日々、徒然プログラミング。

都内のIT系専門学校に通う、一人暮らし女子学生chocoffeeの、 日々の気づきと学び、たまにほっこりを綴るブログ。

エンジニアのみなさま、エンジニアの卵のみなさま、IT業界のみなさまが
わたしの「チームってなんだ?」というぼやきに反応してくださることを祈って。

基本情報処理技術者試験

こんにちは!
明日が楽しみでワクワクしてるちょこひです。

明日は通っている学校の体育祭のような何かがあるんですー!
あんまり運動しないでお菓子ポリポリしてるだけですが
楽しいもんは楽しい。うん。


浮動小数

今回はちょっと久しぶりに基本情報ネタを。 
小数のある数値の保持の方法についてまとめます。

浮動小数。
浮いて動く小数。

これだけ見ると訳がわかりませんが
本当に動くんですー!ほんとにー!

浮動小数に対して固定小数というのもあるんですが
浮動小数表示は固定小数表示に比べて精度が高いという特徴があります。 


まずは固定小数点についてさらっと。

kotei

四角いのはメモリひとつひとつの部屋のイメージです。
矢印のところを小数点と固定しています。

常に小数点の位置が決まっているので
2進数をそのままぶちこめます。


ただ、一つ問題があって。

hainnee


小数点が固定されているせいで、
小さな数を扱う場合は有効桁数が減少して入りきらなくなります

浮動小数は小数点を動かすことで、
より広い範囲の数字を保持する仕組みです。


浮動小数点の仕組み

では浮動小数表示の仕組みについて書いていきます。

まず、保持する数値を以下のように変形します。

kisuu


このとき、M(仮数部)は「0.xxxx」という表示にします。
これを正規化といいます。


725


基数は進数に合わせます。PCの場合は2です。
0.xxxxという表示にしたとき、ずれた桁を指数として保持します。


メモリのイメージは以下です。

memori

数値の正負を保持する符号部(0は正、1は負)
指数を保持する指数部
0.xxxxのxxxxを保持する仮数部 とあらかじめ決めておきます。

今回はそれぞれ1つ、3つ、4つと表現していますが
実際は環境により異なります。


どう保持していくかというと

setumei


こう。

仮数部は上位ビットから順に数字をいれ、空いたところには0を入れます。
こうすることで、先ほどの固定小数点表示よりも有効桁数が確実に増え、
メモリの省略に成功しています。

ちなみに、指数部が負になる場合(-5乗など)は
以前書いた補数表現で指数を保持します。

指数部によって小数点がどこに来るか変わっていくので
小数点がフワフワ移動するイメージです。

 
まとめ


必殺!画像でやっつけ大作戦!
実際これを文章で説明するのは私の語彙では無理でした・・・

画像作りに悪戦苦闘。
イラストレーター、いつになっても慣れない・・・



ちょこひ

 


こんにちは!
寝不足で 頭が回らないちょこひです。

最近暑くて寝つきが悪い・・・
もちろんエアコンフル稼働ですが、夜は寝冷えは嫌でかなり弱くしていて
たぶん弱すぎて暑くて寝れない。
意味ないじゃん。

暑がりで四季の中で夏がダントツで嫌いなのです。
夏の屋外フェスとか夏のディズニーとかわけがわかりませんもん。
夏は引きこもるに限る。


補数表現

今回は基本情報第二弾。
「補数表現」についてアレします。
補数表現は、PC内部で減算や負の数の保持に使われている表現方法です。

8 - 4 = 4

これと、

8 + (-4) = 4


これは同じ計算ですね。
強いて言うなら、「直接減算している」のか、「負の数を加算」しているのか。

PCではこれらの演算を簡単にするために
負の数を加算する、という回路で処理しています。
その負の数を保持するために補数というややこい奴が登場しています。

補数とは、文字通り「補う数」。

10進数で考えてみると、

123の9の補数は「876」。
123の10の補数は「987」。

これらは、

123を999にするために876を「補っている」という考え方。
123を1000にするために876を「補っている」という考え方。
桁を繰り上げするために876を「補っている」という考え方。

と言えます。
へ〜。そうなんだ〜くらいで大丈夫。

2進数で考えてみると、
1の補数と2の補数しか存在しませんね。2進数ですから。

0101の1の補数は「1010」。
各ビットを反転するだけでOKですね。楽チン。

じゃあ、2の補数は?

ここで考えなければならないのは、2進数に2という数字は登場しないことです。
2になる前に、桁が繰り上がります。

2の補数によって、2進数は繰り上がる、という考え方ですね。


絶対値


負の数を算数で習い始めて最初に聞いた言葉、絶対値
なんかすごくつよそう。

絶対値は、0からの距離のこと。

「絶対値が6の数は?」と聞かれたら
答えは6と-6の二つです。

これらを加算したら、もちろん0になる。

補数表現はこの性質を利用しています。

正の数なのか負の数なのかを最上位ビットで保持しておいて、
負の数の場合は対となる正の数の補数で表現しよう!


というものです。



前述の1の補数を加算すると、
そのビット数で表現できる一番大きな数
→繰り上げしないギリギリの数 になります(以下参照)

blog0708_1


2の補数は、これより1大きければいいので
①ビットを反転
②1を加算

すれば求められます。

0110 を例にすると、

①反転
 0110 → 1001

②1を加算
 1001 → 1010


blog0708_2

例のように4ビットで考えると、
最上位の1は無視されて加算結果が0になったかのように見えます。

これが補数を使った負の数の表現です。


一言でまとめるなら

繰り上がるのに必要な数を絶対値が同じもののペアで認識する

という感じでしょうか。



まとめ


最初は何を言っているのかわからなかった補数表現。
最上位ビットが0なら正の数、1なら負の数。

残ったビットで絶対値表現すればいいのに!
と思っていましたが、やっとこさ理解できました。


これ、まだ参考書の1章なんですよ・・・あかんですよ・・・



ちょこひ

こんばんは!

オリジン弁当のサラダむしゃむしゃして
ご満悦のちょこひです。 

本当はいつものカフェでこの記事を書こうと思ったんですが
あいにく満員で・・・
雨パラパラ来てたし混むタイミングだったし、仕方ないかな。

帰宅して、シャワー浴びて、
サラダむしゃむしゃしながらの執筆です。


基本情報処理技術者試験

 
っていう国家試験があって。

車を運転するには免許が必要なように
エンジニアとしては基本の資格、とされることも多々あるものなんですが。

まー。難しいんですわ。


まず範囲がアホほど広い。
プログラミング系ももちろん出るし、
ハードウェアとか、ソフトウェアとか、広義のIT分野からちょこちょこ出てくる感じ。

CPUの処理性能による応答時間の計算であったり(白目)
記憶媒体の容量計算であったり(吐血)
タスク管理の処理計算であったり(昇天)

普段勉強している世界って本当にITの端っこでしかないんだなあ、
と嫌という程わからせて絶望させてくれる試験です。

しかも暗記系が本当に多くて

以前から暗記科目や暗記の勉強がだいっきらいなわたしは
買った参考書を燃やしたいと考えながらペンを握ってるわけです。


自分で解法や公式の理屈を理解してゴリゴリ解くような勉強は大好き。
なんぼでもできる。
だから数学とか化学は好き。大好き。

でも歴史系とか生物のような暗記系は本当にだめ!楽しくない!
基本情報もこっちに近いんじゃー!やめてけろー!


さらに国家試験故に
年間2回しかチャンスがありません

他のベンダー資格という
どっかの企業が営利目的でやってる資格(小声)は
いつでも受けられるものが多いんです。

有名どころで言えば、
Oracle Javaとか〜、LPICの何やとか〜。

その分受験料がぶっ飛んでますが・・・(3ゆきちとか余裕で飛びます)

なので相当厳しい。



とかなんとかいっても持ってるに越したことはないので
嫌々ながらも(大声)
勉強してます。


その中でつまづいたとことか、
ややこいわ!ってなったことをちまちま書いていこうかと。

丁寧な覚書のようなものですね。
合格したら、新しくブログを作って
基本情報のみの記事を投稿してもいいかもしれん。



 
情報量の接頭語


「えー!そこからかよー!」
というツッコミは勘弁してください。


・・・



だってややこいんだもん!
メガとかギガはまだわかる!!
ちっちゃい方むりだもん!!!わかんないもん!!!!!!
覚えらんないんだもん!!!!普段PCでも見ないし!!!!!!ねえ!!!!!!!




8bit = 1byte


これはさすがに覚えとります。


おっきくなるほうまとめ
-------------------------------------------------
1k(キロ) = 10^3倍 ≒ 2^10

1M(メガ) = 10^6倍 ≒ 2^20 

1G(ギガ) = 10^9倍 ≒ 2^30

1T(テラ) = 10^12倍 ≒ 2^40

--------------------------------------------------

キロ、メガ、ギガ、テラ にはそれぞれ
10の3乗、6乗、9乗、12乗、という意味がある。3の倍数ですね。
そしてそれはほぼ
2の10乗、20乗、30乗、40乗 に相当する。
覚えられる気がしてきた!!

わたしの家には3TBの外付けHDDがあります。
こう見ると相当でかい。

ちなみに、1Kバイト = 1024バイト と表されることもあるようです。
まあほぼ一緒ですね。


そういや、「x^2」のことを皆さん何と言います?
「にじょう」派ですか?「じじょう(自乗)」派ですか?

わたしは階乗を最初に習った先生が自乗派だったので今でも自乗派です。


続いて、

ちっちゃくなるほうまとめ
-------------------------------------------------
1m(ミリ) = 10^-3倍

1μ(マイクロ) = 10^-6倍 

1n(ナノ) = 10^-9倍

1p(ピコ) = 10^-12倍

--------------------------------------------------
 
あれ?

おっきくなる方と絶対値一緒なん?
今気づきました。

おっきい方の指数さえ覚えられればなんとかなりそう。
あとは
ミリ→マイクロ→ナノ→ピコ
の順番さえ覚えられれば・・・


さっきのおっきくなるほうは
データ量の計算問題で頻出するんですが、

こっちの小さい方は
処理時間とかの時間計算で頻出するんです。

「答え:10μ秒」
とか余裕であるんですが、何言ってんのかわからんです。
どんくらいの速さなのかわからんし、
それが他に比べて早いのかもわからん。

勉強すればするほど嫌いになっていく資格は初めてだ・・・
どSすぎるよ・・・(´;ω;`)



まとめ


てな感じで、
言語に比べてちんぷんかんぷんな勉強を
死んだ魚の眼で頑張っている今日この頃です。

次回試験は10月です。
たぶん落ちます。普通に無理だと思います。

本当に狙っているのは、春試験です。
秋はその前の予行演習というか、なんというか。

場慣れしておきたいなーと。

でももし秋で受かったらそれに越したことはないので
本気で勉強します。
夏休みは基本情報勉強に溺れます。グッバイわたしの人生最後の夏休み・・・



ちょこひ

 

↑このページのトップヘ