平成21年度秋期 応用情報技術者試験 午前 問1

分野:基礎理論(2進数・論理・集合・確率統計・情報理論・AI/機械学習の理論・オートマトン・形式言語・計算量)|実際に出題されたIPA過去問題

2進数の表現で,2の補数を使用する理由はどれか。

  1.  値が1のビット数を数えることで,ビット誤りを検出できる。
  2.  減算を,負数の作成と加算処理で行うことができる。
  3.  除算を,減算の組合せで行うことができる。
  4.  ビットの反転だけで,負数を求めることができる。
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正解:イ

AI解説

2の補数表現を使うと、減算を「引く数の2の補数(負数)を作って加算する」という処理に統一でき、加算回路だけで加減算を実現できる。これによりCPUの演算回路を簡略化できる点が2の補数を使う最大の理由である。 ア: これはパリティビットなど誤り検出の仕組みの説明であり、2の補数表現の目的とは異なる。 イ: 正しい。2の補数を使うことで減算を負数の作成と加算処理だけで実行でき、加算器のみで減算も扱えるようになる。 ウ: 除算を減算の繰返しで行う方式(減算形除算)は2の補数表現とは直接関係のない演算アルゴリズムの話である。 エ: 1の補数はビット反転だけで負数を求められるが、2の補数はビット反転後にさらに1を加える必要があるため、この記述は1の補数の特徴であり2の補数の説明としては不適切である。 💡 1の補数=ビット反転のみ、2の補数=ビット反転+1、という違いを押さえ、2の補数の利点は「減算を加算器だけで実現できること」だと覚えておく。

出典:平成21年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問1 / 独立行政法人情報処理推進機構(IPA)
※Web掲載用に表記を一部変更しています。著作権はIPAに帰属します。
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「基礎理論」分野の攻略ポイント

2進数・論理演算・集合・確率統計・情報理論・AI/機械学習の理論・オートマトン・形式言語・計算量が範囲です。純粋な計算問題が多く、対策の有無がそのまま得点差になります。手を動かす練習が最も効く分野です。

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