電験三種の情報処理｜論理回路・2進数・プログラムの問題

当サイトの記事は、編集部が電気技術者試験センター・経済産業省などの公的機関と、各講座・出版社の公式サイトの公開情報を調べて独自に執筆しています。試験の日程・受験手数料・合格基準は年度ごとに変わるため、最新の情報は電気技術者試験センターの受験案内で確認してください。

電験三種の情報の問題はどこで出る？

電気技術者試験センターが公表する機械科目の範囲の最後には、「電力システムに関する情報伝送及び処理」と書かれています。

さらに受験案内では、情報処理の問題のプログラム言語についても書かれています。BASIC（JIS X 3003）とC言語（JIS X 3010）を併記する、という決まりです。

『プログラミングなんてやったことがない』という方もいるかもしれません。

ただ、試験で求められるのは、プログラムを一から書く力ではありません。書かれた手順を1行ずつたどって、結果を出す力なんです。機械科目全体の進め方は電験三種の機械の攻め方で紹介しています。

情報の問題を3つの型に分ける

この記事では、情報の問題を次の3つの型に分けて考えます。

論理回路（AND・OR・NOT・NAND・NOR）の真理値表

『記号の形と名前が覚えられない』という声は本当によく聞きます。

形を覚える前に、まず「どんな時に1になるか」を言葉で覚えてしまいましょう。

XOR（排他的論理和）は、入力が違う時だけ1になります。NOTは入力が1つで、0なら1、1なら0を出します。

ブール代数とド・モルガンの定理

回路の式を簡単にする問題では、ブール代数の決まりを使います。中でも大事なのが、ド・モルガンの定理です。

式の変形で迷ったら、変形前と変形後の真理値表を作って、4通りの結果が同じか確かめる方法が確実です。

例題：論理式を簡単にする

自作の例題で、式の簡単化を確かめます。『X ＝（A AND B）OR（A AND（NOT B））を簡単にすると？』

真理値表でも確かめてみましょう。A が1の時は、B が0でも1でもどちらかのかたまりが1になります。A が0の時はどちらも0なので、X は A と同じ値になりますね。

状態を覚えておく回路もある

論理回路には、入力だけで出力が決まる回路のほかに、前の状態を覚えておける回路もあります。その代表がフリップフロップです。

フリップフロップは、1か0の状態を保っておき、入力の信号で状態を切り替えます。問題では、入力の順番に沿って状態がどう変わるかを、時間の順に表へ書き込んでたどると解きやすくなります。

2進数と16進数の変換の手順

『2進数の変換はできるけど、16進数になると混乱する』という方も多いはずです。

16進数は、0から9のあとをAからFで数えます。10進数の10がA、15がFです。

例題1：10進数の45を2進数と16進数に

自作の例題で確かめます。

16進数にする時は、右から4桁ずつ区切ります。0010と1101に分けると、0010は2、1101は13でDなので、答えは2Dです。

慣れないうちは、こんなふうに声に出して確かめると間違えにくくなります。

「1101って16進数だと何？」
「8 ＋ 4 ＋ 1で13。13はDだね」

例題2：2進数の11010110を10進数に

重みの表を作ると、ミスが減ります。

1が立っている桁を足すと、128 ＋ 64 ＋ 16 ＋ 4 ＋ 2で214です。4桁ずつ区切ると1101と0110なので、16進数ではD6になります。

16進数から10進数に戻す時は、桁の重みが1、16、256と増えていきます。例えば3Fなら、3 × 16 ＋ 15で63です。

流れ図とプログラムの問題の読み方

『BASICとCが並んでいると、どちらを読めばいいか迷う』という方もいますよね。

結論から言うと、どちらか読みやすい方だけ読めば大丈夫です。同じ処理を2つの言語で書いているだけなので、片方に慣れておけば十分です。

「BASICとC、どっちを覚えればいいの？」
「試験ではどちらか一方で解答できるから、読みやすい方だけで大丈夫だよ」

例題3：1から5までを足す処理をたどる

『変数 S を0、I を1から始める。I が5以下の間、S に I を足し、I を1増やす。最後の S の値は？』という自作の例題です。

I が6になった時点で条件を満たさなくなり、くり返しが終わります。最後の S は15です。

分かれ道のある処理も同じ表で

「もし〜なら」で処理が分かれる流れ図も、同じ表でたどれます。『X が偶数なら2で割り、奇数なら3倍して1を足す。X ＝ 6から始めて3回くり返した後の X は？』という自作の例題です。

答えは5です。分かれ道ごとに「どちらに進んだか」を表に書いておくと、見直しの時にも迷いません。

よくある相談：情報の問題や資格選びの悩み

Yahoo!知恵袋などに寄せられる相談から、テーマに合うものを3つ選んで答えます。

相談1：電験三種と応用情報、どっちが難しい？

『電験三種と応用情報技術者試験は、どちらが難しい？』という相談は、閲覧も多い内容です。

ただ、2つは試験の分野も、資格で働ける場面もまったく違います。電験三種は事業用電気工作物の保安の監督を行う国家資格で、仕事の中身から比べる方が選びやすいですよ。

電験三種の試験の科目や形式は、電験三種の試験の仕組みでまとめて確かめられます。

相談2：ブール代数の式を別の形に変形できる？

『この式から、あの式に変形できるのか分からない』という相談もあります。

まずは真理値表で、変形前と変形後の結果が4通りとも同じか確かめてみてください。同じなら変形できる、と分かります。そのあとで、ド・モルガンや吸収の法則のどれを使えばつながるかを探すと迷いません。

相談3：電験三種か、情報系の資格か、迷っている

『電験三種を目指すか、情報系の資格にするか迷っている』という相談もあります。

結論から言うと、どちらが上かではなく、どんな現場で働きたいかで決めるのがおすすめです。電験三種でできる仕事は電験三種でできる仕事で紹介しています。

情報の問題の勉強の順番

『どこから始めればいい？』という方は、次の順番で進めてみてください。

例えば、通勤の電車で真理値表を書き、昼休みに進数の変換を2問だけ解く、という小さな積み重ねでも十分に進みます。

同じ機械科目では、自動制御も信号の流れをたどる分野です。式の扱いに慣れたら、電子理論のトランジスタの働きも見直しておくと、論理回路のイメージがつかみやすくなります。

独学で進め方に迷ったら、講座を使う方法もあります。講座の比べ方は次の案内から確かめてみてください。

よくある質問

まとめ

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