平成24年度 秋期 システムアーキテクト試験 午前Ⅱ 問題の解答と解説

2022年11月19日作成,2023年4月9日更新

試験時間は 10:50 ~ 11:30(40 分)である。

問1 DFD で用いられる図形要素

DFD で用いられる図形要素を列記したものはどれか。

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【答え】

DFD (Data Flow Diagram) の記述には,プロセス,データフロー,データストア,源泉と吸収の四つの記号が用いられる。

関連と実体は,E-R 図で用いられる図形要素である。

DFD (Data Flow Diagram)
図 DFD (Data Flow Diagram)

問2 ペトリネットモデル

ソフトウェア要求モデルに関する記述のうち,ペトリネットモデルの説明として,適切なものはどれか。

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【答え】

ペトリネットは,プレース(状態)とトランザクション(事象)という 2 種類のノードを持つ有向グラフで,トランザクションの発火(事象の発生)を契機に,トークンがプレースを移動する。

2 種類のノードを持つ有向グラフを有向 2 部グラフと呼ぶ。「有向 2 部グラフ」「並列に生起する事象の同期」がペトリネットのキーワードである。

ペトリネットモデル
図 ペトリネットモデル

問3 BPMN

要求分析・設計技法のうち,BPMN の説明はどれか。

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【答え】

BPMN (Business Process Modeling Notation) は,業務プロセスをダイアグラムで表現するための表記法である。

BPMN
図 BPMN

イは階層構造図,ウは状態遷移図,エはバブルチャートを併用したモジュール階層構造図に関する説明である。

問4 GoF のデザインパターン

ソフトウェアパターンのうち,GoF のデザインパターンの説明はどれか。

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【答え】

デザインパターンとは,典型的な課題に対する効果的な設計パターンのことで,代表的なデザインパターンに,GoF (Gang of Four) がある。四人の男性が持ち寄ったデザインパターンを体系化したことから,こう呼ばれる。23 種類のデザインパターンからなり,それらは,オブジェクトの生成に関するパターン,オブジェクトの構造に関するパターン,オブジェクトの振る舞いに関するパターンの三つに分類される。

問5 組込みシステムにおけるコデザイン

組込みシステムにおけるコデザインの説明として適切なものはどれか。

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【答え】

組込みシステムの開発において,ハードウェアとソフトウェアを別々に開発して,両方が揃った時点で組み合わせて統合テストを行う手法をコンカレント開発という。この手法では,ハードウェアとソフトウェアの機能分担に問題があった場合など,開発の手戻りが大きくなるおそれがある。

コデザインは,上流工程(設計の初期段階)でハードウェアとソフトウェアの機能分担を十分に検証しておく手法であり,以後の開発を円滑に進められる利点がある。

アはコンカレント開発,ウは一般的な「選択と集中」戦略,エは SPL(ソフトウェアプロダクトライン)開発の一手法である。

問6 オブジェクト指向

図において,"営業状況を報告してください" という同じ指示(メッセージ)に対して,営業課長と営業部員は異なる報告(サービス)を行っている。オブジェクト指向において,このような特性を表す用語はどれか。

営業部長への報告
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【答え】

同じ指示(メッセージ)を受け取った複数のオブジェクトが,それぞれ固有の処理を行うことを,多相性(ポリモーフィズム)という。

カプセル化
データとメソッドを一体化して,外部からは見えないようにすること
継承
スーパクラスの属性と操作がサブクラスに引き継がれること
抽象化
事象の本質的な特徴をとらえて一般化すること

問7 網羅性

データが昇順に並ぶようにリストへデータを挿入するサブルーチンを作成した。このサブルーチンのテストに用いるデータの組合せのうち,網羅性の観点から適切なものはどれか。ここで,データは左側から順にサブルーチンへ入力する。

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【答え】

「リストへのデータの挿入」という処理は,リストの状態やデータの挿入位置によって,次のように区別することができる。

  1. 空のリストへの挿入
  2. リストの先頭への挿入
  3. リストの末尾への挿入
  4. リストの途中への挿入

「3, 1, 4, 2」というテストデータを順番にリストに挿入する際の処理は,以下のとおり,a. ~ d. の処理を網羅できる。

  • 3 の挿入 → a. を実行
  • 1 の挿入 → b. を実行
  • 4 の挿入 → c. を実行
  • 2 の挿入 → d. を実行

問8 プログラムテスト仕様書の作成手順

プログラムテスト仕様書の作成手順として,作業項目を適切な順序に並べたものはどれか。

  1. テスト環境,テスト方法などのプログラムテストに関する概要を記述する。
  2. テストケースごとのテストデータの作成と予想結果の作成を行う。
  3. テストケースを設定する。
  4. テスト項目を全て列挙する。
  5. テストを実行するときの個々の詳細な手順を設定する。
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【答え】

プログラムテストは,一般的に,① テスト計画の策定,② テスト項目とテストケースの設定,③ テストデータの作成,④ テストの実施,⑤ テスト結果の評価の順で行われる。

挙げられた a から e の作業項目は,それぞれ,① では a を行い,② では d,c の順で行う。③ では b を行い,④ では e を行う。

問9 プログラムのテスト

プログラムのテストに関する記述のうち,適切なものはどれか。

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【答え】

静的テストとは,ソースコードを検査の対象とするもので,プログラムを実行せずにテストする手法である。コードオーディッタなどを用いたコード検査や,プログラム解析ツールやモジュールインタフェースチェックツールなどを用いた静的解析がこれに該当する。静的テストに対して,テストデータを用意してプログラムを実行してテストする手法を動的テストという。

イは結合テスト,ウはボトムアップテスト,エはホワイトボックステストに関する記述である。

問10 決定表

学生レコードのデータが正しいかどうかを検証したい。学生レコードを構成するデータ項目には,学籍番号,出身高校コード,学年が含まれ,それぞれを入力とする原因-結果グラフは図のとおりである。テストケースを設計するために,このグラフから作成した決定表として正しいものはどれか。ここで,原因-結果グラフの要素間の関係には,次の表記を用いる。

原因-結果グラフ
図 原因-結果グラフ
正しい学籍番号 N Y - -
正しい出身高校コード N - Y -
正しい学年 N - - Y
学生レコードを受け付ける X - - -
学生レコードを受け付けない - X X X
正しい学籍番号 Y N - -
正しい出身高校コード N - N -
正しい学年 N - - Y
学生レコードを受け付ける X - - -
学生レコードを受け付けない - X X X
正しい学籍番号 Y N - -
正しい出身高校コード Y - N -
正しい学年 Y - - N
学生レコードを受け付ける X - - -
学生レコードを受け付けない - X X X
正しい学籍番号 Y N - -
正しい出身高校コード Y - Y -
正しい学年 Y - - N
学生レコードを受け付ける X - - -
学生レコードを受け付けない - X X X
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問10 の解答と解説

【答え】

正しい学籍番号,正しい出身高校コード,正しい学年が全て満たされたときのみ,学生レコードを受け付ける。一方,学生番号,出身高校コード,学年のいずれかが誤ったときは,学生レコードを受け付けない。

上記を満たすのは,決定表ウである。

問11 システム適格性確認テスト

共通フレーム 2007 における,システム適格性確認テストで確認する内容を明確にするアクティビティはどれか。

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【答え】

共通フレーム 2007 において,システム適格性確認テストで適合を評価する対象となるのは,システム要件定義のアクティビティで定義又は設計した内容である。

問12 ソフトウェア障害

本番稼働中のシステムに発生したソフトウェア障害への対処として,最初に行う作業はどれか。

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【答え】

本番稼働中のソフトウェアが原因と思われるシステム障害が発生したら,最初に障害発生の事実や内容を把握する必要がある。システム障害の内容を検証し,ソフトウェアの欠陥が障害要因であることやその障害箇所などを明らかにしてから,ソフトウェアの修正を行う。

ア~ウは,修正に関する作業であり,ソフトウェア障害の内容や要因が特定できてから行うべきである。

問13 マッシュアップ

マッシュアップに該当するものはどれか。

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【答え】

マッシュアップとは,「複数のコンテンツ(サービス)を取り込み,組み合わせて利用する」手法の総称である。Web サービスで広く活用され,検索サイトや地図情報サイトを運営する事業者には,マッシュアップ用の API を作成・公開しているところも多い。

問14 PBP (Pay Back Period)

IT 投資案件において,投資効果を PBP (Pay Back Period) で評価する。投資額が 500 のとき,期待できるキャッシュインの四つのシナリオ a ~ d のうち,最も投資効率が良いものはどれか。

年目 1 2 3 4 5
キャッシュイン 100 150 200 250 300
年目 1 2 3 4 5
キャッシュイン 100 200 300 200 100
年目 1 2 3 4 5
キャッシュイン 200 150 100 150 200
年目 1 2 3 4 5
キャッシュイン 300 200 100 50 50
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【答え】

PBP (Pay Back Period) とは,投資を回収するまでに要する期間のことである。PBP の短い投資案件ほど投資効率が良いと評価できる。

投資額が 500 であるため,累計キャッシュインが最も早く 500 になる投資案件を選択すればよい。シナリオ d は 2 年目で累計キャッシュインが 500 となり,四つのシナリオの中では最も投資効率が良いと判断できる。

問15 E-R モデルを用いて全社のデータモデルを作成する手順

情報システムの全体計画立案のために E-R モデルを用いて全社のデータモデルを作成する手順はどれか。

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【答え】

E-R モデルは,現実世界で扱う情報を抽象化して,エンティティ(実体)とリレーションシップ(関連)の二つの要素を用いて表現したものである。

E-R モデルを用いて全社レベルのデータモデルを作成する場合,まず,企業の全体像を把握するために基本的なエンティティを抽出し,それらの相互関係を表す E-R モデルを作成する。次に,業務レベルのエンティティ,正規化のためのエンティティといった具合に,エンティティをトップダウンで詳細化していき,すべてのリレーションを表現した全社のデータモデルを作成する。

問16 ソフトシステムズ方法論

ソフトシステムズ方法論の説明はどれか。

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【答え】

ソフトシステムズ方法論は,柔軟にシステムを考えることで問題を解決するアプローチ法である。目的が不明確な課題や利害の相反する複数の人がかかわっている課題を解決するのに適している。

ソフトシステムズ方法論は,次の七つのステージで構成される。

  1. 問題が存在する状況を認識する。
  2. 課題や論点を明確にする。
  3. 課題や論点に対する働きかけのもとになる基本定義を作る。
  4. 基本定義から概念モデルを構築する。
  5. 概念モデルと現実とを比較し,実践のための行為を論理的に導出する。
  6. 組織の文化,利害関係などを考慮し,最終的な行為を決定する。
  7. 決定した行為を実践する。

イはインタビューの手法,ウは行動観察法を用いた現状分析の手法,エはデルファイ法の説明である。

問17 BRM (Business Reference Model)

エンタープライズアーキテクチャの参照モデルのうち,BRM (Business Reference Model) で提供されるものはどれか。

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【答え】

エンタープライズアーキテクチャの参照モデルは,エンタープライズアーキテクチャの策定にあたって参考書や辞書のような役割を果たす。BRM (Business Reference Model) は,業務参照モデルで,ビジネスアーキテクチャの策定に際して活用される参照モデルである。業務を実施部署と切り離して機能的に記述したもので,業務と情報システムの全体最適化計画の基礎となる。

アは SRM (Servide Component Reference Model),ウは TRM (Technical Reference Model),エは DRM (Data Reference Model) で提供されるモデルである。

問18 シン・プロビジョニング

ストレージ技術におけるシン・プロビジョニングの説明として,適切なものはどれか。

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【答え】

シン・プロビジョニング (Thin Provisioning) とは,ストレージ・リソースを仮想化して割り当てることで,ストレージの物理容量を削減できる技術である。

シン・プロビジョニングが導入された環境では,利用者の要求に応じた容量を物理ディスクに割り当てず,「仮想ボリューム」として割り当てる。物理ディスクは共有のディスクプールとして管理され,仮想ボリュームに書き込まれたデータ量に応じて物理ディスクに容量を割り当てる。これにより,使用されない物理ディスクの無駄をなくし,効率的な運用が可能となる。

問19 ガーベジコレクション

ガーベジコレクションを行っている間は,全てのアプリケーションの実行が停止する Web アプリケーションサーバがある。Web アプリケーションサーバの使用が次の場合,ガーベジコレクションによってアプリケーションの実行が停止している時間は CPU 稼働時間のうちの何 % となるか。ここで,Web アプリケーションサーバの CPU 稼働時間はガーベジコレクションの処理時間とアプリケーションの処理時間から成り,その他の要因については考慮しないものとする。

[Web アプリケーションサーバの仕様]
CPU 数 1
CPU 使用率 常に 80 %
ガーベジコレクション処理時間 1 回当たり 100 ミリ秒
ガーベジコレクションの頻度 5 秒間に 1 回
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問19 の解答と解説

【答え】

ガーベジコレクションとは,プログラムが確保した主記憶領域のうち,実行に不要な領域を自動的に解放することである。

ガーベジコレクションしている時間は CPU の稼働時間のうち何 % であるかは,次式で求められる。

100 ms ÷ 5 000 ms (= 5 秒) ÷ 0.80 × 100 = 2.50 %

問20 自律コンピューティング

自律コンピューティングの説明はどれか。

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【答え】

自律コンピューティング (Autonomic Computing) とは,コンピュータシステムが自律することによって問題の処理解決を図る技術の総称である。2001 年に IBM によって提唱された。

自律コンピューティングは人間の自律神経に着想を得て,その仕組みをコンピュータに応用しようとする試みであるといえる。環境や状況の変化への適応,負荷に対する善処などを,自律的 (autonomic) に行うことができる。このため,コンピュータシステムが大規模化,複雑化しても,ユーザの管理負担は比較的軽いままで済む。

問21 UML のクラス図

社員と年の対応関係を UML のクラス図で記述する。二つのクラス間の関連が次の条件を満たす場合,a,b に入る多重度の適切な組合せはどれか。ここで,年クラスのインスタンスは毎年存在する。

[条件]
  1. 全ての社員は入社年を特定できる。
  2. 年によっては社員が入社しないこともある。
社員と年の対応関係を記述した UML のクラス図
a b
0..* 0..1
0..* 1..1
1..* 0..1
1..* 1..1
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問21 の解答と解説

【答え】

全ての社員は入社年を特定できることから b は「1..1」である。また,年によっては社員が入社しないこともあることから a は「0..*」である。

問22 RDBMS のロック

RDBMS のロックに関する記述のうち,適切なものはどれか。ここで,X,Y はトランザクションとする。

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【答え】

排他制御の一般的な方法は,ロック方式である。DBMS では,トランザクションの並行実行度を高めるために,次表に示すロックモードを提供している。

表 ロックモード
種類 内容
専有ロック データ更新を行う場合に使用されるロック。他のトランザクションからのアクセスは一切禁止される。
共有ロック データの読取りの際に使用されるロック。他のトランザクションは,参照のみ許可される。

問23 TCP/IP のクラス B の IPv4 アドレス

TCP/IP のクラス B の IPv4 アドレスをもつ一つのネットワークに,割り当てることができるホストアドレス数は幾つか。

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【答え】

32 ビットの IPv4 アドレス全体をクラス A からクラス E まで 5 つの「アドレスクラス」(address class)に分割し,それぞれのクラス内で固定された数ごとに割り当てを行う。

通常用いられるのはクラス A,B,C の 3 種類で,「クラス D」(224.0.0.0~239.255.255.255)は IP マルチキャスト用,「クラス E」(240.0.0.0~255.255.255.255)は実験用に予約された特殊な領域で一般的な用途での割り当ては行われない。

表 アドレスクラス
クラス アドレス範囲 2 進表記の先頭 用途・ネットワーク部の範囲 1 ネットワークの最大アドレス数※
クラス A 0.0.0.0 ~ 127.255.255.255 0 で始まる 先頭 8 ビットがネットワーク部 16,777,216
クラス B 128.0.0.0 ~ 191.255.255.255 10 で始まる 先頭 16 ビットがネットワーク部 65,536
クラス C 192.0.0.0 ~ 223.255.255.255 110 で始まる 先頭 24 ビットがネットワーク部 256
クラス D 224.0.0.0 ~ 239.255.255.255 1110 で始まる IP マルチキャスト用
クラス E 240.0.0.0 ~ 255.255.255.255 1111 で始まる 予約済み・未使用
※ネットワークアドレスとブロードキャストアドレスがあるため,一般的に接続可能ホスト数はこの値から 2 を引いた値。

問24 RPO (Recovery Point Objective)

ディザスタリカバリを計画する際の検討項目の一つである RPO (Recovery Point Objective) はどれか。

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【答え】

ディザスタリカバリ(disaster recovery)とは,災害によって障害を受けた情報システムを復旧すること,また,そのための設備や体制のことである。ディザスタリカバリは,事業継続計画 (BCP : Business Continuity Plan) の一部といえる。ディザスタリカバリを計画する際の重要な指標として,RPO (Recovery Point Objective : 目標復旧時点) と RTO (Recovery Time Objective : 目標復旧時間) がある。RPO は,システムを再稼働させたときに,災害発生前のどの時点までの状態を保障して復旧させるかを示す指標である。

問25 SSH

SSH の説明はどれか。

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問25 の解答と解説

【答え】

SSH(Secure SHell)は,公開鍵暗号や認証の技術を利用して,リモートコンピュータと安全に通信するためのプロトコルである。

ネットワークを介して遠隔地のコンピュータを操作する「rlogin」や「rsh」などの UNIX 系コマンドや「TELNET」などを安全に利用するための方式である。またポートフォワーディング機能を使って FTP,POP,SMTP などの暗号化機能をもたないプロトコルを安全に利用する手段としても使用されている。

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