【解説】情報関係基礎 平成30年度 センター試験

センター試験解説シリーズ　平成30年　情報関係基礎　解説

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第1問（必答）

問1

a パソコン購入後の親子の会話

ア : ①アップデート

イ : ③セキュリティホール

ウ : ⑤踏み台

ソフトウェアには脆弱性（不具合や設計上のミスによるセキュリティ上の弱点）が存在します。※脆弱性=セキュリティホールとも言う

いわゆるコンピュータウイルスはこうしたセキュリティ上の弱点を利用して、悪さをします。ソフトウェアを発表してから、時間が経てば経つほど新たな脆弱性が発見されます。そのため、ソフトウェアの作成者は脆弱性が見つかり次第、対策として修正プログラムを作成し配布します。

ユーザーは、作成者が配布する修正プログラムを用いて定期的にアップデート（更新）することで、ウイルス等からコンピュータを守る必要があります。

定期的なアップデートを怠ると、自身がウイルス感染する可能性があるだけでなく、他のコンピュータへ攻撃をする中継点（踏み台）とされる可能性があります。

なぜそんな回りくどいことをするかというと、悪意あるプログラムの配布元を分かりづらくする狙いがあります。

踏み台となってしまうと、気づかぬうちに大量のスパムメールを送信するのに使われたり、ウイルスの配布を手伝わされたりしてしまいます。

知らぬうちに自分のパソコンが犯罪に使われる可能性もあるのです。恐ろしいですよね。面倒でも、定期的なアップデートを心がけましょう。

b アドレス表記

エ : ①IPアドレス

オ : 6

IPアドレスとは、ネットワーク上の機器を判別するための住所のようなものです。

Windowsではコマンドプロンプトでipconfig、macではターミナルでifconfigと入力することで確認できます。

「192.168.0.6」のように10進数で表記されます。これはIPv4アドレスと呼ばれるものです。IPv4とIPv6、グローバルIPアドレスとプライベートIPアドレスなどの説明は今回は割愛します。

今回の問題は10進数から2進数へ変換できるか問われている問題です。

こういった変換の問題では問題用紙に以下の表をサッと書くといいでしょう。

問題の「10.0.0.170（10進数）」を2進数に変換すると「00001010.00000000.00000000.10101010」となるので、1の数は6となります。

余談ですが、こういった問題の時は4ビットごとに印をつけるとビットの間違いが減ります。

例 : 0000’1010.0000’0000.0000’0000.1010’1010

c Webサイトの確認

カ : ⑥ドメイン名

キ : ⑧認証局

ク : ⑦電子証明書

そのWebサイトの確認方法として一番簡単なのはドメイン名を確認することです。

例えば、最新のiPadの情報を見たいと思ってappleのサイトを参照しようとした際

https://www.apple.com/　これが正しいサイトですが、フィッシングサイトなどの悪意あるサイトではドメイン名のapple.comがapp-le.comになっていたりすることがあります。

それでもなりすましサイトである可能性が残るので、httpsで接続して、第三者機関である認証局が発行した証明書を確認します。

httpsとは、SSL（Secure Socket Layer）と呼ばれる通信方式でサーバと通信を行うプロトコルです。

httpsの仕組みや証明書の確認方法を詳しく知りたい方は以下のサイトなどを参照されるといいと思います。

jp.globalsign.com

jp.globalsign.com

d インターネット上の情報の取り扱い

ケ : ⑤信憑性

コ : ④情報操作

サ : ⑦更新日時

インターネット上の情報は常に正しい情報とデマ情報両方が行き交っています。

熊本地震の時に「ライオンが逃げた」とデマ情報を流した人が逮捕されたニュースを知っている方も多いかと思います。

this.kiji.is

常にその情報が正しい情報なのか、考えながら情報を取捨選択する必要があります。

問2

空欄 シ・スセ

シ : 2

スセ : 10

図1では標本化周期が0.01秒、標本の電圧値Vは j−0.5≦V<j+0.5なら段階値jを割り当てるとされています。

段階値の範囲をわかりやすく表すと上図のようになります。

0.02秒では1.5≦V<2.5の範囲にあるので段階値は2となります。

また、図1では段階値が0~3の4値に設定されています。二進法で表すと

上表のようになるので、時刻0.02秒における段階値は10（二進法）となります。

空欄 ソ〜ツ

ソ : ⓪時刻0秒と時刻0.01秒の間で電圧がいったん下がった後、上がっていること

タ : ②時刻0.02秒の電圧より時刻0.03秒の電圧の方が低いこと

チ : ①T/2

ツ : ④n+1

図2では、「段階値を0~7に設定した」とあるので、わかりやすく表すと

上図のようになります。標本の数が2倍かつ段階も2倍になっているので、電圧の変化をより詳しく読み取ることができます。

空欄ソ・タについては、図1, 2と解答群をよく見れば正解できます。

標本化周期（サンプリング周期）T[s]は何秒ごとに標本化するかということを表しています。ですので、単位時間あたりの標本の数を2倍にすると標本化周期はT/2（チ）になります。

例 : 1秒に1回標本化していたとしたら、標本化周期T[s]は1です。それを1秒に2回標本化することにしたら0.5秒に1回標本化することになるので、T[s]は0.5になりますね。

また、ツについては図1と図2の段階値を見るとわかりやすいです。

図1で段階値は0, 1, 2, 3の4値となっており、図2では0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7の8値です。

以下に図2の段階値0~7を二進法で表した表を示します。

4値を表すには量子化ビット数が2ビット、8値を表すには3ビット必要です。

これより段階値を2倍にすると量子化ビット数はn+1になることがわかりますね。

空欄 テト・ナニ・ヌ

標本化周期と量子化ビット数からデータ量を求める問題です。

空欄テトでは標本化周期が1万分の1秒とあるので、1秒間に1万回標本化が行われます。また、量子化のための段階値が0~4095とあるので、4096段階で量子化することがわかります。4096=2¹²なので12ビットです。

よって1秒間のデータ量は1万×12ビットで12万ビットとなります。

ちなみに、2¹⁰が1024であることは覚えておきましょう。それ以上の数字は1ビット増えるごとに2倍していけばいいです。

空欄ナニについても、空欄テトと同じように計算しましょう。

標本化周期が4万分の1秒、量子化のための段階値を0~32767すなわち32768値にするとあるので

1秒間に4万回の標本化をしてそれぞれ15ビット（2¹⁵=32768）で量子化するということです。

よって1秒間のデータ量は4万×15ビットで60万ビットとなります。

空欄ヌについては、空欄テトと空欄ナニが解けていれば正解できるでしょう。

単位時間あたりの標本の数を増やしたり、量子化の段階を増やすことによって、アナログデータをより詳しくデジタルデータに変換できますが、その分同一のデータ量で表現できる時間は短くなります。

補足 AD変換/DA変換

ここで少しAD変換とDA変換について復習しておきましょう。

AD（Analog Digital Converter）変換はその名の通り、アナログデータをデジタルデータに変換することをいいます。DA（Digital Analog Converter）変換も同じくです。

アナログデータ（音声など）→AD変換→デジタルデータ

例 : バンドの演奏→mp3等のデータに

デジタルデータ→DA変換→アナログデータ

例 : mp3等のデータ→再生

今回の問題はAD変換の問題でした。