問題一覧
1
チューリングマシンは誰が考案したか？
アラン・チューリング
2
チューリングマシンの構成要素は？
無限に長いテープ、テープ上の情報を読み書きするヘッド、内部状態を保つ演算部
3
チューリングマシンの動作について簡潔に説明せよ
現在のヘッド位置のセットの読み取り、更新し、ヘッドの位置を変更する、演算部の内部状態を更新する。以上の動作を機械が停止するまで反復する。
4
チューリングマシンにおける制御表について説明せよ
状態遷移規則に相当する{q.s.s'.d.q'}を要素とする制御表
5
制御表の構成要素を説明せよ
A.l.b.+のような読み取った情報、q.q1.q2のような内部状態、bRq2などの処理の三要素で構成される
6
チューリングマシンを実現した最初の電子計算機の名称を答えよ
ENIAC
7
チューリングマシンによって計算不可能な問題を答えよ
停止問題、無限の情報を必要とする問題、ゲーム理論における一部の問題
8
アナログとデジタルの違いを述べよ
アナログは連続値による情報の表現形式である一方、デジタルは離散量による情報の表現形式
9
アナログ情報の欠点、デジタル情報の利点を述べよ
アナログの欠点:複写によって劣化してしまう、時間的に線形であるため編集や複写に要する時間が記録時間と同じ時間かかる、表現メディアによって伝送媒体、蓄積媒体が変わる デジタルの利点:複写によって劣化しない、時間的非線形性をもっている、伝送媒体、蓄積媒体を選ばない
10
デジタル情報が複写によって劣化しない理由を述べよ
デジタル信号の実体は0と1のパターンの列であるため転送した際にノイズが入ってしまっても元の信号は0か1であり、ある境界値を設定するとほとんど正確に元の信号に復元することができるから
11
二進数とは何か、またビットとは何か
二進数は0または1で表す数値、ビットは2状態を識別できる情報量の最小単位
12
サンプリングと量子化について説明せよ
サンプリングは信号を一定間隔で記録する処理、量子化はサンプリング化した値を一定間隔で丸める処理である
13
1920×1080のRGB8ビットのフルカラーデジタル画像の容量はいくらか？
6075KB
14
ノイマン型コンピュータについて、原理となる二つの要素を述べよ
二進数演算とプログラム内蔵方式
15
ノイマン型コンピュータについて、主な構成要素を述べよ
プロセッサ、メインメモリ、入出力装置
16
次の用語を30字以内で説明せよ (1)逐次実行 (2)線形メモリ (3)バス
(1)プログラム等によって決められた順序に従って命令を順番に実行すること (2)1次元的に番地が振り分けられている記憶装置のこと (3)CPUやメインメモリなど各装置を結ぶ通信線のこと
17
プロセッサの構成要素を列挙し、その役割についてそれぞれ30字以内で説明せよ
レジスタ:高速処理で、小規模データを一時的に格納する ALU：情報の処理や演算を行う 制御装置:情報処理を制御し、命令の実行順序を制御する
18
レジスタ、メインメモリ、ファイル装置について、動作速度と記憶容量の観点から対比して述べよ
メインメモリはレジスタに比べて遅いが大容量、長時間の記録ができる。また、ファイル装置はメインメモリより遅いが、これより大容量の情報を半永久的に格納できる装置、外部メモリである。
19
フォンノイマンボトルネックについて50字以内で説明せよ
プロセッサとメモリの通信性能、データ転送速度が全体の処理に大きく影響する現象のこと
20
命令セットとその役割を説明せよ
あるコンピュータが実行できる機械語命令の集合であり、CPU間の互換性を保つために必要なものである
21
良い命令セットとはどのようなものか
様々な機能が実現可能でコンパクトであるものがよい
22
オペコードについて説明せよ
命令の種類を表す記号
23
オペランドについて説明せよ
命令で使用するデータで、ソースオペランドとディスティネーションオペランドからなる
24
レジスタに比べメインメモリを指すオペランドが長くなるのは何故か
レジスタの数は少ないので指定がしやすい一方、メインメモリは大量にあり、特定のメモリにアクセスするためのアドレスが長くなるから
25
次の用語を説明せよ (1)ソースオペランド (2)ディスティネーションオペランド
(1)処理されるデータまたはその格納場所 (2)計算、処理した結果のデータの格納先
26
固定長命令、可変長命令およびそれらの利点欠点をのべよ
固定長命令 利点:命令を表すbit数が固定であり、命令をコードする処理が高速化される 欠点:実現できる機能が制限される 可変長命令 利点:多種多様な高機能命令が実現可能 欠点:命令によってビット数が異なるため、命令をデコードする処理が必要となる
27
3アドレス方式、2アドレス方式、1アドレス方式について、オペランドの数と各オペランドの役割を説明せよ
3アドレス 2個のソースオペランドと1個のディスティネーションオペランド 2アドレス 2個のオペランドのうちいずれかをソースとディスティネーションを兼用するオペランドとする形式 1アドレス アキュムレータという特別な格納装置を暗黙的なオペランドとする形式
28
命令実行サイクルの実行順に並び変えよ
命令フェッチ 命令デコード オペランドフェッチ 実行 結果格納
29
算術演算命令、論理演算命令とはどのような命令か
算術 単項算術演算、二項算術演算、関係演算 論理 論理積、論理和、排他的論理和
30
コンディションとは何か、どのようなものが存在するか
命令の実行に伴う派生データ オーバーフロー、桁上げ、ゼロ割、演算結果の正負、ゼロ、演算結果、ハードウェア状態がある
31
アドレッシングモードとは何か
命令を実行する際に用いるデータの場所を指定する方法のこと
32
絶対アドレス指定と相対アドレス指定について説明せよ
絶対:行き先アドレスそのものをオペランド(使用データ)に指定 相対:ベースアドレス(拠点)とオフセットを指定さ、それらを加算したアドレスをオペランドに指定
33
直接アドレス指定と間接アド指定について、説明せよ
直接アドレス指定:命令で直接メモリアドレスを指定し、そのアドレスに格納されたデータを操作する 間接アドレス指定:命令でアドレスを指定し、そのアドレスに格納されたアドレスを使ってデータを操作する
34
CISCとRISCの利点欠点を説明せよ
CISCは複雑な命令セットを持ち、一つの命令で多くの処理を行えるが、デコードや実行に時間がかかる RISCはシンプルな命令セットを持ち、命令を単純にし、高速な実行を可能にするが、複雑な処理には複数の命令が必要