平成２４年度 春期 応用情報技術者試験 問１−２０ 解答編

応用情報

（応用情報技術者試験）

問１ 任意のオペランドに対するブール演算Ａの結果とブール演算Ｂの結果が互いに否定の関係にあるとき、ＡはＢの（又は、ＢはＡの）相補演算であるという。排他的論理和の相補演算はどれか。

解答 ア

解説 相補演算とは、いわゆる否定の関係をいいます。つまり、排他的論理和の否定はどれかという問題です。排他的論理和は以下のような真理値表になります。 Ａ Ｂ Ａ ＥＸ−ＯＲ Ｂ 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 よって、これを否定するので以下のようになります。 Ａ Ｂ ＮＯＴ（Ａ ＥＸ−ＯＲ Ｂ） 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 これは、入力が同じ時に出力があるので、等価回路になっているといえます。

問２ Ｍ／Ｍ／１の待ち行列モデルにおいて、一定時間内に到着する客数の分布はどれか。

ア 一様分布 イ 指数分布 ウ 正規分布 エ ポアソン分布

解答 エ

解説 Ｍ／Ｍ／１モデルの最初のＭはサービスを受けるものの到着頻度はポアソン分布に従うという意味で、次のＭはサービス時間は指数分布に従うという意味で、最後の１は窓口の個数を表しています。図にすると以下のようになります。 なお、待ち行列には行列の長さは無限（サービスを受けに来たものはあふれない）という仮定があります。

問５ 図のように１６ビットのデータを４×４の正方形状に並べ、行と列にパリティビットを付加することによって何ビットまでの誤りを訂正できるか。ここで、図の網掛け部分はパリティビットを表す。

ア １ イ ２ ウ ３ エ ４

解答 ア

解説 １ビットの誤りの場合は問題なく訂正できますが、以下のような２ビットの誤りはどちらも、同じパリティの状態になってしまうので、２ビットは誤り検出はできますが、訂正はできない場合があります。

問６ Ａ，Ｂ，Ｃの順序で入力されるデータがある。各データについてスタックへの挿入と取出しを１回ずつ行うことができる場合、データの出力順序は何通りあるか。

ア ３ イ ４ ウ ５ エ ６

解答 ウ

解説 まず、Ａ，Ｂ，Ｃのすべての組み合わせは以下の６通りです。これについて順番に出力できるか考えます。 Ａ，Ｂ，Ｃ：Ａを出力、Ｂを出力、Ｃを出力 → 可能 Ａ，Ｃ，Ｂ：Ａを出力、Ｂをスタックに積む、Ｃを出力、Ｂを取り出す → 可能 Ｂ，Ａ，Ｃ：Ａをスタックに積む、Ｂを出力、Ａを取り出す、Ｃを出力 → 可能 Ｂ，Ｃ，Ａ：Ａをスタックに積む、Ｂを出力、Ｃを出力、Ａを取り出す → 可能 Ｃ，Ａ，Ｂ：Ａをスタックに積む、Ｂをスタックに積む、Ｃを出力、Ａを先に出力できない → 不可能 Ｃ，Ｂ，Ａ：Ａをスタックに積む、Ｂをスタックに積む、Ｃを出力、Ｂを取り出す、Ａを取り出す → 可能 よって、５通りが可能であるといえます。

問８ 関数ｇｃｄ（ｍ、ｎ）が次のように定義されている。ｍ＝１３５、ｎ＝３５のとき、ｇｃｄ（ｍ、ｎ）は何回呼ばれるか。ここで、最初のｇｃｄ（１３５，３５）の呼び出しも、１回に数えるものとする。また、ｍ、ｎ（ｍ＞ｎ≧０）は整数とし、ｍ ｍｏｄ ｎはｍをｎで割った余りを返すものとする。

ア ２ イ ３ ウ ４ エ ５

解答 ウ

解説 順番に追いかけていきます。 １回目：ｇｃｄ（１３５，３５）を呼び出す。 ２回目：ｇｃｄ（１３５，３５）の中で、ｇｃｄ（３５，３０）を呼び出す。 ３回目：ｇｃｄ（３５，３０）の中で、ｇｃｄ（３０，５）を呼び出す。 ４回目：ｇｃｄ（３０，５）の中で、ｇｃｄ（５，０）を呼び出す。 ｇｃｄ（５，０）は、５を返すので、４回呼び出される。

問１１ スーパスカラの説明として、適切なものはどれか。

ア 処理すべきベクトルの長さがベクトルレジスタより長い場合、ベクトルレジスタの組に分割して処理を繰り返す方式である。 イ パイプラインを更に細分化することによって、高速化を図る方式である。 ウ 複数のパイプラインを用い、同時に複数の命令を実行可能にすることによって、高速化を図る方式である。 エ 命令語を長く取り、一つの命令で複数の機能ユニットを同時に制御することによって、高速化を図る方式である。

解答 ウ

解説 スーパースカラ（スーパースケーラ）方式は、パイプライン技術の応用的な技術です。パイプラインとは、下の図のように命令の段階を少しずつずらして多重化する方式です。 これを応用して、命令パイプライン上で複数の命令を同時に実行する方式をスーパースカラ方式といいます。例を図示します。 選択肢アは、ベクトルプロセッサの説明です。 選択肢イは、スーパーパイプラインの説明です。 選択肢エは、ＶＬＩＷ（Very Long Instruction Word）の説明です。

問１２ 同じ命令セットをもつコンピュータＡとＢがある。それぞれのＣＰＵクロック周期、及びあるプログラムを実行したときのＣＰＩ（Cycles Per Instruction）は、表のとおりである。そのプログラムを実行したとき、コンピュータＡの処理時間は、コンピュータＢの処理時間の処理時間の何倍になるか。

ア １／３２ イ １／２ ウ ２ エ ８

解答 ウ

解説 ＣＰＩ（Clocks Per Instruction）とは、１命令当たりのクロック数をいいます。 コンピュータＡは、ＣＰＵクロック周期が１ナノ秒で、ＣＰＩが４なので、４ナノ秒で１命令を処理できるといえます。 コンピュータＢは、ＣＰＵクロック周期が４ナノ秒で、ＣＰＩが０．５なので、２ナノ秒で１命令を処理できるといえます。 つまり、ＢはＡの２倍の性能をもっているということなので、ＡはＢの処理時間の２倍の時間がかかるといえます。

問１５ ストアドプロシージャの特長を生かして通信回数を減らしたシステムをクライアントサーバイシステムで実現するとき、クライアントとサーバの機能分担構成はどれか。ここで、データベースアクセス層はＤＢ層、ファンクション層はＦＮ層、プレゼンテーション層はＰＲ層とそれぞれ略す。

解答 イ

解説 まず、ストアドプロシージャ機能とは、データベースサーバにおいて、あらかじめ使用頻度の高い命令群をサーバ側に用意しておくことで、わずかな引数のやり取りだけでＳＱＬ文などを実行する機能のことです。インデックスの見直しや再編成では、検索速度は上がりますがネットワークの負荷は低下しません。 次に、３つの層の役割を以下にまとめます。 プレゼンテーション層：クライアントへのインタフェース部分 ファンクション層：データの加工 データベース層：データへのアクセス 今回の場合は、ＤＢ層はサーバ、プレゼンテーション層はクライアントに属します。データの加工などを担当するファンクション層はどちらにもまたがるといえます。

問２０ 二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と入出力装置（Ｉ／Ｏ）の動作順序と処理時間は、表のとおりである。二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経過時間は何ミリ秒か。ここで、ＣＰＵは１個であり、Ｉ／Ｏの同時動作はできないものとし、ＯＳのオーバヘッドは考慮しないものとする。また、表の（ ）内の数字は処理時間を示すものとする。

ア １９ イ ２０ ウ ２１ エ ２２

解答 エ

解説 時間順に処理を追いかけていくと以下のようになります。 よって、最初のタスクの開始から全ての終了まで２２ミリ秒かかるといえます。