平成26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

A,B,C,D を論理変数とするとき,次のカルノー図と等価な論理式はどれか。ここで,・は論理積,+は論理和,X ̄はXの否定を表す。

問題の図表(IPA公式問題冊子より引用)
図表:IPA公式問題冊子より
  1.  A・B・C ̄・D+B ̄・D ̄
  2.  A ̄・B ̄・C ̄・D ̄+B・D
  3.  A・B・D+B ̄・D ̄
  4.  A ̄・B ̄・D ̄+B・D
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正解:エ

AI解説

カルノー図では、値が1のセルのうち隣接するもの(上下左右、図の端はループして隣接とみなす)を2のべき乗個の長方形でできるだけ大きくまとめ、グループ内で値が変化する変数を消去して積項を作る。本問の図をグループ化すると、B=1かつD=1の4セル(AとCが消えて B・D)と、A=0・B=0・D=0でCだけが変化する2セル(Cが消えて ¬A・¬B・¬D)にまとまり、論理式は ¬A・¬B・¬D+B・D となる。 ア: A・B・¬C・D+¬B・¬D は、否定の付く位置が図の1の配置と一致せず、グループ化の結果と異なる。 イ: 第1項が ¬A・¬B・¬C・¬D とCまで限定しており、C=1のセルを覆えない。まとめ方が不十分で図と一致しない。 ウ: A・B・D+¬B・¬D は肯定・否定が図と逆であり、1でないセルを含んでしまう。 エ: 正解。図の1のセルを過不足なく覆うグループ化の結果 ¬A・¬B・¬D+B・D と一致する。 💡 迷ったら具体値の代入で検算する(例えばA=B=D=0のセルが1なら、その値で式が1になる肢だけが残る)。カルノー図は端どうしがつながる点を忘れないこと。

出典:平成26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。図表はIPA公式問題冊子から引用しています。著作権はIPAに帰属します。
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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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