問1：解像度1024×768ピクセル、1画素あたり24ビットのフルカラーで表現する非圧縮のビットマップ画像がある。この画像1枚のデータ量として最も適切なものはどれか。ただし1KiB=1024バイト、1MiB=1024KiBとする。
【資料】画素数：横1024×縦768／色深度：24ビット（RGB各8ビット）／圧縮：なし
- A：約2.25MiB
- B：約2.25MB（=2,250,000バイト換算）
- C：約18.0MiB
- D：約6.75MiB
【第1問：正解と解説】
正解：A
・A
【論点】静止画の非圧縮データ量の計算【考え方】総ビット数は「横画素×縦画素×1画素あたりビット数」で求め、8で割ってバイトに直す。バイトからKiB・MiBへは1024で割って換算する。ビットとバイトの取り違えや、1000進と1024進の混同に注意する。【選択肢解説】正しい。1024×768×24÷8=2,359,296バイト、これを1024で2回割ると約2.25MiBとなる。
・B
【選択肢解説】色深度は24ビット=3バイトであり画素数×3=2,359,296バイトなので約2.25MiBが正しく、1000進で割った値を用いるのは誤り。
・C
【選択肢解説】18.0という値はビットをバイトに直さず総ビット数のまま単位換算したもので、8で割る処理を落としている。
・D
【選択肢解説】6.75MiBは1画素を72ビット（RGB各24ビット）と誤って3倍に見積もった場合の値である。
関連過去問：2019年度 第3問（デジタルデータ量）関連
問2：公称伝送速度200Mbpsの回線を用いて、900MB（メガバイト）のファイルを転送する。プロトコルのオーバーヘッド等により実効速度は公称値の75%になるとき、転送に要する時間として最も適切なものはどれか。
【資料】公称回線速度：200Mbps／実効効率：75%／転送データ量：900MB／1バイト=8ビット、1M=10^6として計算
- A：36秒
- B：48秒
- C：60秒
- D：6秒
【第2問：正解と解説】
正解：B
・A
【論点】伝送時間とスループット（実効効率）【考え方】伝送時間は「データ量（ビット）÷実効速度（bps）」で求める。データ量はバイトで与えられるためビットに直す必要があり、回線速度は実効効率を掛けてから用いる。バイトとビットの取り違え、実効効率の掛け忘れが典型的な誤り。【選択肢解説】36秒は実効効率を80%と誤って計算した場合などに生じ、75%換算と一致しない。
・B
【選択肢解説】正しい。実効速度は200×0.75=150Mbps、データ量は900×8=7200Mビットなので、7200÷150=48秒となる。
・C
【選択肢解説】60秒は実効効率を考慮せず公称200Mbpsではなく150Mbpsを用いる一方で効率を二重に掛けた場合などの値で、条件と整合しない。
・D
【選択肢解説】6秒はデータ量をビットに換算せずMBのまま速度で割った、バイト・ビットの取り違えによる誤りである。
関連過去問：2020年度 第4問（伝送時間）関連
問3：標本化周波数44.1kHz、量子化ビット数16ビット、ステレオ（2チャネル）で60秒間の音声を非圧縮のPCMで記録する。このデータ量として最も適切なものはどれか。ただし1MiB=1024×1024バイトとする。
【資料】標本化周波数：44.1kHz／量子化：16ビット／チャネル数：2（ステレオ）／記録時間：60秒／圧縮：なし
- A：約5.05MiB
- B：約20.2MiB
- C：約10.09MiB
- D：約84.7MiB
【第3問：正解と解説】
正解：C
・A
【論点】音のデジタル化（標本化・量子化）とデータ量【考え方】PCMのデータ量は「標本化周波数×量子化ビット数×チャネル数×秒数」で総ビット数を求め、8で割ってバイト、さらに1024で2回割ってMiBにする。モノラルと誤ってチャネル数を落とすと半分、ビットのまま扱うと8倍の値になる。【選択肢解説】約5.05MiBはチャネル数を1（モノラル）と誤り、ステレオの2倍を落とした値である。
・B
【選択肢解説】約20.2MiBは量子化ビット数を32ビットと取り違えた場合の値である。
・C
【選択肢解説】正しい。44100×16×2×60=84,672,000ビット、÷8で10,584,000バイト、÷1024÷1024で約10.09MiBとなる。
・D
【選択肢解説】約84.7MiBは総ビット数を8で割らずそのままバイト扱いした、ビットとバイトの取り違えである。
関連過去問：2021年度 第5問（標本化・量子化）関連
問4：あるCPUのキャッシュメモリのヒット率が95%、キャッシュメモリのアクセス時間が10ナノ秒、主記憶のアクセス時間が100ナノ秒である。ミスヒット時のアクセス時間は主記憶アクセス時間100ナノ秒のみとして計算するものとしたとき、実効アクセス時間として最も適切なものはどれか。
【資料】ヒット率：95%／キャッシュアクセス時間：10ns／主記憶アクセス時間：100ns／ミスヒット時は主記憶100nsのみで計算（キャッシュ参照時間は加算しない）
- A：10.0ナノ秒
- B：55.0ナノ秒
- C：100.0ナノ秒
- D：14.5ナノ秒
【第4問：正解と解説】
正解：D
・A
【論点】キャッシュメモリの実効アクセス時間【考え方】実効アクセス時間は「ヒット率×キャッシュ時間＋ミス率×主記憶時間」で求める。ミス率はヒット率の余事象であり、ヒット率だけを掛けて残りを落とすと値が小さくなりすぎる。単純平均で計算するのも誤り。【選択肢解説】10.0nsはヒット時のキャッシュ時間そのままで、ミスヒット分の主記憶アクセスを反映していない。
・B
【選択肢解説】55.0nsはヒット率を50%と誤り、キャッシュと主記憶の単純平均を取った値である。
・C
【選択肢解説】100.0nsは主記憶アクセス時間そのままで、キャッシュのヒットを一切考慮していない。
・D
【選択肢解説】正しい。本問ではミスヒット時のアクセス時間を主記憶100nsのみとして扱う前提で計算する。0.95×10＋0.05×100＝9.5＋5.0＝14.5ナノ秒となる。
関連過去問：2018年度 第6問（キャッシュ）関連
問5：容量1TBのハードディスク6台でRAID5を構成する。パリティ用に相当する容量を除いた実効容量として最も適切なものはどれか。
【資料】ディスク：1TB×6台／構成：RAID5（パリティ分散、1台分の容量をパリティに使用）
- A：5TB
- B：6TB
- C：3TB
- D：4TB
【第5問：正解と解説】
正解：A
・A
【論点】RAIDの実効容量（RAID5）【考え方】RAID5はパリティを全ディスクに分散するが、容量としてはディスク1台分がパリティに費やされる。実効容量は「（台数−1）×1台の容量」となる。ミラーリングと混同して半分にすると誤る。【選択肢解説】正しい。RAID5はパリティにディスク1台分を使うため、実効容量は（6−1）×1TB＝5TBとなる。
・B
【選択肢解説】6TBはパリティ分を差し引いておらず、単純に全台数を合計した値である。
・C
【選択肢解説】3TBはRAID1（ミラーリング）と混同し、容量を半分にした場合の値である。
・D
【選択肢解説】4TBはパリティを2台分と誤ったRAID6の実効容量（6−2）×1TBの値である。
関連過去問：2019年度 第6問（RAID）関連
コメント