令和4年度秋期 応用情報技術者試験 午前 問2

分野:基礎理論|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,X̄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・C̄・D+B̄・D̄
  2.  Ā・B̄・C̄・D+B・D
  3.  A・B・D+B̄・D̄
  4.  Ā・B̄・D̄+B・D
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正解:エ

AI解説

カルノー図では、隣接する値1のマスをできるだけ大きな長方形(2の累乗個のマス)にまとめ、そのまとまりの中で値が変化しない変数だけを残して積項を作る。本問のカルノー図では、A=0,B=0,D=0の2マス(Cは0/1のいずれでも成立)がまとまりĀ・B̄・D̄となり、B=1かつD=1の4マス(A,Cは任意)がすべて1となってB・Dにまとまるため、論理式はĀ・B̄・D̄+B・Dとなる。 ア: A・B・C̄・D+B̄・D̄は、後半のB̄・D̄がAとCを考慮しておらず、実際にはA=1,B=0,D=0の値が0であるマスまで誤って含んでしまう。 イ: Ā・B̄・C̄・D+B・Dは、前半の項が実際には値が0であるマス(A=0,B=0,C=0,D=1)を指しており誤りで、かつA=0,B=0,D=0の1のマスをカバーできていない。 ウ: A・B・D+B̄・D̄は、前半の項がA=0,B=1,D=1にある1のマスをカバーできず、後半の項もアと同様に0のマスを誤って含んでしまう。 エ: 正しい。Ā・B̄・D̄+B・Dが、カルノー図中の値1のマスすべてを過不足なくカバーする論理式である。 💡 カルノー図の簡単化は「1のマスを漏れなく、かつ0のマスを含まないように、できるだけ大きくグルーピングする」のが鉄則。まとめた範囲で値が変化する変数は式から消える点を意識する。

出典:令和4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。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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