【AP】令和3年秋午後問7組込みシステムの解説（応用情報技術者試験）

このNoteでは「応用情報技術者試験 令和3年秋午後問7（組込みシステム）」の解説をします。

自信が持てない/迷う問題だと思います。

ノーヒントが多い。初っ端の設問1(1)データ項目は記述や匂わせがなく、設問1(2)現実の時間経過も記述なく想像が必要、設問2(2)カメラによるデータ圧縮も。考え至っても裏付けができず、解答後にもやもやするパターンです。あまり良くない。

また、Ct値やしきい値などの導出式がなく具体性に欠け。さらに残りの餌が集餌コーンで全て回収でいるとは思えないなど、疑念があり。推測と迷いに時間が奪われました。

一方で、データ量計算・計算式立式は簡単でした。とはいえ、計算に抵抗感ある方にはキビシイですし。部分点は絶対にないので、解答に自信が持てないとリスキーですね。

総じて。決して難しいシステム/問題ではないけど、合う合わない/自信持てない/迷う色が濃く。AP本試験として、お薦めはしないかなぁ。

とはいえ。生け簀なんて”想定を乱す要因”が多いテーマに、組込みで迫る心意気やよし。アレやコレやと考える切っ掛けになりました。

このNoteはAP対策というよりは、新資格PD-S用です。後日、PD-S問題を作成するつもりです。＞（未定＊）

このNoteでは、私がIT以外の学生時代にAPに独学合格した経験と、大学・IT専門学校で応用情報技術者試験の対策授業を担当した経験を詰め込んで作りました。

それでは始めましょう！

設問1(1) | ノーヒントは具体的に

正答は「日時データ」。

ノーヒントですが、「日時かなぁ」と思い当たるかと。

問題文に「日時」って言葉はちょいちょいあります。サーバからの指示ですが。

生け簀側で「日時が絶対に必要になる旨」を探しましたが、さっぱりなし。1つでも日時を記録する記述があれば良かったんですが…。

自信を持って回答できませんでしたが。分からないし、記述なかったし。でも日時記録しないってあり得ないし、と経験から。＞著聞を解く６つのテクニックNote（６−２）

設問1(2) | ノーヒントは常識/想像で

正答は「残餌が残餌センサに到達するまでに時間を要するから」。

これもノーヒント。いつも最後の問題に多いのになぁ。＞著聞を解く６つのテクニックNote（６−２）

読んでて具体的に考えて疑問に思ってたら、考え至ったかと。

問題文の37頁中盤「5分間隔」は、分かりにくかったですが。図3フローチャートの「1回分の給餌を行う」「5分待つ」で分かるかな。

5分すれば全部沈んでくるんだろうなって。水槽とか経験あると分かるかもですね。私も子どもの頃のグッピーの経験が生きました。

問題文から「5分」を探します。

ちょっとだけ考察を追加。

待つ理由はシンプルに沈むまで待つ、だけど。現実には色んな現象が考えられますね。

途中魚が食べるから、到達に時間差も出る。たとえ「1個の餌の重量は均一（37頁末）」であっても、魚にぶつかったり水流で落下速度もまちまちになるかと。

組込みのコツ | コンピュータと現実の「差」

スキップして構いません。

私は図1を見た時。「餌が拡散するのに、下の集餌コーンに入る残餌の計測って正しいのかなぁ」って思いました。もっと散らばって集餌しきれなかったり、餌が分離したりするだろうし、個数カウントも誤差が出そう。

一方、しきい値による判定で、少し納得する節もあり。給餌と残餌の関係を計算で補正してるのかも。給餌部と集餌コーンに到達する割合を開発時に測定してモデル化。

とはいえ、しきい値はサーバから指示してないから、固定値と思われる。でも、水質データ/ビデオ映像から、しきい値固定で判定できるように、給餌重量を決めてるのかなと。

伝わらなかったらごめんなさい。文章だけじゃキビシイですね。

例えば、自動ロック。

人間が扉を閉めてから、時間差があります。センサーが検知して、コンピュータから指示があり、モーターがウィーンって動く。その間に、人間が扉を開けて、ロックは飛び出てるけど扉は開いてる不正ができます。

飛び出たロックがストッパーになって引っかかるので、閉じないから「便利」。機械側はロックがずっとかかってる認識なのに、人間側は便利に開けられます。

むかーしの映画だと、窓の隙間に銀紙を挟んだりとかも。

今回は、餌が到達するまでの時間。リアルでは時間がかかる現象への考慮でした。

現実世界は想定通りにいかないんで、機械で対応しきれないこともあります。それを考え抜いて対応して、ねじ伏せるのが、技術者として楽しい所ですね。

設問2(1) | Iパス/FEレベルのデータ量計算

正答は「7」。

意味を考えながら、立式します。

カメラが2個、1点が24ビット、800×600点の画像1枚、1秒間に20枚。1秒間の動画データが2分（=120秒）。

$$2\mathrm{[個]}\\ ×20\mathrm{[f/秒]}\\ ×(800×600\mathrm{[pixel]}) \\×24\mathrm{ [bit]}/8 \\×(2×60)\mathrm{[秒]}$$

データでは「ビット」「バイト」に注意。すぐに×8か÷8をして下さい。後でやろうとしたら忘れますよ。
＞【FE】回線問題のNote
＞【AP】データ伝送のNote

あとは好みですが。私は「10の累乗」を分けることが多いかな。暗算できる範囲で進めつつ。

$$=2×2×10×48×10000×3×12×10\\ =4×48×36×10^6\\ =6912×10^6\\ =6.912×10^9 \mathrm{[Byte]}\\ \simeq 7\mathrm{[GB]}$$

$$2\mathrm{[個]}\\ ×20\mathrm{[f/秒]}\\ ×(800×600\mathrm{[pixel/f]})\\ ×24\mathrm{[bit/pixel]}/8\mathrm{[byte/bit]}\\ ×(2[分]×60\mathrm{[秒/分]})$$

とはいえ、[個]が消えないとか、[pixel^2]なのかとかって目くじら立てず。[pixel/f][bit/pixel][byte/bit][秒/分]も「そういう意味で掛け算割り算してるんだよね」って意味ですから。

今回はカメラが2個だから、[/個]が要るけど、普通はカメラ1個のデータ量を求めるのに[/個]を入れて、1[個]×で打ち消しまではしないですよね。想定範囲を一般化しすぎるとキリがないです。

[pixel]も[pixel/行]×[行]って、逆になんなのか分からない。[横のpixel数]×[縦のpixel数]=[面のpixel数]で「点の数」って性質は変わりませんから。

設問2(2) | ノーヒントっぽいが

正答は「画像圧縮処理」。

ノーヒントですね。しかも3発目。今回の問題はよくないなぁ。

問題文に「圧縮」機能/ソフトの記述なし。

ただ設問文に「フラッシュメモリの容量は2Gバイトとする」と、”わざわざ”但し書きしてるので、容量絡みとは気づきます。＞長文問題を解く６つのテクニックNote（２）

問題文に「データを〜フラッシュメモリに保存するために」必要な処理。7Gデータを2Gメモリに収めるには、圧縮だ、って筋だったんでしょう。

でも、圧縮率とか正直知らないし、ファイル形式で圧縮率めっちゃピンキリですからね。

せめて、圧縮形式と圧縮率を提示して「適切な圧縮方式を選べ」とか「全て答えよ」って問題にした方が良いんじゃないかなぁ。でも、設問2(1)=7GBを正しく計算できてないと、芋づる失点しますが。

「圧縮」って書くだけで正解にしてくれる方が、温情か。

別解 | 過去問を活かす

私の解答は「撮影しながらサーバに送信する」。

記憶容量足りないなら、バッファとして扱って、どんどん送っちゃえって、発想。

＞【AP】令和04年春問07の解説Note のワイヤレスカメラで、バッファを使いつつサーバに送信するシステムがあったで発想しました。

過去問の模範解答/システムを流用した別解は認められるでしょう！って考えです（この問題は令和03年で、流用元は04年なので後ですが）。＞長文問題を解く６つのNote（６−４）

設問3(1)ab | 同じ言葉を探す

正答は
a：「カウント値」
　※Ct値はダメ
b：「しきい値以上」