基本情報技術者メモ用

　こんにちは、ニャです。次の２０１８年の１０月に基本情報技術者試験を受けるため、これはメモとして扱います。なぜ基本情報技術者試験を受けるかというとまずは勉強なら何も無駄になりません。それから、大学生にいるうちに勉強する時間があるし、授業によって成績に影響（？）することもあります。将来の就活にも有利になります（昇給など）。

　まず、基本情報技術者試験とは、高度IT人材になるために、必要な情報技術全般に関する基本的な知識・技能を持ち、実践的な活用能力を見につけた人を対象とした試験です。情報システム開発プロジェクトにおいて、プログラム設計書を作成し、設計書に基づいてプログラムを作成するなどの業務を行う人を対象として想定されています。 

　次は試験概要です。受験資格としては誰でも受験できるので、ぜひお試ししてください。午前試験と午後試験と分かれています。午前の試験なら9：30〜12：00（150分）だそうです。出題形式は多肢選択式 （四肢択一ししたくいつ）で80問。100点満点で各1.25点です。午後試験は13：00〜15：30（150分）で多肢選択式（13問中2問必須、5問選択）です。問1必須、問2〜問７より４問/各12点、問8必須/20点、問9〜問13より1問/20点）。合格するために各時間区分の得点がすべて60点以上である。

CONTENTS 

I.　テクノロジ系

第1章：基礎論理

Part 1. 離散数学

１．基数

＊コンピュータと２進数

　コンピュータでは全てのデータが０と１の２つの数字だけで表現されています。コンピュータ内部ではこれらの０と１を電気信号のオン/オフで表現しています。

この０と１の並びで評された数値を２進数と言います。２進数の１桁がビット（bit）です。ビットは情報量の最小単位です。

＊ｎ進数

　私達が普段使用している数値は、１０進数と呼ばれる方法で表現されています。これは、０から９までの１０個の数字を用い、ある桁が増えて１０になったら次の桁に桁上がりするという方法です。

例えば、１２３＝１＊１０＾２＋２＊１０＾２＋３＊１０＾０

コンピュータ分野では、一般的に８進数や１６進数をよく使用します。１６進数では０〜９以外に、A〜Fの文字を数字として使用します。

＊基数の交換

「n進数から１０進数への変換」：各桁の数字に基数のべき乗をかけ、それらを合計します。

例：2B6=2x16^2＋1x16^1＋6x16^0=694

少数部分も同様です。１６進数の場合、小数点以下１桁目が１６＾ー１、２桁目が１６＾−２、…

例：2.B6=2x16^0+11x16^-1+6x16^-2=694/256=2.7109375

「１０進数からｎ進数への変換」：基数ｎで繰り返し割り算を行い、出てきたあまりが各桁の数字となります。例えば、１０進数の６９４を１６進数に変換すると、２B６となります。

694=43*16+6

43=2*16+11( B)

2=0*16+2

少数部分があるとき、まず整数部分を上記の方法で変換します。少数部分では、基数を掛けた結果の積の整数部分が１桁目の数字となります。残った少数部分に更に基数を掛け、その結果の積の整数部分が次の桁の数字となります。少数部分が０になるまでこの操作を繰り返します。例えば、１０進数の2.7109375を16進数に変換すると、2.B6となります。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　2.7109375 整数部は２

16＊0.7109375 = 11.375 少数第一位は11（B)

　　　　　　　　　　　 16*0.375=6.0 少数第二位は6 →終了

 

「2進数ー16進数、2進数ー8進数の変換」：2進数を16進数に変換するには2進数を下位の桁から4桁ずつに区切り、各々を1桁の16進数に直します。例えば、2進数の10101001を16進数に変換するとA9となります。

1010＝A、1001＝９

　２進数から８進数に変換するには、４桁ずつではなく３桁で区切って直します。

10＝２、101＝5、001＝１

つまり、１６進数や８進数から２進数に変換するとき、１６進数（８進数）の各桁を４桁（３桁）の２進数に直します。

POINT:10進数からn進数への変換
　・2進数、8進数、16進数の有限少数
　　ー＞10進数に変換しても有限少数
　・10進数の有限少数
　　ー＞2進数、8進数、16進数に変換したとき無限少数になることもある

 ２．数値の表現
　
＊整数の表現方法
nビットで表現できる数値の範囲

　符号なし整数の場合：0 ~ 2^n-1

　符号付き整数の場合：-2^(n-1) ~ 2^(n-1)-1

符号付き整数に、負の数を表すには３通りの方法があります。１つ目の方法は１ビット（MSB)を用いて正負の記号を表し、残りのビットで絶対値を表します。２つ目の方法は「１の補数」といいます。正の値の１と０をすべて反転させます。そうすると、元の数と反転させたものを足したら０になるため、負の値になります。３つ目の方法はビット反転した後、１を加えるという「２の補数」の方法です。具体的に例を見ましょう。
　０　０　０　０　１　０　１　０　＝10
　１　０　０　０　１　０　１　０　＝-10（1つ目の方法）
　１　１　１　１　０　１　０　１　＝-10（1の補数）
　１　１　１　１　０　１　１　０　＝-10（2の補数）
コンピュータの内部では、通常に「2の補数表現」が用いられます。
POINT:　２の補数を求める手順
①２進数に直す　②０と１を反転させる　③１を加える 

＊少数の表現方法 
　固定少数点数：小数点を特定の位置に固定した表現法です。
　浮動小数点数： 16ビット浮動小数点数を考えます。
　　符　号：1ビット（0：正、１：負）
　　指数部：4ビット（2を基数とし、負は2の補数表現）
　　仮数部：11ビット（符号なし2進数） 
注：12.25 = +0.765625 x 2^4の中に+は符号、765625は仮数、2は基数、4は指数
例：16ビット浮動小数点数による0.25日表現
　　０　１　１　１　１　１　０　０　０　０　０　０　０　０　０　０
符号＝０＝正
指数＝１　１　１　１＝−１（２の補数表現）
仮数＝ １　０　０　０　０　０　０　０　０　０　０＝0.5
=>0.5x2^(-1)=0.25

＊１０進数の表現
　BCDコード(Binary-Coded Decimal): 10進数の各桁（0~9)を4ビットの2進数で表す。
　　例：4649＝０１００　０１１０　０１００　１００１
　ゾーン10進数：ゾーン部＋数値部、最下位桁のゾーン部は符号
　　例：209＝００１１　００１０　００１１　００００　１１００　１００１
　　　　（１１００：正、１１０１：負）
　パック10進数：4ビット＝数値部、最下位の4ビットが符号
　　例：2019＝００００　００１０　００００　０００１　１００１　１１００
　　ゾーン10進数よりもバイト数が少なくなり、記憶領域が節約できます。

II.　マネジメント系

II.　ストラテジ系

n進数や集合の考え方は？
Part 2. 応用数学

確率・統計とコンピュータとの関係は？
Part 3. 情報に関する理論
Part 4. 通信に関する理論
Part 5. 計測・制御に関する理論
Part 6. データ構造
Part 7. アルゴリズム
Part 8. プログラミング
Part 9. プログラム言語
Part 10.その他の言語

 

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