情報処理技術者試験の過去問題を解く

コンピュータで連立一次方程式の解を求めるのに、式に含まれる未知数の個数の3乗に比例する計算時間が掛かるとする。
あるコンピュータで100元連立一次方程式の解を求めるのに2秒かかったとすると、その4倍の演算速度を持つコンピュータで1,000元連立一次方程式の解を求めるときの計算時間は何秒か。

• 計算時間
  コンピュータの計算(処理)時間はCPUの性能以外にも、メモリのアクセス速度や、キャッシュメモリの量、他の処理の状態にも影響されます。
  この問題では、単純に4倍の性能のコンピュータとなっていますが、現実の世界ではあるコンピュータの4倍の性能のコンピュータを作ることは、様々な要因が影響するので非常に難しい問題です。

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平成23年秋期基本情報技術者 問3の答え。

処理時間を求める問題です。
この問題の考え方は性能の良いコンピュータで100元連立一次方程式を解くのにかかる時間を考え、その次に1,000元連立一次方程式の処理時間が何倍かを求めます。
計算する内容は簡単な掛け算と割り算ですので、考え方を覚えてください。

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10進数 -5．625 を、8ビット固定小数点形式による2進数で表したものはどれか。
ここで、小数点位置は3ビット目と4ビット目の間とし、負数には2の補数表現を用いる。

• 2の補数
  2の補数はコンピュータの世界で負の数を表現として使われる方法です。
  負の数を2の補数で表現する場合は、その数字の絶対値を2進数に変換し、その2進数の各けたの0・1を反転させ、それに1を加えることで求めることができます。
  負の数から、その絶対値を求めるのも手順は同じです。
  2の補数の場合、最上位ビットは符号になります。0ならば正の数、1ならば負の数です。
  2の補数を使用するメリットは、加算処理で正・負を考えずに計算きることです。

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平成23年秋期基本情報技術者 問2の答え。

コンピュータで負の数を扱うための2の補数についての問題です。
小数点についてなので難しく考えてしまいそうですが、固定小数点なので特に何も意識する必要はありません。
整数部分と少数部分をそれぞれ2進数に変換し、その結果に対し2の補数を求めるだけです。

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16ビットの2進数n を16進数の各けたに分けて、下位のけたから順にスタックに格納するために、次の手順を4回繰り返す。
a、bに入る適切な語句の組合せはどれか。
ここで、XXXX₁₆は16進数XXXXを表す。

• シフト演算(ビットシフト)
  数値を右か左にけた移動する演算です。
  1234を右に1ビットシフトした場合、123になります。左に1ビットシフトした場合、12340になります。なお、有効けた数が4けたの場合1234の左1ビットシフトは2340になります。
• スタック
  処理途中のデータを一時的に記憶させるメモリ領域のことで、記憶させた順番と逆の順にデータを取り出します。
  1→2→3→4とスタックにセットすると、取り出す順は4→3→2→1になります。これをLIFO(Last-In First-Out)やFILO(First-In Last-Out)と呼びます。

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平成23年秋期基本情報技術者 問1の答え。

16進数とビットシフト、そして、スタックの複合的な知識が必要な問題です。
本番の試験で初めてこの問題を見た人は、どういった処理を行いたいのか悩みそうですが、この問題は平成20年春期試験 問1と同じ問題です。
過去問題をしっかり勉強した人には難しくはなかったですね。

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