基本情報技術者試験

コンピュータが機械を動かすには、外の状態を測り、計算し、動きに変える必要があります。信号処理とA/D・D/A変換、オープンループとフィードバック・フィードフォワードの見分け方、代表的なセンサーとアクチュエーターの役割をまとめます。

データを遠くへ送るには、向きを決め、波に乗せ、1本の線を分け合い、届いた並びのどこからどこまでが1文字かを合わせる必要があります。単方向・半二重・全二重、AM/FM/PM と PCM、FDM と TDM、誤り検出と訂正、同期方式をまとめます。

人が書いたソースコードは、そのままでは動きません。字句解析・構文解析・意味解析・コード生成という4つの段階を通って、機械が実行できる形に近づきます。どの段階で何をしていて、どの誤りがどこで見つかるのか。あわせて、手続型・オブジェクト指向・関数型・論理型の違いも押さえます。

機械学習は、データから規則を作ります。どの学び方かは2つの問いで決まり、できた規則が使いものになるかは、学習に使っていないデータで測ります。教師あり・教師なし・強化学習の見分け方、過学習と汎化性能、ディープラーニングの仕組みをまとめます。

プログラム言語の文法は、あいまいさのない規則で書かれています。その規則の書き方が BNF、かっこの要らない式の書き方が逆ポーランド表記、読んだ文字で状態が移る仕組みがオートマトンです。あわせて、「すべて」と「ある」を扱う述語論理と、演繹推論・帰納推論の違いもここで押さえます。

1ビットで2通り、2ビットで4通り。この数え方が、文字コードから圧縮まで全部の土台になります。アナログをデジタルに変える標本化と量子化、誤りを見つけるパリティ、ハフマン符号による圧縮、そして計算量のオーダー記法までをまとめます。

答えが式で出ないときは、近づけて求めます。二分法の進め方と、絶対誤差・相対誤差・打切り誤差の呼び分け。さらに、点と線で関係を表すグラフと、利用率から待ち時間を出す待ち行列（M/M/1）までをまとめます。

科目Aの確率と統計は、数えるところから始まります。順列と組合せの違い、確率の足し算と掛け算、期待値の求め方、そして平均・中央値・最頻値と分散・標準偏差まで、式にあてはめる手順で確かめます。

和集合・積集合・補集合の関係は、そのまま論理和・論理積・否定に対応します。真理値表の埋め方、ビットごとの論理演算、そしてド・モルガンの法則で式を言い換える手順までを、同じ例で通して確かめます。

2進数を左へ1桁ずらすと2倍、右へ1桁ずらすと2分の1になります。論理シフトと算術シフトの違い、負の数で空いた桁に何を入れるか、そして桁落ち・情報落ち・オーバーフロー・アンダーフローの見分け方を、計算をたどりながら確かめます。