平成26年度秋期 応用情報技術者試験 午前 問2

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

4n ビットを用いて整数を表現するとき,符号なし固定小数点表示法で表現できる最大値をa とし,BCD(2進化10進符号)で表現できる最大値をb とする。n が大きくなるとa/b はどれに近づくか。

  1.  (15/9)×n
  2.  (15/9)ⁿ
  3.  (16/10)×n
  4.  (16/10)ⁿ
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正解:エ

AI解説

4nビットの符号なし2進数の最大値は a=2^(4n)−1≒16^n である。一方BCD(2進化10進符号)は4ビットで10進1桁(0〜9)を表すため、4nビットでは10進n桁となり最大値は b=10^n−1≒10^n である。したがって a/b は (16^n)/(10^n)=(16/10)^n に近づく。ビット数の増加は表現範囲を指数的に広げる点がポイントである。 ア: (15/9)×n はnに比例する形であり誤り。最大値の比は桁数nの指数で増加する。 イ: (15/9)^n は1桁分の最大値(15と9)の比を底にしているが、比較すべきは桁の重み16と10のべき乗であり誤り。 ウ: (16/10)×n は底は正しいがnに比例するとしており誤り。 エ: 正解。a≒16^n、b≒10^n なので a/b≒(16/10)^n となる。 💡 BCDは4ビット(16通り)のうち10通りしか使わないため、1桁ごとに16/10倍の差が累積すると考えれば (16/10)^n が直感的に導ける。

出典:平成26年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問2 / 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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