情報処理

2025/2/15

メモリインタリーブとは？図解でわかる【基本情報技術者試験対策】

主記憶装置（メインメモリ）へのアクセスを高速化する手法であるメモリインタリーブ。基本情報技術者試験や応用情報技術者試験では、このメモリインタリーブの動作に関する問題が出題されます。本記事では、メモリインタリーブの仕組みを図解で分かりやすく解説していきます。メモリインタリーブメモリインタリーブ（メモリインターリーブ）とは、主記憶装置へのアクセスを高速化する手法のひとつです。なぜメモリインタリーブが必要なのかコンピュータの頭脳であるCPUは、コンピュータの動作に必要なデータや命令を主記憶装置とやり取 ...

2025/2/15

キャッシュメモリとは？図解でわかる【基本情報技術者試験対策】

CPUの性能を向上させるために使用するメモリであるキャッシュメモリ。基本情報技術者試験や応用情報技術者試験では、このキャッシュメモリの動作に関する問題が出題されます。本記事では、キャッシュメモリの仕組みについて図解で分かりやすく解説していきます。キャッシュメモリとはキャッシュメモリとは、CPUと主記憶装置（メインメモリ）の間にある記憶装置のことです。コンピュータの頭脳であるCPUは、コンピュータの動作に必要なデータや命令を主記憶装置とやり取りしながら処理します。しかし、高速で動作するCPUに比べる ...

2025/2/15

メモリの種類（RAM、ROM）がわかる【基本情報技術者試験対策】

メモリはコンピュータの動作に必要なデータを記憶するための装置です。メモリには様々な種類があり基本情報技術者試験や応用情報技術者試験では、その違いについて問われる問題が出題されています。本記事では、メモリの種類とその特徴について図解で分かりやすく解説していきます。メモリの分類コンピュータで使用するメモリは「揮発性（きはつせい）」と「不揮発性（ふきはつせい）」の2種類に分かれています。揮発性はコンピュータの電源を切ると記録内容が消えてしまうメモリ、不揮発性はコンピュータの電源を切っても記録内容が消えな ...

2025/2/15

リスト構造とは？図解でわかる【基本情報技術者試験対策】

基本情報技術者試験や応用情報技術者試験で出題されるリスト構造の問題、過去問をみると難しく感じる問題ですが、リスト構造の動きを理解していればそこまで難しい問題ではありません。本記事では、リスト構造について分かりやすく解説していきます。リスト構造リストはデータ構造（※配列のように複数のデータを格納できる入れ物）のひとつです。リストのデータには「ポインタ」と呼ばれる、次のデータがメモリ上のどの位置にあるかを示す情報が付与されています。以下はリスト構造のイメージ図です。リストのデータには「ポインタ」が付 ...

2025/2/15

クロック周波数とMIPSがわかる【基本情報技術者試験対策】

基本情報技術者試験や応用情報技術者試験で出題されるクロック周波数やMIPS、命令ミックスの問題。過去問を見ると難しく感じる問題ですが、計算方法を知っていればそこまで難しい問題ではありません。本記事では、「クロック周波数」「MIPS」「命令ミックス」について図解で分かりやすく解説していきます。クロック周波数クロック信号とはクロック信号（英：clock signal）とは、複数の電子回路が信号を送受信するタイミングを揃えるために、規則正しく刻まれる電気信号のことです。コンピュータの各装置は、この「ク ...

2025/2/15

レジスタとは？図解でわかる【基本情報技術者試験対策】

基本情報技術者試験や応用情報技術者試験で出題されるプロセッサとレジスタの問題。レジスタの種類と役割を理解していればそこまで難しい問題ではありませんが、理解していないと難しく感じる問題です。本記事では、プロセッサとレジスタについて図解で分かりやすく解説していきます。レジスタとはレジスタ（英：register）とは、CPU（プロセッサ）内部にある記憶装置のことです。容量は小さいが高速に読み書きできるのが特徴です。レジスタの役割 CPU（プロセッサ）は、次のような流れで命令を処理します。命令を取り出して ...

2025/2/15

パイプライン処理とは？図解でわかる【基本情報技術者試験対策】

基本情報技術者試験や応用情報技術者試験で出題されるパイプライン処理の問題。パイプライン処理の動きを理解していないと難しく感じる問題ですが、パイプライン処理の動きを理解していればそこまで難しい問題ではありません。本記事では、パイプライン処理について図解で分かりやすく解説していきます。パイプライン処理パイプライン処理は、CPU（プロセッサ）の性能を向上させるための技術のひとつであり、複数の命令を並行して実行するための方式です。コンピュータは次のようなサイクル（段階）で命令を処理します。段階処理内容1 ...

2025/2/15

アドレス指定方式とは？図解でわかる【基本情報技術者試験対策】

聞きなれない言葉であるアドレス指定方式。基本情報技術者試験や応用情報技術者試験では、アドレス指定方式の動きについて問われる問題が出題されています。本記事では、アドレス指定方式について図解で分かりやすく解説していきます。アドレス指定方式アドレス指定方式とは、CPUが命令を実行する際、対象となるデータの在りかを指定する方法のことです。CPUが実行する命令は次のように「命令部」と「オペランド部（アドレス部）」に分かれています。アドレス指定方式の種類アドレス指摘方式には次のような種類があります。アドレ ...

2025/2/15

整列アルゴリズムとは？図解でわかる【基本情報技術者試験対策】

基本情報技術者試験や応用情報技術者試験で出題される整列アルゴリズムの問題。各整列アルゴリズムの動きを理解していれば、そこまで難しい問題ではありませんが、理解してないと問題を解くのは困難です。整列アルゴリズムには基本的な整列アルゴリズム（基本交換法、基本選択法、基本挿入法）と高速な整列アルゴリズム（シェルソート、クイックソート、マージソート、ヒープソート）があります。本記事では、整列アルゴリズムについて図解で分かりやすく解説しています。基本的な整列アルゴリズム基本的な整列アルゴリズムには次の手法があ ...

2025/2/15

2分探索木とは？図解でわかる【基本情報技術者試験対策】

基本情報技術者試験や応用情報技術者試験で出題される2分探索木の問題、聞きなれない言葉なので難しく感じます。ただし、2分探索木を理解していれば簡単に解くことができます。本記事では、2分探索木について図解で分かりやすく解説していきます。木構造木構造（きこうぞう）とは、データ構造（※配列のように複数のデータを格納できる入れ物）の1つで木のような階層構造でデータを管理するものです。木構造は、ハードディスクのファイルシステム（フォルダの下にフォルダやファイルがぶら下がっている）やインターネットのドメイン名な ...

2025/2/15

探索アルゴリズムとは？図解でわかる【基本情報技術者試験対策】

基本情報技術者試験や応用情報技術者試験で出題される探索アルゴリズムの問題、探索アルゴリズムには「線形探索」「2分探索」「ハッシュ法」などがあり、過去問では「線形探索」「2分探索」「ハッシュ法」がどのような動きをするか問われる問題が出題されています。本記事では、探索アルゴリズムについて図解で分かりやすく解説しています。探索アルゴリズム探索アルゴリズムとは、配列のような複数のデータが格納されている箱の中から目的のデータを探しだすアルゴリズムのことです。基本情報技術者試験で主に出題される探索アルゴリズム ...

2025/2/15

スタックとキューがわかる【基本情報技術者試験対策】

データ構造の1つであるスタックとキュー、その仕組みはシンプルで簡単です。ただし基本情報技術者試験では、スタックとキューを応用した問題で出題されることが多く難しく感じます。本記事では、スタックとキューについて図解で分かりやすく解説していきます。スタック（Stack）スタック（英：stack）とは、データ構造（※配列のように複数のデータを格納できる入れ物）の1つで、入ってきたデータを順番に格納し、取り出す時は最後に格納したデータから取り出す後入れ先出し（LIFO：Last-In First-Out）方 ...

2025/2/15

ハフマン符号化とは？図解でわかる【基本情報技術者試験対策】

基本情報技術者試験や応用情報技術者試験で出題される問題であるハフマン符号化、過去問だけをみると難しく感じる問題です。ただ、ハフマン符号化の動きを理解してしまえば、そこまで難しい問題ではありません。本記事では、ハフマン符号化について図解で分かりやすく解説しています。符号化とは符号化とは、データを"0"と"1"の2進数に置き換えることです。コンピュータは"0"と"1"の集まりしか理解できません。そのため、コンピュータに処理をさせるにはデータを2進数に変換する必要があります。この作業が符号化です。 ...

2025/2/15

BNF（バッカス・ナウア記法）とは？図解でわかる【基本情報技術者試験対策】

基本情報技術者試験や応用情報技術者試験で出題される問題であるバッカス・ナウア記法。基本情報技術者試験の過去問をみると難しく感じる問題です。ただ、バッカス・ナウア記法の文法を覚えればそこまで難しい問題ではありません。本記事では、バッカス・ナウア記法について図解で分かりやすく解説していきます。 BNF（バッカス・ナウア記法） BNFとは、Backus-Naur form（バッカス・ナウア記法）を略した言葉であり、文脈自由文法を定義するのに用いられるメタ言語（言語を記述するための言語）のことです。 BNF（ ...

2025/2/14

オートマトンとは？図解でわかる【基本情報技術者試験対策】

聞きなれない言葉である「オートマトン」、基本情報技術者試験の過去問を見ると難しく感じる問題ですが、「オートマトン」の動きを理解してしまえば、簡単に解くことができます。本記事では「オートマトン」について図解で分かりやすく解説しています。オートマトンオートマトン（英：automaton）とは、自動人形という意味を持つ言葉であり、コンピュータの状態、遷移をモデル化したものです。オートマトンの説明でよく使われるのが自動販売機です。自動販売機は次のように何かしらの操作（入力）をすると状態が遷移します。「お ...

2025/2/14

論理演算とは？図解でわかる【基本情報技術者試験対策】

真（true：条件が成立）と偽（false：条件が成立しない）という2つの値を用いて行う演算である論理演算は、基本情報技術者試験や応用情報技術者試験で出題される問題です。論理演算には「論理積」（AND）、「論理和」（OR）、「否定」（NOT）、排他的論理和（XOR）などがあります。本記事では、論理演算について図解で分かりやすく解説しています。論理積（AND）論理積（AND）とは、2つある条件がともに"真"（true：条件が成り立つ）のときのみ"真"（true）を出力する演算です。「AかつB」と表 ...

2025/2/14

コンピュータの誤差とは？図解でわかる【基本情報技術者試験対策】

コンピュータで発生する誤差には「丸め誤差」「打切り誤差」「桁落ち」「情報落ち」などがあります。本記事では「丸め誤差」「打切り誤差」「桁落ち」「情報落ち」について図解で分かりやすく解説していきます。コンピュータの誤差コンピュータで小数を扱う方法の1つに「浮動小数点数」があります。浮動小数点数では、小数で表現できる数の範囲が決まっています。例えば、32ビット形式の浮動小数点数では、仮数部は24ビットです。このように、浮動小数点数で小数を表現する場合、表現できる数の範囲が決まっており、限られたビット数 ...

2025/2/14

浮動小数点数とは？図解でわかる【基本情報技術者試験対策】

コンピュータにおける数値表現の1つであり、主に小数点を含む数値を表現するときに利用するのが「浮動小数点数」です。本記事では「浮動小数点数」について図解で分かりやすく解説していきます。浮動小数点数浮動小数点数とは、コンピュータにおける数値を表現する方法の一つで、主に小数点を含む数値を表現するときに利用するものです。浮動小数点数の形式浮動小数点数は次のように「符号」「指数部」「仮数部」の形式で表現します。※32ビットの例浮動小数点数の「仮数部」と「指数部」に入る値のイメージ例は次のとおりです。（仮 ...

2025/2/14

2の補数とは？図解でわかる【基本情報技術者試験対策】

コンピュータで負の数をあらわすのに使用する「2の補数」、「2の補数」は理解してしまえば、そこまで難しい言葉ではありません。しかし、基本情報技術者試験では単純に「2の補数」を求めるだけの問題が出題されることもありますが、上記の過去問のようにそうではないことも多いです。本記事では「2の補数」について図解で分かりやすく解説していきます。 2の補数補数とは「補う数」という意味で「足すと桁が1つ上がる数のうち最も小さい数」のことを「基数の補数」といいます。例えば、10進数の「4」という数に「6」を足すと、桁が ...

2025/2/14

シフト演算とは？図解でわかる【基本情報技術者試験対策】

基本情報技術者試験の過去問だけを見ると難しく感じるシフト演算の問題。ただ、シフト演算の動きを理解してしまえば簡単に解くことができます。本記事では「シフト演算」について図解で分かりやすく解説していきます。シフト演算とはシフト演算とは、2進数をあらわすビット列を左または右にずらす操作のことです。例えば、10進数で考えると「770」という数字を10倍すると「7700」、1/10倍すると「77」となり、10倍は1桁増やす操作（左にシフトする）であり、1/10倍は1桁減らす操作（右にシフトする）です。この ...

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