平成22年度 春期 応用情報技術者試験 問21−40 解答編




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応用情報

(応用情報技術者試験)

解答と解説のページです。

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問21 プログラミングツールの機能の説明のうち、適切なものはどれか。
インスペクタは、プログラム実行時にデータの内容を表示する。
シミュレータは、プログラム内又はプログラム間の実行経路を表示する。
トレーサは、プログラム単位の機能説明やデータ定義の探索を容易にする。
ブラウザは、文字の挿入、削除、置換などの機能によってプログラムのソースコードを編集する。
解答
解説 それぞれのツールを以下にまとめます。

インスペクタは、変数や配列の値を表示したりするツールです。
シュミレータは、仮想的な環境で、実行して動作を確認するツールです。
トレーサは、プログラムの動作を追跡(ループやif文など)を行うものです。
ブラウザは、情報を閲覧するためのソフトで編集などを行うのはエディタです。

問22 Webサーバ用のソフトウェアであるApacheを変更して、新しい製品を作って頒布するとき、実行しなければならないものはどれか。
Apacheの名称を製品名に使う。
変更したファイルに自社の著作権表示を追加する。
変更したファイルには変更した旨の告知を入れる。
ライセンス文を改変し、添付する。
解答
解説 Apacheは代表的なサーバのソフトウェアで、OSSです。

一般的にOSS(オープンソースソフトウェア)はOpen Source Initiativeが定義した以下の10個の条件を満たしたものをさします。
1. 自由な再頒布ができること
2. ソースコードを入手できること
3. 派生物が存在でき、派生物に同じライセンスを適用できること
4. 差分情報の配布を認める場合には、同一性の保持を要求してもかまわない
5. 個人やグループを差別しないこと
6. 適用領域に基づいた差別をしないこと
7. 再配布において追加ライセンスを必要としないこと
8. 特定製品に依存しないこと
9. 同じ媒体で配布される他のソフトウェアを制限しないこと
10. 技術的な中立を保っていること

なお、著作権は放棄されておらず、著作権が放棄されたソフトをパブリックドメインソフトといいます。さらに、無償である義務もありません。

そのため、Apacheは再頒布することができます。その際には、Apache License, Version 2.0に従う必要があります。

Apache License, Version 2.0の4. 再頒布の2項には『変更を加えたファイルについては、あなたが変更したということがよくわかるような告知を入れること』とされています。

問23 8ビットD/A変換器を使って、電圧を発生させる。使用するD/A変換器は、最下位の1ビットの変化で10ミリV変化する。データに0を与えたときの出力は0ミリVである。データに16進数で82を与えたときの出力は何ミリVか。
820
1,024
1,300
1,312
解答
解説 最下位がの1ビットで10ミリV変化するということは、以下のようになるということです。

(00000000)2 = (0)10 = 0ミリV
(00000001)2 = (1)10 = 10ミリV
(00000010)2 = (2)10 = 20ミリV
(00000011)2 = (3)10 = 30ミリV

このとき、(82)16=(10000010)2は何Vになるかということです。
上の対応表をみると(x)10=x0ミリVとなっているのがわかります。
よって、(10000010)2=(128+2)10なので、1300ミリVが出力されることが分かります。

問24 SRAMと比較した場合のDRAMの特徴はどれか。
SRAMよりも高速なアクセスが実現できる。
データを保持するためのリフレッシュ動作が不要である。
内部構造が複雑になるので、ビット当たりの単価が高くなる。
ビット当たりの面積を小さくできるので、高集積化に適している。
解答
解説 それぞれの記憶媒体を下にまとめます。

SRAM:容量は小さいが高速。リフレッシュがいらず消費電力も小さい。比較的高価。主にフリップフロップで構成され、キャッシュメモリに利用される。 DRAM:容量は大きいが低速。リフレッシュが必要で消費電力が大きい。比較的安価。主にトランジスタとコンデンサで構成され、主記憶に利用される。 (リフレッシュとは、値を保持するために、電気的に再充電する操作をいいます)

問25 ワンチップマイコンにおける内部クロック発生のブロック図を示す。15MHzの発振器と、内部のPLL1、PLL2及び分周器の組合せでCPUに240MHz、シリアル通信(SIO)に115kHzのクロック信号を供給する場合の分周器の値は幾らか。ここで、シリアル通信のクロック精度は±5%以内に収まればよいものとする。

画像(問25)を表示できません
1/24
1/26
1/28
1/210
解答
解説 まず、n逓倍(ていばい)とは、クロック周波数をn倍にすることをいいます。

まず、CPUに供給されるクロック周波数をみていきます。
発振器(15MHz)→PLL1(8逓倍)=120MHz→PLL2(2逓倍)=240MHzとなっています。
つぎに、SIOに供給されるクロック周波数をみていきます。
発振器(15MHz)→PLL2(8逓倍)=120MHz→分周期(X逓倍)=115KHzとなっています。

つまり、120Mhzから115KHzにするためには、 X=115K/120M=0.00095834であることがわかります。

これを踏まえて、選択肢の値を見ていくと
1/24=1/16≒0.0625
1/26=1/64≒0.015625
1/28=1/256≒0.00390625
1/210=1/1024≒0.0009765625

となるので、最も近いのは選択肢エとなります。
手計算でも、時間をかければ、これが5%に収まっている(0.000927734375〜0.001025390625)こともわかります。

問26 一般的に専門家が、様々なユーザインタフェース設計によく当てはまる経験則を基にして、インタフェースを評価する方法はどれか。
回顧法
思考発話法
認知的ウォークスルー法
ヒューリスティック評価法
解答
解説 それぞれの手法を以下にまとめます。

回顧法:ユーザに操作してもらい評価する手法
思考発話法:ユーザに操作中に思ったことを話してもらう評価する手法です。
認知的ウォークスルー法:ユーザの思考や行動を推測しながら、目標を達成できるかを評価する手法です。
ヒューリスティック評価法:専門化が経験則を基にして、評価する手法です。

問27 音声などのアナログデータをディジタル化するために用いられるPCMで、音の信号を一定の周期でアナログ値のまま切り出す処理はどれか。
暗号化
標本化
符号化
量子化
解答
解説 アナログデータ(時間も振幅も連続)をディジタルデータ(時間も振幅も離散)に変換するためには、標本化→量子化→符号化という作業を行います。各作業を簡単に以下にまとめます。

標本化:時間を離散化する。(一般的には最大周波数の2倍で行います)
量子化:振幅を離散化する。
符号化:量子化したデータを特定の符号に対応付けする。

符号化と量子化は、多くのサンプリングポイントを取ることで、よりオリジナルに近いデータを作り出すことができます(データ量は多くなります)

問28 CGにおける基本的な用語の説明として、適切なものはどれか。
アンチエイリアシングとは、画像のサンプリングが不十分であることが原因で生じる現象のことである。
レイトレーシングとは、曲面を陰影によって表現することである。
レンダリングとは、ウィンドウの外部の図形を切り取り、内部だけを表示する処理のことである。
ワイヤフレーム表現とは、3次元形状をすべて線で表現することである。
解答
解説 代表的な画像処理の技術や用語を以下にまとめます。

アンチエイリアシング:黒と白の間にグレーを挟むような技術で、色が極端に変化する部分を目立たなくします。(極端に色が変化してギザギザになることをジャギーといいます。)
レイトレーシング:光源からの光線の経路を計算することで光の反射や透過などを表現し、物体の形状を描画する。
レンダリング:実際に画面に表示される画素や色を計算し、描画すること。 テクスチャマッピング:デリングされた物体の表面に柄や模様などをはり付ける処理。
ブレンディング:半透明な画像を重ね合わせて表現する技術です。
メタボール:物体を球やだ円体の集合として擬似的にモデル化する。
ラジオシティ:光の相互反射を利用して物体表面の光エネルギーを算出することで、表面の明るさを決定する。
クリッピング:画面に見えている部分だけの計算をすることで、高速化をすることです。
シェーディング:光源の位置と角度を計算することで、影をつける技術です。
モーフィング:動画において、画像と画像の中間をいれることで、滑らかに変化しているように見せる技術です。

問29 顧客は一般に複数の銀行に預金するものとして、顧客と銀行の関連を、E−R図で次のように表現する。このモデルを関係データベース上に“銀行”表、“口座”表、“顧客”表として実現する場合の記述として、適切なものはどれか。

画像(問29)を表示できません
“銀行”表から“口座”表へのカーディナリティは多対1である。
“銀行”表中に参照制約を課した外部キーがある。
“口座”表から“顧客”表へのカーディナリティは1対多である。
“口座”表には二つ以上の外部キーがある。
解答
解説 まず、カーディナリティとは多重度のことで、0、1、多などがあります。次に、今銀行と顧客が多対多の関係にあります。そこで、口座を使って、1対多と多対1の2つに分解しています。これを踏まえて分かることをまとめると以下のようになります。

銀行表と口座表の関係は、1対多です。
口座表と顧客表の関係は、多対1です。
口座表は二つの表の間に挟まっているので、2つの表のそれぞれの主キーを外部キーとしてもつ(少なくとも2つ)
この2つの外部キーには、参照制約が必要です。つまり、口座表には参照制約がある外部キーがある。

問30 インデックス方式のうち、キー値を基に算出して格納位置を求めるとき、異なったキー値でも同一の算出結果となる可能性があるものはどれか。
+木インデックス
転置インデックス
ハッシュインデックス
ビットマップインデックス
解答
解説 ハッシュとは以下のような格納方式で、ハッシュ関数によってはシノニムが発生する可能性があります。また、ハッシュ関数にはできるだけ出力が一様(ばらばらになる)になる性質が求められます。

ハッシュを表示できません

+木インデックス:木構造で格納するので、格納場所は一意になります。
転置インデックス:文章群を格納する手法で、ポジションはユニークに指定されます。
ビットマップインデックス:対象にユニークなビットマップ(1、0の集まり)を割り当てる方式です

問31 データの正規化に関する記述のうち、適切なものはどれか。
正規化は、データベースへのアクセス効率を向上させるために行う。
正規化を行うと、複数の項目で構成される属性は、単一の項目をもつ属性に分解される。
正規化を完全に行うと、同一の属性を複数の表で重複してもつことはなくなる。
非正規形の表に対しては、選択、射影などの関係演算は実行不可能である。
解答
解説 データベースの正規化は、重複や矛盾を排除して、データベースの一貫した内容を保障します。リレーションデータベースの正規化にはいくつかの段階があります。通常は第3正規形までですが、ボイス・コッドや第4、第5正規形というのもあります。

第1正規形:繰り返しや、反復している部分を独立させる。
第2正規形:第1正規形であり、部分関数従属を除去する(完全関数従属にする)
第3正規形:第2正規形であり、主キー以外に従属するものを除去する(推移従属を除去する)

用語についても少し解説しておきます。
関数従属:BがAに関数従属するとは、A(例:社員番号)を決めるとB(社員名)が一意に決定するというもの。Aを決定項、Bを従属項といいA→Bであらわす。
完全関数従属:決定項に余分なものがないときにいう。社員番号→社員名など。
部分関数従属:決定項に余分なものがあるときにいう。{社員番号、部署番号}→社員名など(部署番号がなくても社員名を特定できる)
推移関数従属:主キー以外に従属するものをいう。{社員番号}→{部署番号、部署名、社員名}のとき部署名は、部署番号にも従属しているので推移従属となる。

選択肢ア:データベースの正規化を行うと、表の結合などを行うようになるため、アクセスはむしろ悪化する可能性があります。
選択肢ウ:外部キーなどは、他の表の同一の属性を参照します。
選択肢エ:選択や射影はどのような表に対しても行えます。

問32 “受注明細”表は、どのレベルまでの正規形の条件を満足しているか。ここで、受注番号と明細番号の組は主キーである。

画像(問32)を表示できません
第1正規形
第2正規形
第3正規形
第4正規形
解答
解説 データベースの正規化は、重複や矛盾を排除して、データベースの一貫した内容を保障します。リレーションデータベースの正規化にはいくつかの段階があります。通常は第3正規形までですが、ボイス・コッドや第4、第5正規形というのもあります。

第1正規形:繰り返しや、反復している部分を独立させる。
第2正規形:第1正規形であり、部分関数従属を除去する(完全関数従属にする)
第3正規形:第2正規形であり、主キー以外に従属するものを除去する(推移従属を除去する)

用語についても少し解説しておきます。
関数従属:BがAに関数従属するとは、A(例:社員番号)を決めるとB(社員名)が一意に決定するというもの。Aを決定項、Bを従属項といいA→Bであらわす。
完全関数従属:決定項に余分なものがないときにいう。社員番号→社員名など。
部分関数従属:決定項に余分なものがあるときにいう。{社員番号、部署番号}→社員名など(部署番号がなくても社員名を特定できる)
推移関数従属:主キー以外に従属するものをいう。{社員番号}→{部署番号、部署名、社員名}のとき部署名は、部署番号にも従属しているので推移従属となる。

問題文の表は、繰り返しがないので、第1正規形を満たしています。部分関数従属もないので、第2正規形を満たしています。商品コード→商品名となっているので、第3正規形を満たしていません。よって、問題文の表は、第2正規形であるといえます。


問33 表Aから実行結果Bを得るためのSQL文はどれか。

画像(問33)を表示できません
SELECT 部署コード、社員コード、名前 FROM A GROUP BY 社員コード
SELECT 部署コード、社員コード、名前 FROM A GROUP BY 部署コード
SELECT 部署コード、社員コード、名前 FROM A ORDER BY 社員コード、部署コード
SELECT 部署コード、社員コード、名前 FROM A ORDER BY 部署コード、社員コード
解答
解説 まず、GROUP BY句は、同じ値の項目をまとめる命令で、ORDER BY句は、値の並び替えを行う命令です。出力された表をみると、同じ社員コードや部署コードが個別に出力されているので、GROUP BY句は使われていないことが分かります。
次に、ORDER BY句は、左から順に評価され特に指定がない場合は、昇順(小さい順)になります。(明示的に昇順にする場合はASC、降順にする場合はDESCを指定します。)問題文は、まず部署コードで昇順にならび、次に社員コードで昇順にならんでいるので、選択肢エが正解となります。

問34 DBMSのロールフォワードを説明したものはどれか。
更新前ログ情報によって、直近の整合性のとれた状態に回復する。
障害のもととなったプログラムを修正し、再実行によって回復する。
チェックポイント情報と更新後ログ情報を使って回復する。
データベースのレコードの内容を、SQLを使って直接修正する。
解答
解説 ロールフォワードは、更新後のログを使って復旧します。ロールバックは、更新前のログを使って復旧します。下に二つの復旧方法を図示します。

ロールバック_ロールフォーワードを表示できません

問35 100Mビット/秒のLANに接続されているブロードバンドルータ経由でインターネットを利用している。FTTHの実効速度が90Mビット/秒で、LANの伝送効率が80%のときに、LANに接続されたPCでインターネット上の540Mバイトのファイルをダウンロードするのにかかる時間は、およそ何秒か。ここで、制御情報やブロードバンドルータの遅延時間などは考えず、また、インターネットは十分に高速であるものとする。

画像(問35)を表示できません
43
48
54
60
解答
解説 まず、ブロードバンドルータ−インターネット間のダウンロード時間を計算します。90Mビット/秒=11.25MB/秒。この回線で540Mバイトをダウンロードするので、540/11.25=48秒かかります。
 つぎに、LAN−ブロードバンドルータ間は100Mビット/秒の80%なので、100×0.8Mビット/秒=10MB/秒。この回線で540Mバイトをダウンロードするので、540/10=54秒かかります。

この場合、LAN−ブロードバンドルータ間がボトルネックとなり、54秒かかります。

問36 OSI基本参照モデルにおいて、アプリケーションプロセスでの会話を構成し、同期をとり、データ交換を管理するために必要な手段を提供する層はどれか。
アプリケーション層
セション層
トランスポート層
プレゼンテーション層
解答
解説 OSI基本参照モデルをまとめると以下のようになります。

OSI基本参照モデルを表示できません

問37 ルータの機能に関する記述として、適切なものはどれか。
LAN同士やLANとWANを接続して、ネットワーク層での中間処理を行う。
データ伝送媒体上の信号を物理層で増幅して中継する。
データリンク層でネットワーク同士を接続する。
二つ以上のLANを接続し、LAN上のMACアドレスを参照して、その参照結果を基にデータフレームをほかのセグメントに流すかどうかの判断を行う。
解答
解説 主要なネットワーク機器と対応するOSI基本参照モデルを以下にまとめます。

ハブ(OSI基本参照モデル第1層:物理層):集線装置
リピータ(OSI基本参照モデル第1層:物理層):信号の増幅
ブリッジ(OSI基本参照モデル第2層:データリンク層):MACアドレスを使った通信を行う。
ルータ(OSI基本参照モデル第3層:ネットワーク層):IPアドレスアドレスを使ったルーティングを行う。
ゲートウェイ(OSI基本参照モデル第4層以上):異なるLANの接続や、プロトコルの変換を行う。

問38 クラスCのIPアドレスとして、コンピュータに付与できるものはどれか。
192.168.32.0
192.168.32.1
192.168.32.255
192.168.32.256
解答
解説 まず、クラスCは、先頭から3オクテット(24ビット)がネットワーク部で、残りの8ビットがホスト部となります。8ビットということは0〜255までなので、選択肢エが利用できないことがわかります。
ホスト部がすべて0のアドレスはネットワークアドレスとよばれ、ネットワーク自身を表すため選択肢アは使えません。
ホスト部がすべて1のアドレスはブロードキャストアドレスとよばれ、ブロードキャスト(全送)用に使われるため選択肢ウは使えません。

よって、192.168.32.1〜192.168.32.254までが利用できます。つまり、正解はイとなります。

なお、クラスは先頭からのビットの並びで分かれています。

クラスA:0XXXXXXX:使えるホスト数=224。使えるIPアドレスの範囲(10.0.0.0 〜 10.255.255.255)
クラスB:10XXXXXX:使えるホスト数=216。使えるIPアドレスの範囲(128.0.0.0 〜 128.255.255.255)
クラスC:110XXXXX:使えるホスト数=28。使えるIPアドレスの範囲(192.168.0.0 〜 192.168.255.255)
クラスD:1110XXXX:マルチキャスト用で、ホストアドレス部分はなし。
クラスE:1111XXXX:実験用の環境で一般的には利用されない。

問39 社内ネットワークからインターネット接続を行うときに、インターネットへのアクセスを中継し、Webコンテンツをキャッシュすることによってアクセスを高速にする仕組みで、セキュリティ確保にも利用されるものはどれか。
DMZ
IPマスカレード(NAPT)
ファイアウォール
プロキシ
解答
解説 それぞれの用語を以下にまとめます。

DMZ(DeMilitarized Zone:非武装地帯)とは、外部(インターネット)・内部(LAN)とも隔絶されたネットワークエリアを言います。これにより、内部へのアクセスを完全に遮断し、セキュリティを向上させることができます。DMZには、外部向けWebサーバや中継用メールサーバを置いたりします。
IPマスカレード、NAPT(Network Address Port Translation):プライベートIPとグローバルIPをポートも含めて相互に変換する機能をいいます。
ファイアウォール:内部と外部のネットワークの間に置かれ、セキュリティを確保するために用いられるものです。サーキットレベル型やアプリケーション型などの種類もあります。
プロキシ:アクセスをキャッシュしておくことによって、表示を高速化できる機能。ユーザの代理でウェブページにアクセスするので、セキュリティの向上にもつながる。

問40 ディジタル署名を生成するときに、発信者がメッセージのハッシュ値をディジタル署名に変換するのに使う鍵はどれか。
受信者の公開鍵
受信者の秘密鍵
発信者の公開鍵
発信者の秘密鍵
解答
解説 発信者(送信者)の秘密鍵を利用したディジタル署名は以下のようにして実現され、本人確認と改ざんの検出ができます。

ディジタル署名を表示できません