ラウンドロビン方式 | 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

IT初心者のための基本情報ではじめる OS 入門～コンピュータシステム分野 2

矢沢久雄 — Tue, 13 Sep 2022 02:26:41 +0000

この連載は、これから IT の勉強をはじめる人を対象としたものです。基本情報技術者試験の出題分野ごとに、仕組み、主要な用語、および過去問題を紹介します。受験対策としてだけでなく、 IT の基礎知識を幅広く得るために、ぜひお読みください。

今回は、コンピュータシステム分野その 2 として OS を取り上げます。

OS が必要な理由

「コンピュータ、ソフトなければ、ただの箱」という川柳があります。これは、コンピュータを利用するには、ハードウェア（コンピュータ本体）とソフトウェア（プログラム）の両方が必要であることを示しています。両者の関係は、ハードウェアの上にソフトウェアが乗っている、というイメージです（図 1 ）。

図 1　ハードウェアとソフトウェアの関係

初期のコンピュータの時代には、目的に応じてその都度、プログラムのすべての機能をゼロから作っていました。やがて、いくつかのプログラムを作っているうちに、キーボード入力やディスプレイ出力など、多くのプログラムに共通した部分があることがわかりました。このような機能をまとめたものとして、初期の OS が誕生しました。

OS の機能を利用すれば、新たなプログラムを効率的に作れます。 OS の機能を利用して動作するプログラムのことを、アプリ（アプリケーションプログラム）と呼びます。これらの関係は、ハードウェアの上に OS が乗っていて、 OS の上にアプリが乗っているという、イメージです（図 2 ）。

図 2　ハードウェア、 OS 、アプリの関係

OS は、 Operating System の略で、直訳すると「操作システム」という意味ですが、「基本プログラム」と呼ばれています。アプリの application は、「応用」という意味です。アプリは、 OS の機能を応用して動作するのです。 OS がアプリに提供する機能のことをシステムコールと呼びます。システムコールを利用してアプリを効率的に作れるようにすることが、 OS が必要な主な理由です。

OS の機能

その後、 OS は、どんどん進化していきました。現在の OS の機能は、システムコールを提供するだけではありません。ハードウェアとアプリの間に位置する OS は、コンピュータの管理者的な存在になっています。 OS が、ハードウェアとアプリを管理するのです。

図 3　OS はコンピュータの管理者的な存在である

　タスクマネージャでハードウェアの稼働状況を確認する

図 3 は、 Windows（ Windows は OS の一種です）のタスクマネージャというツールで、ハードウェアの稼働状況を確認したところです。 CPU 、メモリ、ディスク、 GPU が、どの程度利用されているかがわかります。このようなことができるのは、 OS がハードウェアを管理しているからです。

　タスクマネージャでアプリの稼働状況を確認する

図 3 は、タスクマネージャで、アプリの稼働状況を確認したところです。 PowerPoint や Word などのアプリが動作していて、それらがハードウェアをどの程度利用しているかがわかります。このようなことができるのは、 OS がアプリを管理しているからです。

OS の主要な用語

基本情報技術者試験のシラバス（情報処理技術者試験における知識・技能の細目）に示された OS の分野の項目を見ると、現在の OS の具体的な機能がわかります。

タスク管理
入出力管理
記憶管理
運用の管理
ユーザー管理
障害管理

などの機能があります。「 ○○ 管理」という言葉からわかるように、 OS は、コンピュータの管理者的な存在なのです。

以下は、それぞれの項目における主要な用語です。赤色で示した用語は、後で紹介する過去問題のテーマになっています。

タスク管理: タスクスケジューリング、プリエンプティブ方式、ノンプリエンプティブ方式、タイムスライス方式、ラウンドロビン方式
入出力管理: チャネル、入出力割込み
記憶管理: 実記憶、仮想記憶、セグメント方式、セグメントページング方式、 FIFO 、LRU 、LFU 、ページフォールト、スラッシング
運用の管理: プロファイル、ユーザーアカウント、システム利用権、ファイルアクセス権、端末利用権
ユーザー管理: スーパーユーザー、 root 、 Administrator 、ゲスト、管理者権限
障害管理: ハードウェア障害、ソフトウェア障害、再構成、リスタート

OS の過去問題

OS の分野の過去問題を 3 問ほど紹介しましょう。

ラウンドロビン方式に関する問題

最初は、ラウンドロビン方式に関する問題です。

OS には、同時に複数のプログラムを実行する機能があります。ただし、まったく同時に複数のプログラムを実行するのではなく、短い時間でプログラムを切り替えて実行しているのです。切り替えの対象となるプログラムをタスクと呼び、 OS がタスクの実行順序を管理することをタスクスケジューリングと呼びます。

ラウンドロビン方式は、タスクスケジューリングにおける方式のひとつです。

問 18　平成 30 年度秋期

スケジューリングに関する記述のうち，ラウンドロビン方式の説明として，適切なものはどれか。

ア: 各タスクに，均等に CPU 時間を割り当てて実行させる方式である。
イ: 各タスクに，ターンアラウンドタイムに比例した CPU 時間を割り当てて実行させる方式である。
ウ: 各タスクの実行イベント発生に応じて，リアルタイムに実行させる方式である。
エ: 各タスクを，優先度の高い順に実行させる方式である。

ラウンドロビン（ round robin ）とは、「署名者の順序を隠すために円形に署名した嘆願書」のことです。ラウンドロビン方式は、すべてのタスクを均等な順序で実行します。タスクを実行するとは、タスクに CPU を使用させることです。

したがって、選択肢アの

「各タスクに、均等に CPU 時間を割り当てて実行させる方式である」

が正解です。

仮想メモリに関する問題

次は、仮想メモリに関する問題です。

OS には、メモリの容量不足を補うために、ハードディスクを仮想的にメモリとして使う機能があり、これを仮想記憶と呼びます。 OS は、アプリが使用するメモリが不足したときに、メモリの中で今後使われる可能性が低いページ（プログラムの内容をいくつかに切り分けた部分）をハードディスクに一時的に追い出し、そのページ分の領域を開放します。

今後使われる可能性が低いページを判断する方法には、 FIFO 、LRU 、LFU があります。

問 17　平成 27 年度秋期

仮想記憶管理のページ入替え方式のうち，最後に使われてからの経過時間が最も長いページを入れ替えるものはどれか。

ア　FIFO　　イ　LFU　　ウ　LIFO　　
エ　LRU

FIFO: First In First Out （最初に入る、最初に出る）の略語です。
最初にメモリに入れた（ロードした）古いページは、今後使われる可能性が低いと判断するのです。
LRU: Least Recently Used （最も～でない、最近、使われる）の略語です。
最後に使ってから最も時間が経過しているページは、今後使われる可能性が低いと判断するのです。
LFU: Least Frequently Used （最も～でない、頻繁に、使われる）の略語です。
使われた回数が少ないページは、今後使われる可能性が低いと判断するのです。

この問題では、

「最後に使われてからの経過時間が最も長いページを入れ替える」

なので、選択肢エの LRU が正解です。

ファイルアクセス権に関する問題

最後は、ファイルアクセス権に関する問題です。

ディスク装置に格納するデータをファイルとして読み書きでき、ディスク装置の内部を階層的なディレクトリ構造で取り扱えるのは、 OS の機能です。さらに OS は、ファイルにアクセスの権限を設定することができます。

この問題では、ファイルに読取り、書込み、実行の権限を設定できる OS があるとしています。

問 44　平成 27 年度春期

ファイルの属性情報として，ファイルに対する読取り，書込み，実行の権限を独立に設定できる OS がある。この 3 種類の権限は，それぞれに 1 ビットを使って許可，不許可を設定する。この 3 ビットを 8 進数表現 0 ～ 7 の数字で設定するとき，次の試行結果から考えて，適切なものはどれか。

試行結果

0 を設定したら，読取り，書込み，実行ができなくなってしまった。
3 を設定したら，読取りと書込みはできたが，実行ができなかった。
7 を設定したら，読取り，書込み，実行ができるようになった。

ア: 2 を設定すると，読取りと実行ができる。
イ: 4 を設定すると，実行だけができる。
ウ: 5 を設定すると，書込みだけができる。
エ: 6 を設定すると，読取りと書込みができる。

ファイルのアクセス件は、 3 ビットで指定します。個々のビットが、読取り、書込み、実行のいずれかを表しているのです。この問題では、どのビットが何の意味を持っているかを 1. 、 2. 、 3. の試行結果から判断します。

2 進数の 3 ビットの 000 ～ 111 は、 8 進数の 1 桁の 0 ～ 7 に相当します。試行結果と選択肢では、 8 進数が使われています。

試行結果 1.: 8 進数の 0 （ 2 進数の 000 ）を設定したら、読取り、書込み、実行ができなくなったのですから、 2 進数の 0 が禁止であり、 1 が許可を意味していることがわかります。
試行結果 2.: 8 進数の 3 （ 2 進数の 011 ）を設定したら、読取りと書込みができて、実行ができなかったので、 3 ビットの 2 進数の最上位桁で実行の設定をすることがわかります。
試行結果 3.: 8 進数の 7 （ 2 進数の 111 ）を設定したら、読取り、書込み、実行ができたのですから、これは既に試行結果の 1. でわかっているのですが、 2 進数の 0 が禁止であり、 1 が許可を意味していることがわかります。

何とも中途半端ですが、これで試行は終わりです。

わかったことは、
「 2 進数の 0 が禁止、 1 が許可」
「 2 進数の最上位桁が実行の設定」
だけです。

選択肢を見てみましょう。

選択肢ア: 8 進数の 2 （ 2 進数で 010 ）を設定すると、読取りまたは書込みのいずれかができます。
選択肢イ: 8 進数の 4 （ 2 進数で 100 ）を設定すると、実行だけができます。
選択肢ウ: 8 進数の 5 （ 2 進数で 101 ）を設定すると、実行と、読取りまたは書込みのいずれかができます。
選択肢エ: 8 進数の 6 （ 2 進数の 110 ）を設定すると、実行と、読取りまたは書込みのいずれかができます。

「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

矢沢久雄 — Mon, 25 Mar 2019 07:16:24 +0000

ここでは、平成 30 年度秋期基本情報技術者試験の午前試験の中から「やるべき問題」を 5 題に厳選し、ぶっちゃけた解説をさせていただきます。

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！

問 1　(平成 30 年度秋期)

16 進数の小数 0.248 を 10 進数の分数で表したものはどれか。

ア　31 / 32　　イ　31 / 125　　
ウ　31 / 512　　エ　73 / 512

解説

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、

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

厳選問題よく出る「命令ミックス」を覚えておきましょう

問 9　(平成 30 年度秋期)

動作クロック周波数が 700 MHz 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。

命令の種別	命令実行に必要なクロック数	出現率( % )
レジスタ間演算	4	30
メモリ・レジスタ間演算	8	60
無条件分岐	10	10

ア　10　　イ　50　　ウ　70　　エ　100

解説

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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厳選問題これこそ教わらなければわかならい問題だ

問 16　(平成 30 年度秋期)

三つのタスクの優先度と各タスクを単独で実行した場合の CPU と入出力 ( I/O ) 装置の動作順序と処理時間は，表のとおりである。優先度順方式のタスクスケジューリングを行う OS の下で，三つのタスクが同時に実行可能状態になってから，全てのタスクの実行が終了するまでの， CPU の遊休時間は何ミリ秒か。ここで， CPU は 1 個であり， 1 CPU は 1 コアで構成され， I/O は競合せず， OS のオーバヘッドは考慮しないものとする。また，表中の ( ) 内の数字は処理時間を示すものとする。

優先度	単独実行時の動作順序と処理時間(ミリ秒)
高	CPU (3) → I/O (5) → CPU (2)
中	CPU (2) → I/O (6) → CPU (2)
低	CPU (1) → I/O (5) → CPU (1)

ア　2　　イ　3　　ウ　4　　エ　5

解説

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。

タスクの割り当て表を書く
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、

最初に優先度「高」への割り当てをすべて書き込んで
次に優先度「中」への割り当てをすべて書き込み
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。

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

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

最後に優先度「低」への割り当てをすべて書き込む

ミリ秒

…

CPU

高

中

低

高

中

低

I/O

高

I/O

中

I/O

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。

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

…

CPU

高

中

低

遊

高

遊

中

低

I/O

高

I/O

中

I/O

低

解答イ

やったー、できたー！

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厳選問題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。

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。

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。

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。

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

わかるところから、結合点に日数を書き込んでいく（続き）

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厳選問題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

問 75　(平成 30 年度秋期)

商品の 1 日当たりの販売個数の予想確率が表のとおりであるとき， 1 個当たりの利益を 1,000 円とすると，利益の期待値が最大になる仕入個数は何個か。ここで，仕入れた日に売れ残った場合， 1 個当たり 300 円の廃棄ロスが出るものとする。

		販売個数
		4	5	6	7
仕入個数	4	100%	–	–	–
	5	30 %	70 %	–	–
	6	30 %	30 %	40 %	–
	7	30 %	30 %	30 %	10 %

ア　4　　イ　5　　ウ　　6　　エ　7

解説

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

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

2018年度(平成30年度) 秋期基本情報技術者試験講評

矢沢久雄 — Mon, 22 Oct 2018 01:38:27 +0000

2018 年度 (平成 30 年度) 秋期試験は終了しました。
2019 年度 (平成 31 年度) 春期試験の講評はこちらです。

2019 年度 (平成 31 年度) 春期
基本情報技術者試験講評

2018 年 10 月 21 日（日）に実施された基本情報技術者試験の講評をさせていただきます。

試験対策講座で講師をしている私は、試験問題を見るときに、とってもドキドキします。はたして、私が指導してきた内容で、合格点を取れる問題だったのでしょうか。

午前試験：過去問題を十分に練習していれば合格点が取れたはず

はじめに、午前試験の問題を見てみましょう。

私の講座では、受講者に

「とにかく過去問題を数多く解きなさい」
「わからない問題に遭遇したらジタバタしなさい」
「少しぐらいわからない問題があっても気にしないこと」

と指導しています。

基本情報技術者試験の午前問題は、70% くらいが過去問題の再利用だからです。わからない問題に遭遇しても、自分の知っている知識を総動員してジタバタすれば、どうにか答えを絞り込める場合があります。

もしも、まったくわからない問題があっても、他の問題で合格点を取れればOKなので、気にする必要はありません。

午前試験: ◯ △ × で試験問題の難易度調査

問番号	評価	問番号	評価	問番号	評価	問番号	評価
問 1	○	問 21	○	問 41	○	問 61	△
問 2	○	問 22	△	問 42	×	問 62	×
問 3	△	問 23	×	問 43	×	問 63	○
問 4	×	問 24	△	問 44	△	問 64	○
問 5	○	問 25	○	問 45	×	問 65	○
問 6	○	問 26	○	問 46	△	問 66	○
問 7	△	問 27	△	問 47	○	問 67	○
問 8	○	問 28	○	問 48	×	問 68	○
問 9	○	問 29	△	問 49	△	問 69	○
問 10	△	問 30	○	問 50	×	問 70	△
問 11	○	問 31	○	問 51	○	問 71	△
問 12	△	問 32	△	問 52	○	問 72	○
問 13	△	問 33	○	問 53	○	問 73	×
問 14	△	問 34	○	問 54	○	問 74	○
問 15	○	問 35	△	問 55	△	問 75	○
問 16	○	問 36	○	問 56	△	問 76	×
問 17	○	問 37	×	問 57	○	問 77	○
問 18	○	問 38	○	問 58	△	問 78	△
問 19	×	問 39	△	問 59	△	問 79	○
問 20	○	問 40	×	問 60	△	問 80	△

以下は、私の個人的な評価で、午前試験の全 80 問を

　「○：過去問題を練習していればできる」
　「△：ジタバタすればできる」
　「×：できなくても気にする必要なし」

この 3 つに分類したものです。

合格点は、100 点満点で 60 点以上です。

○ の問題は、必ず正解できて、△ の問題は、半分正解できるとすれば、○ ＋ △ × 0.5 の総数が 80 問 × 60 / 100 ＝ 48 問以上なら、私の指導で合格点を取れたはずです。

○：過去問題を練習していればできる
△：ジタバタすればできる
×：できなくても気にする必要なし

○ が 40 問で、△ が 26 問です。○ ＋ △ × 0.5 ＝ 40 問＋ 26 問 × 0.5 ＝ 53 問で、どうにか 48 問以上になりました。この結果には、正直言ってホッとしました。無事に合格点を取れた人は、× を付けた問題ができていなくても気にしないでください。

午前試験: 分野別の出題傾向

分野別でも、○ と △ の数を確認しておきましょう。

分野は、問 1 ～問 50 がテクノロジ系で、問 51 ～問 60 がマネジメントジ系で、問 61 ～問 80 がストラテジ系です。

以下に、結果を示します。「 ○ ＋ △ × 0.5（割合）」の「（割合）」の部分は、それぞれの分野で正解できる割合を示しています。

それほど大きな差はありませんが、テクノロジ系＞ストラテジ系＞マネジメント系の順に難しかったといえます。これは、例年通りという感じです。

分野	○ の数	△ の数	○ ＋ △ × 0.5（割合）
テクノロジ系	24	16	32（ 64% ）
マネジメント系	5	5	7.5（ 75% ）
ストラテジ系	12	5	14.5（ 72.5% ）

午前試験：「わからない問題に遭遇したらジタバタしなさい」の例

いくつか問題を紹介しましょう。まず、「わからない問題に遭遇したらジタバタしなさい」の例です。

以下は、テクノロジ系の問 35 で、テーマは「携帯電話網で使用される通信規格の名称」です。

もしも、「こんなの知らないよ！」と思ったなら、選択肢を見てください。自分の知っている用語と、言葉の意味から、消去法で答えを絞り込めるはずです。

問 35　携帯電話網で使用される通信規格の名称であり、次の三つの特徴をもつものはどれか。

(1)　全ての通信をパケット交換方式で処理する。
(2)　複数のアンテナを使用する MIMO と呼ばれる通信方式が利用可能である。
(3)　国際標準化プロジェクト 3GPP ( 3rd Generation Partnership Project )で標準化されている。

ア　LTE ( Long Term Evolution )
イ　MAC ( Media Access Control )
ウ　MDM ( Mobile Device Management )
エ　VOIP ( Voice over Internet Protocol )

イの MAC（ Media Access Control ）がイーサネットの識別番号であることを知っているでしょう。したがって、これは × です。

ウの MDM（ Mobile Device Management ）は、「携帯機器の管理」という言葉の意味から、通信規格ではないと判断できるでしょう。これも × です。

エの VoIP（ Voice over Internet Protocol ）は、インターネット電話のプロトコルであることを知っているでしょう。これも × です。

これで、アが残ったので、アを選んでください。実際の正解もアです。これが、ジタバタするということです。

午前試験：「少しぐらいわからない問題があっても気にしないこと」の例

次に、「少しぐらいわからない問題があっても気にしないこと」の例を紹介しましょう。

以下は、テクノロジ系の問 4 で、テーマは「ハフマン符号」です。

過去問題では、ハフマン符号のビット数の期待値を求める問題が何度も出題されていますが、符号を選ぶ問題はめずらしいものです。「そんなの勉強していないよ！」という人が多かったでしょう。

問 4　出現頻度の異なる A，B，C，D，E の 5 文字で構成される通信データを，ハフマン符号化を使って圧縮するために，符号表を作成した。a に入る符号として，適切なものはどれか。

文字	出現頻度(%)	符号
A	26	00
B	25	01
C	24	10
D	13	a
E	12	111

ア　001　　イ　010　　ウ　101　　エ　110

ハフマン符号は、可変長符号なので、先頭から見て他の符号と区別できるように符号化しなければなりません。

アの 001 は、A の 00 と区別できません。
イの 010 は、B の 01 と区別できません。
ウの 101 は、C の 10 と区別できません。
エの 110 なら、他のどの符号とも区別できます。

したがって、正解はエなのですが、この問題ができなくても気にしないでください。他の問題で合格点が取れれば OK なのですから。

(編集部注: 午前試験でしたら、午前免除制度というやり方があります。ご参考まで)

2018年度 (平成31年) 春期基本情報技術者試験午前免除制度活用スケジュール

午後試験

問 1 ～問 7 の内容と選択のポイント

今度は、午後試験の問題を見てみましょう。まず、問 1 ～問 7 です。

私の講座では、受講者に

「午後試験は、午前試験の知識を事例に仕立てたものだから、午前試験の問題を数多く解いて基礎概念や用語を覚えることが重要である」
「問題の冒頭の長い説明文に惑わされずに、設問と選択肢を見て、知っている概念と用語が並んでいる問題を選ぶこと」

と指導しています。

ここでは、問題の選択に関しても、個人的な意見を述べさせていただきます。

問 1（必須問題: 情報セキュリティ）

問 1（必須問題）は、情報セキュリティの問題で、テーマは「情報セキュリティ事故と対策」です。

必須問題なので、やるしかありません。問題文や選択肢に示された HTTP over TLS、パスワードのハッシュ化、SQL インジェクション攻撃、DNS 、クロスサイトスクリプティング、エスケープ処理、ディジタル署名、ハードディスクのデフラグメンテーション、DMZ 、WAF（ Web Application Firewall ）などの用語の意味がわかれば、正解を選べるでしょう。

「午前試験の問題を数多く解いて基礎概念や用語を覚えることが午後試験の対策になる」と、つくづく感じさせる問題です。

問 2（選択問題: ソフトウェア）

問 2（選択問題）は、ソフトウェアの問題で、テーマは「プロセスのスケジューリング」です。

設問と選択肢を見ると、OS がプロセスに CPU を割り当てる方式である「ラウンドロビン方式」と「優先度順方式」が取り上げられ、優先度や実行時間を数値で答える内容になっていることがわかります。

ラウンドロビン方式と優先度順方式の違いがわかり、数値を取り扱う問題が苦手でないなら、比較的短い時間に解ける問題なので、ぜひ選んでください。苦手なら、とりあえずパスして、他の問題を見てください。

ところで、ラウンドロビンって、どういう意味かご存知ですか？

「円形嘆願書」です。17 ～ 18 世紀ごろのフランスでは、農民が国王に嘆願書を提出すると、「けしからん」ということで、嘆願書の上位に名前が載っている数名が処刑されました。この悲劇をさけるために、誰が上位かわからないように、円形に名前を並べた嘆願書を提出するようになったのです。

IT の世界では、プロセスに優先順位を付けないことを、ラウンドロビンと呼びます。OS という国王への「円形嘆願書」なのかもしれませんね（すみません、ちょっと話が脱線しました）。

関連タグ: ラウンドロビン方式

問 3（選択問題:データベース）

問 3（選択問題）は、データベースの問題で、テーマは「コンサートチケット販売サイトの関係データベースの設計及び運用」です。

選択肢を見ると、設問 1 では、「検査制約」「非 NULL 制約」「参照制約」「一意性制約」という制約の種類が並んでいます。

設問 2 、設問 3 、設問 4 は、SQL 文の問題で、INNER JOIN 、LEFT OUTER JOIN 、RIGHT OUTER JOIN や、DATEDIFF 関数や FLOOR 関数などが並んでいます。

どれも滅多に出題されないものなので、知らない人が多いと思いますが、説明があるので意味がわかるはずです。他の問題で選択数を満たせないなら、チャレンジしてください。

問 4（選択問題:ネットワーク）

問 4（選択問題）は、ネットワークの問題で、テーマは「ネットワークの障害分析と対策」です。

ルータとスイッチで接続されたネットワーク図が示され、ファイアウォールの設定、負荷分散、障害時のルータの切り替え、などが設問になっています。

従来のネットワークの問題と比べて、かなり本格的という感じです。ルータやスイッチの機能がよくわからないという人は、パスした方が無難でしょう。

問 5（選択問題:ソフトウェア設計）

問 5（選択問題）は、ソフトウェア設計の問題で、テーマは「購買管理システムで行う処理」です。

ソフトウェア設計の問題は、「フローチャートを使ったファイル処理」「 UML によるオブジェクト指向」「その他」に分類できますが、この問題は、フローチャートを使ったファイル処理です。

こう言っては、出題者に甚だ失礼かもしれませんが、フローチャートを使ったファイル処理の問題は、選択問題がなかった昔の試験制度の時代からあるもので、他の問題よりボリュームが多いように感じます。

決して難しくはないのですが、かなり時間がかかるので、他の問題をパスして、これしか残っていない、というときに選んでください。

問 6（選択問題:プロジェクトマネジメント)

問 6（選択問題）は、プロジェクトマネジメントの問題で、テーマは「プロジェクトのスケジュール作成」です。

午前試験のマネジメント系で頻繁に出題されているアローダイアグラムを読み取る内容になっています。これは、判断しやすいでしょう。

「アローダイアグラム大好き！」という人は、ぜひ選んでください。「アローダイアグラム大嫌い！」という人は、すぐにパスしてください。

問 7（選択問題:システム戦略)

問 7（選択問題）は、システム戦略の問題で、テーマは「広告制作業務の現状把握と改善」です。

問題文に示された業務の内容を読み取るという、国語の長文読解のような内容です。

自分のことを文系だと思う人は、この手の問題が得意でしょう。

理系と思う人は、この手の問題が苦手でしょう。

自分の得手不得手に合わせて、問題を選ぶかどうかを判断してください。

問 8 は出題者オリジナルの数式のアルゴリズム

問 8（必須問題）は、アルゴリズム及びデータ構造の問題で、テーマは「整数式の解析と計算」です。

数式の解析といえば、「逆ポーランド記法」がよく出題されるのですが、この問題は、違います。

出題者オリジナルのアルゴリズムのようです。したがって、説明文とプログラムからアルゴリズムを理解するしかありません。プログラムは短くて、内容も難しくありません。

具体例が示されているので、その具体例を想定して、プログラムを読んでください。選択肢も大いにヒントにしてください。

自分の知らないオリジナルのアルゴリズムであっても、「必須問題なのだから、絶対にできるはずだ！」と自信を持って解いてください。

問11はJavaという言語を十分に理解していないと解けない

問 9 ～問 13 のソフトウェア開発（プログラミング言語）の中から、IT企業の新人研修で採用されることが多い問 11 の Java の問題を取り上げます。

テーマは、「書式を表すひな型への置換表の適用による文書の作成」です。

Java の問題では、使用されている API が気になります。

この問題では、、

java.io.Reader クラス（抽象クラス）、
java.io.FileReader クラスというファイル関連の API、
java.util.List インターフェイス、
java.util.ArrayList クラス、
java.util.Map インターフェイスというコレクション関連のAPI、
java.lang.CharSequence インターフェイス、
java.lang.StringBuilder クラス、
java.lang.String クラスという基本的な API

が使用されています。

これらの API の機能がわかり、さらに Java の構文として、抽象クラスやインターフェイスの実装や、インスタンスの生成などがわかるかどうかが、問題を解くポイントになっています。

Java の問題は、Java という言語を十分に理解していないと解けません。

IPA の Web ページでは、すでに今回の試験問題と解答が公開されています。

自己採点して合格点を取れた人、おめでとうございます。残念だった人、その悔しさをバネにすれば、次の試験できっと合格できます。

今後も、この記事では、受験者の皆さんを精一杯応援させていただきますので、ぜひお読みください。それでは、またお会いしましょう！

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