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平成30年度春季解答
問題1
AIにおけるディープラーニングに最も関連が深いものはどれか。
| ア | 試行錯誤しながら条件を満たす解に到達する方法であり、場合分けを行い深さ優先で探索し、解が見つからなければ一つ前の場合分けの状態に後戻りする。 |
| イ | 神経回路を模倣した方法であり、多層に配置された素子とそれらを結ぶ信号線で構成され、信号線に付随するパラメータを調整することによって入力に対して適切な解が出力される。 |
| ウ | 生物の進化を模倣した方法であり、与えられた問題の解の候補を記号列で表現して、それを遺伝子に見立てて突然変異、後輩、とう汰を繰り返して逐次的により良い解に近づける。 |
| エ | 物質の結晶ができる物理現象を模倣した方法であり、温度に見立てたパラメータを制御して、大ざっぱな解の候補から厳密な解の候補に変化させる。 |
解答：イ
＜解説＞
ディープラーニング（深層学習）とは、人工知能（AI）の一種で、コンピューターが大量のデータを学習して特徴を抽出する技術。人間の神経細胞を模したニューラルネットワーク（NN）を多層化したディープニューラルネットワーク（DNN）を基本とした学習手法であり、複数の層を用いた計算処理により、何に注目するべきかをAIが自己判断して学習モデルを構築する。
| ア | × | 深さ優先探索の説明である。 |
| イ | 〇 | ディープラーニングの説明である。 |
| ウ | × | 遺伝的アルゴリズムの説明である。 |
| エ | × | 焼きなまし法の説明である。 |
問題2
表は、文字A～Eを符号化したときのビット表記と、それぞれの文字の出現確率を表したものである。 1文字当たりの平均ビット数はいくらになるか。
| ア | 1.6 |
| イ | 1.8 |
| ウ | 2.5 |
| エ | 2.8 |
解答：イ
＜解説＞
平均ビット数は、ビット長×出現確率の合計で計算することができる。
- ビット長×出現確率を計算する。
- 合計を計算する。
0.5＋0.6＋0.3＋0.2＋0.2＝ 1.8
問題3
ハミング符号とは，データに冗長ビットを付加して， 1ビットの誤りを訂正できるようにしたものである。ここでは，X1，X2，X3，X4の4ビットから成るデータに，3ビットの冗長ビットP3，P2，P1を付加したハミング符号 X1X2X3P3X4P2P1を考える。付加ビットP1，P2，P3は，それぞれ
X1⊕X3⊕X4⊕P1＝0
X1⊕X2⊕X4⊕P2＝0
X1⊕X2⊕X3⊕P3＝0
となるように決める。ここで⊕は排他的論理和を表す。
ハミング符号 1110011 には1ビットの誤りが存在する。誤りビットを訂正したハミング符号はどれか。
| ア | 0110011 |
| イ | 1010011 |
| ウ | 1100011 |
| エ | 1110111 |
解答：ア
＜解説＞
- X1X2X3P3X4P2P1=1110011の時、問題文の各式の値がどのような値になるか計算する。
X1⊕X3⊕X4⊕P1 ＝1⊕1⊕0⊕1 0⊕1 =1 X1⊕X2⊕X4⊕P2 ＝1⊕1⊕0⊕1 0⊕1 =1 X1⊕X2⊕X3⊕P3 ＝1⊕1⊕1⊕1 0⊕1 =1 - これらの式は本来なら全て結果が0になるように P1～P3が定められたはずだが結果は全部1となる。
- したがって、これら3つの式すべてに共通して含まれているX1のビットに誤りがあることが分かる。
- X1のビットを1から0に変換すると0110011となる。
したがって、アが正解である。
問題4
サンプリング周波数40kHz、量子化ビット数16ビットでA/D変換したモノラル音声の1秒間のデータ量は、何kバイトとなるか。 ここで、1kバイトは1,000バイトとする。
| ア | 20 |
| イ | 40 |
| ウ | 80 |
| エ | 640 |
解答：ウ
＜解説＞
1秒間のデータ量はサンプリング周波数×量子化ビット数で求められる。
- サンプリング周波数：40kHz＝40,000回/秒のサンプリングを行なう
- 量子化ビット：16ビット＝2バイト
よって、40,000回/秒×2バイト＝80,000バイト/秒=(ウ)80kバイト/秒となる。
問題5
非負の整数m 、n に対して次のとおりに定義された関数Ack(m , n )がある。 Ack(1, 3)の値はどれか。
| ア | 3 |
| イ | 4 |
| ウ | 5 |
| エ | 6 |
解答：ウ
＜解説＞
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