平成２２年度 秋期 基本情報技術者試験 問１−２０ 解答編

基本情報

（基本情報技術者試験）

問３ 表は、ある地方の天気の移り変わりを示したものである。例えば、晴れの翌日の天気は、４０％の確率で晴れ、４０％の確率で曇り、２０％の確率で雨であることを表している。天気の移り変わりが単純マルコフ過程であると考えたとき、雨の２日後が晴れである確率は何％か。

ア １５ イ ２７ ウ ３０ エ ３３

解答 エ

解説 雨の２日後が晴れである確率は以下の３つの可能性の和であらわすことができます。 雨⇒晴れ⇒晴れ：３０％×４０％＝１２％ 雨⇒曇り⇒晴れ：５０％×３０％＝１５％ 雨⇒雨⇒晴れ：２０％×３０％＝６％ つまり、１２＋１５＋６＝３３％であるといえます。

問６ 節点１，２，・・・，ｎをもつ木を表現するために、大きさｎの整数型配列A[1]，A[2],・・・,A[n]を用意して、節点ｉの親の番号をA[i]に格納する。節点ｋが根の場合はA[k]＝０とする。表に示す配列が表す木の葉の数は、幾つか。

ア １ イ ３ ウ ５ エ ７

解答 ウ

解説 まず、木というデータ構造について下図にまとめます。 つぎに、配列と木構造の対応を図示すると以下のようになります。 最後に、問題文のＡ［ｉ］が親を指し、ｉが自分の番号であることを順番に繰り返していくと以下のような図になります。 葉は、一番末端にあるデータなので、今回は｛２、４、６、７、８｝の５つとなります。

問７ ５けたの数ａ1ａ2ａ3ａ4ａ5を、ハッシュ法を用いて配列に格納したい。ハッシュ関数をｍｏｄ（ａ1＋ａ2＋ａ3＋ａ4＋ａ5，１３）とし、求めたハッシュ値に対応する位置の配列要素に格納する場合、５４３２１は次の配列のどの位置に入るか。ここでｍｏｄ（ｘ，１３）の値は、ｘを１３で割った余りとする。

ア １ イ ２ ウ ３ エ ４

解答 イ

解説 実際に値を代入して計算します。ｍｏｄ（５＋４＋３＋２＋１，１３）＝ｍｏｄ（１５，１３）＝２となります。 なお、以下のように同じ値になることをシノニムが起こるといいます。シノニムは、二つの値の差がｎの倍数であれば衝突が起こることがわかります。

問１０ パイプライン制御の特徴はどれか。

ア 複数の命令を同時に実行するために、コンパイラが目的プログラムを生成する段階で、それぞれの命令がどの演算器を使うかをあらかじめ割り振る。 イ 命令が実行される段階で、どの演算器を使うかを動的に決めながら、複数の命令を同時に実行する。 ウ 命令の処理をプロセッサで複数のステージに細分化し、複数の命令を並列に実行する。 エ 命令を更に細かなマイクロ命令の組合せで実行する。

解答 ウ

解説 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行う方式です。なお各段を多重化したスーパースケーラ（スーパスカラ）方式というのもあります。 なお、依存関係や分岐命令などによってパイプラインの順番どおりに処理されないような状況をパイプラインハザードといいます。

問１３ デイジーチェーン接続はどれか。

ア ＩＥＥＥ１３９４接続コネクタが２口ある工業用カメラを数珠つなぎにし、一端をＰＣに接続する。 イ ＰＣと計測機器とをＲＳ−２３２Ｃで接続し、ＰＣとプリンタとをＵＳＢを用いて接続する。 ウ ＵＳＢハブにキーボード、マウス、プリンタをつなぎ、ＵＳＢハブとＰＣとを接続する。 エ 数台のネットワークカメラ及びＰＣをネットワークハブに接続する。

解答 ア

解説 デイジーチェーンとは、ＳＣＳＩやＩＥＥＥ１３９４に代表されるインタフェースで採用されている接続方式で、以下のように機器を数珠つなぎで接続する形態です。

問１４ 表に示す仕様の磁気ディスク装置において、１，０００バイトのデータの読取りに要する平均時間は何ミリ秒か。ここで、コントローラの処理時間は平均シーク時間に含まれるものとする。

ア １５．１ イ １６．０ ウ ２０．１ エ ２１．０

解答 ア

解説 まず、アクセス時間は、シーク時間 ＋ サーチ時間 ＋ データ転送時間によって計算されます。 アクセス時間 →入出力の要求があってから、実際にデータが転送されて手元に来るまでの総時間 シーク時間 →磁気ヘッドをある位置から読み出すデータのあるトラックの位置までくるまでの時間。 サーチ時間（回転待ち時間） →読み出すデータのトラックに移動した磁気ヘッドが読み出すデータの上にくるまでの時間です。 データ転送時間 →実際にデータを読み取って必要な場所に転送するまでの時間です。 シーク時間は、問題文から１０ミリ秒です。 サーチ時間はディスクが半回転するのにかかる時間です。これは、回転数（６，０００回転/分）から求めます。６０秒で６０００回転するので、１回転は０．０１秒かかることになり、半回転は５ミリ秒であることがわかります。 データ転送時間は、１０Ｍバイト/秒で１０００バイト転送するので、１／１０×１０００＝０．１ミリ秒となります。 最終的には、１０ミリ秒＋５ミリ秒＋０．１ミリ秒＝１５．１ミリ秒かかります。

問１５ ＮＡＳ（Network Attached Strage）の構成図として適切なものはどれか。ここで図の○はストレージの専用装置のファイルシステムを、二重線はストレージアクセス用のプロトコルを使用する専用ネットワークを意味するものとする。

解答 エ

解説 ＮＡＳ（ネットワーク接続ストレージ）とは、ネットワークに直接接続して利用するファイルサーバをいいます。ＮＡＳはファイル単位でアクセス権などを設定できます。このサーバにＲＡＩＤなどの機能を付加することで、保守性や利便性を向上させることができます。ただし、ファイルの改ざんには別の機能を必要とします。 ストレージの管理専用のファイルシステムは、ファイルを管理するストレージ側にある必要があります。そしてネットワークに直接つながっている必要があります。 選択肢ア、ウはＰＣ側に管理専用のファイルシステムがあり、選択肢ア、イはネットワークに直接つながっていません。よって選択肢エが正解となります。

問１７ システムが時間とともに図のように故障と回復を繰り返した。このとき、ＲＡＳＩＳの信頼性（Reliability）と可用性（Availability）を表す指標の組合せとして、適切なものはどれか。

解答 イ

解説 まず、ＲＡＳＩＳとは品質指標の一つです。ＲＡＳＩＳを以下にまとめます。 Ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ:（信頼性）:故障しにくい性質（ＭＴＢＦに相当） Ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ:（可用性）:いつでも使える性質（稼働率＝ＭＴＢＦ／（ＭＴＢＦ＋ＭＴＴＲ）に相当） Ｓｅｒｖｉｃｅａｂｉｌｉｔｙ:（保守性）:故障をすぐに修復できる性質（ＭＴＴＲに相当） Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ:（保全性）:データが一貫しており、矛盾がない性質 Ｓｅｃｕｒｉｔｙ:（安全性）:機密性が高く、不正にアクセスされない性質 つぎに、Ｔ，Ｓについて考えます。 Ｔは動いている時間の平均（ＭＴＢＦ） Ｓは修理にかかった時間の平均（ＭＴＴＲ） Ｔ＋Ｓは全体の時間 よって、信頼性（ＭＴＢＦ）＝Ｔ。可用性＝ＭＴＢＦ／（ＭＴＢＦ＋ＭＴＴＲ）＝Ｔ／（Ｔ＋Ｓ）となります。

問１９ 四つの装置Ａ〜Ｄで構成されるシステム全体の稼働率として、最も近いものはどれか。ここで、各装置の稼働率は、ＡとＣが０．９、ＢとＤが０．８とする。また、並列接続部分については、いずれか一方が稼動しているとき、当該並列部分は稼動しているものとする。

ア ０．７２ イ ０．９２ ウ ０．９３ エ ０．９５

解答 エ

解説 まず、並行部分の稼働率を計算します。 ＡＣ並列部分は１−（１−０．９）×（１−０．９）＝１−０．１×０．１＝１−０．０１＝０．９９ ＢＤ並行部分は１−（１−０．８）×（１−０．８）＝１−０．２×０．２＝１−０．０４＝０．９６ これが２つ直列になっているので、０，９９×０．９６＝０．９５０４≒０．９５となります。

問２０ ２台のＣＰＵからなるシステムがあり、使用中でないＣＰＵは実行要求のあったタスクに割り当てられるようになっている。このシステムで、二つのタスクＡ，Ｂを実行する際、それらのタスクは共通の資源Ｒを排他的に使用する。それぞれのタスクＡ，ＢのＣＰＵ使用時間、資源Ｒの使用時間と実行順序は図に示すとおりである。二つのタスクの実行を同時に開始した場合、二つのタスクの処理が完了するまでの時間は何ミリ秒か。ここで、タスクＡ，Ｂを開始した時点では、ＣＰＵ、資源Ｒともに空いているものとする。

ア １２０ イ １４０ ウ １５０ エ ２００

解答 イ

解説 このような場合は、下図のようにタイムチャートを記述するのがよいでしょう。 上図からわかる通り、二つのタスク完了は１４０ミリ秒後となります。