方を掲載して、大全集を作り上げたいと思います。

ちまたには、年度ごとにすべての問題を解説した Web ページがいくつかありますが、やるべき問題を厳選するという試みは、おそらく他にはない大きな特徴だと思います。

この厳選問題集が、受験者の皆様のお役に立てば幸いです。

「厳選5題」過去問 問題集

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