目次

• はじめに
• 目次
• 本書の使い方
• 基本情報技術者試験とは？

Chapter 0　コンピュータは電気でものを考える

0-1　ち〝びっと〟だけど広がる世界

• たとえばこんな感じで広がる世界

Chapter 1　「n進数」の扱いに慣れる

1-1　よく使われるn進数

• 2進数であらわす数値を見てみよう
• 8進数と16進数だとどうなるか
• 基数と桁の重み

1-2　基数変換

• n進数から10進数への基数変換
• 10進数からn進数への基数変換（重みを使う方法）
• 10進数からn進数への基数変換（わり算とかけ算を使う方法）
• 2進数と8進数･16進数間の基数変換

Chapter 2　2進数の計算と数値表現

2-1　2進数の足し算と引き算

• 足し算をおさらいしながら引き算のことを考える
• 負の数のあらわし方
• 引き算の流れを見てみよう

2-2　シフト演算と、2進数のかけ算わり算

• 論理シフト
• 算術シフト
• かけ算とわり算を見てみよう

2-3　小数点を含む数のあらわし方

• 固定小数点数
• 浮動小数点数
• 浮動小数点数の正規化
• よく使われる浮動小数点数形式

2-4　誤差

• けたあふれ誤差
• 情報落ち
• 打切り誤差
• けた落ち
• 丸め誤差

Chapter 3　コンピュータの回路を知る

3-1　論理演算とベン図

• ベン図は集合をあらわす図なのです
• 論理積（AND）は「○○かつ××」の場合
• 論理和（OR）は「○○または××」の場合
• 否定（NOT）は「○○ではない」の場合

3-2　論理回路と基本回路

• 論理積回路（AND回路）
• 論理和回路（OR回路）
• 否定回路（NOT回路）

3-3　基本回路を組み合わせた論理回路

• 否定論理積回路（NAND回路）
• 否定論理和回路（NOR回路）
• 排他的論理和回路（EOR回路またはXOR回路）

3-4　半加算器と全加算器

• 半加算器は、どんな理屈で出来ている？
• 全加算器は、どんな理屈で出来ている？

3-5　ビット操作とマスクパターン

• ビットを反転させる
• 特定のビットを取り出す

Chapter 4　デジタルデータのあらわし方

4-1　ビットとバイトとその他の単位

• 1バイトであらわせる数の範囲
• 様々な補助単位

4-2　文字の表現方法

• 文字コード表を見てみよう
• 文字コードの種類とその特徴

4-3　画像など、マルチメディアデータの表現方法

• 画像データは点の情報を集めたもの
• 音声データは単位時間ごとに区切りを作る

4-4　アナログデータのセンシングと制御技術

• センサとアクチュエータ
• 機器の制御方式

Chapter 5　CPU（Central Processing Unit）

5-1　CPUとコンピュータの5大装置

• 5大装置とそれぞれの役割

5-2　ノイマン型コンピュータ

• 主記憶装置のアドレス

5-3　CPUの命令実行手順とレジスタ

• レジスタの種類とそれぞれの役割
• 命令の実行手順その①「命令の取り出し（フェッチ）」
• 命令の実行手順その②「命令の解読」
• 命令の実行手順その③「対象データ（オペランド）読み出し」
• 命令の実行手順その④「命令実行」

5-4　機械語のアドレス指定方式

• 即値アドレス指定方式
• 直接アドレス指定方式
• 間接アドレス指定方式
• インデックス（指標）アドレス指定方式
• ベースアドレス指定方式
• 相対アドレス指定方式

5-5　CPUの性能指標

• クロック周波数は頭の回転速度
• 1クロックに要する時間
• CPI（Clock cycles Per Instruction）
• MIPS（Million Instructions Per Second）
• 命令ミックス

5-6　CPUの高速化技術

• パイプライン処理
• 分岐予測と投機実行
• スーパーパイプラインとスーパースカラ
• CISCとRISC

Chapter 6　メモリ

6-1　メモリの分類

• RAMの種類いろいろ
• ROMの種類いろいろ

6-2　主記憶装置と高速化手法

• キャッシュメモリ
• 主記憶装置への書き込み方式
• ヒット率と実効アクセス時間
• メモリインターリーブ

Chapter 7　ハードディスクとその他の補助記憶装置

7-1　ハードディスクの構造と記録方法

• セクタとトラック
• ハードディスクの記憶容量
• ファイルはクラスタ単位で記録する
• データへのアクセスにかかる時間

7-2　フラグメンテーション

• デフラグで再整理

7-3　RAIDはハードディスクの合体技

• RAIDの代表的な種類とその特徴

7-4　ハードディスク以外の補助記憶装置

• 光ディスク
• 光磁気ディスク（MO：Magneto Optical Disk）
• 磁気テープ
• フラッシュメモリ
• SSD（Solid State Drive）

Chapter 8　その他のハードウェア

8-1　入力装置

• キーボードとポインティングデバイス
• 読み取り装置いろいろ
• バーコードの規格
• RFID（Radio Frequency IDentification）

8-2　ディスプレイ

• 解像度と、色のあらわし方
• VRAM（ビデオRAM）の話
• ディスプレイの種類と特徴

8-3　プリンタ

• プリンタの種類と特徴
• プリンタの性能指標
• 3Dプリンタ

8-4　入出力インタフェース

• パラレル（並列）とシリアル（直列）
• パラレルインタフェース
• シリアルインタフェース
• 無線インタフェース

Chapter 9　基本ソフトウェア

9-1　OSの仕事

• ソフトウェアの分類
• 基本ソフトウェアは3種類のプログラム
• 代表的なOS
• OSによる操作性の向上
• API（Application Program Interface）
• ソフトウェアによる自動化（RPA）

9-2　ジョブ管理

• ジョブ管理の流れ
• スプーリング

9-3　タスク管理

• タスクの状態遷移
• ディスパッチャとタスクスケジューリング
• マルチプログラミング
• 割込み処理

9-4　実記憶管理

• 固定区画方式
• 可変区画方式
• フラグメンテーションとメモリコンパクション
• オーバーレイ方式
• スワッピング方式

9-5　再配置可能プログラムとプログラムの4つの性質

• 再配置可能（リロケータブル）
• 再使用可能（リユーザブル）
• 再入可能（リエントラント）
• 再帰的（リカーシブ）

9-6　仮想記憶管理

• なんで仮想記憶だと自由なの？
• 実記憶の容量よりも大きなサイズを提供する仕組み
• ページング方式
• ページの置き換えアルゴリズム
• ページングとスワッピング

Chapter 10　ファイル管理

10-1　ファイルとは文書のこと

• データの種類と代表的なファイル形式
• マルチメディアデータの圧縮と伸張

10-2　文書をしまう場所がディレクトリ

• ルートディレクトリとサブディレクトリ
• カレントディレクトリ

10-3　ファイルの場所を示す方法

• 絶対パスの表記方法
• 相対パスの表記方法

10-4　汎用コンピュータにおけるファイル

• ファイルへのアクセス方法
• 順編成ファイル
• 直接編成ファイル
• 索引編成ファイル
• 区分編成ファイル

Chapter 11　データベース

11-1　DBMSと関係データベース

• 関係データベースは表、行、列で出来ている
• 表を分ける「正規化」という考え方
• 関係演算とビュー表
• 表の集合演算
• スキーマ

11-2　主キーと外部キー

• 主キーは行を特定する鍵のこと
• 外部キーは表と表とをつなぐ鍵のこと

11-3　正規化

• 非正規形の表は繰り返し部分を持っている
• 第1正規形の表は繰り返しを除いたカタチ
• 関数従属と部分関数従属
• 第2正規形の表は部分関数従属している列を切り出したカタチ
• 第3正規形の表は主キー以外の列に関数従属している列を切り出したカタチ

11-4　SQLでデータベースを操作する

• SELECT文の基本的な書式
• 特定の列を抽出する（射影）
• 特定の行を抽出する（選択）
• 条件を組み合わせて抽出する
• 表と表を結合する（結合）
• データを整列させる
• 関数を使って集計を行う
• データをグループ化する
• グループに条件をつけて絞り込む

11-5　トランザクション管理と排他制御

• トランザクションとは処理のかたまり
• 排他制御とはロックする技
• トランザクションに求められるACID特性
• ストアドプロシージャ

11-6　データベースの障害管理

• コミットとロールバック
• 分散データベースと2相コミット
• データベースを復旧させるロールフォワード

Chapter 12　ネットワーク

12-1　LANとWAN

• データを運ぶ通信路の方式とWAN通信技術
• LANの接続形態（トポロジー）
• 現在のLANはイーサネットがスタンダード
• イーサネットはCSMA/CD方式でネットワークを監視する
• トークンリングとトークンパッシング方式
• 線がいらない無線LAN
• SSID（Service Set IDentifier）は無線LANにつける名前
• クライアントとサーバ

12-2　プロトコルとパケット

• プロトコルとOSI基本参照モデル
• なんで「パケット」に分けるのか
• ネットワークの伝送速度

12-3　ネットワークを構成する装置

• LANの装置とOSI基本参照モデルの関係
• NIC（Network Interface Card）
• リピータ
• ブリッジ
• ハブ
• ルータ
• ゲートウェイ
• SDN（Software-Defined Network）とOpenFlow

12-4　データの誤り制御

• パリティチェック
• 水平垂直パリティチェック
• CRC（巡回冗長検査）

12-5　TCP/IPを使ったネットワーク

• TCP/IPの中核プロトコル
• IPアドレスはネットワークの住所なり
• グローバルIPアドレスとプライベートIPアドレス
• IPアドレスは「ネットワーク部」と「ホスト部」で出来ている
• IPアドレスのクラス
• ブロードキャスト
• サブネットマスクでネットワークを分割する
• サブネットマスクとCIDR表記
• IPv6（Internet Protocol Version 6）
• MACアドレスとIPアドレスは何がちがう？
• DHCPは自動設定する仕組み
• NATとIPマスカレード
• ドメイン名とDNS

12-6　ネットワーク上のサービス

• 代表的なサービスたち
• サービスはポート番号で識別する
• インターネットで用いられる技術の標準化

12-7　WWW（World Wide Web）

• Web サーバに、「くれ」と言って表示する
• WebページはHTMLで記述する
• URLはファイルの場所を示すパス
• Webサーバと外部プログラムを連携させる仕組みがCGI
• Ajax（Asynchronous JavaScript And XML）
• サーチエンジンとSEO（Search Engine Optimization）
• CGM（Consumer Generated Media）

12-8　電子メール

• メールアドレスは、名前@住所なり
• メールの宛先には種類がある
• 電子メールを送信するプロトコル（SMTP）
• 電子メールを受信するプロトコル（POP）
• 電子メールを受信するプロトコル（IMAP）
• 電子メールを暗号化して送受信するプロトコル
• MIME（Multipurpose Internet Mail Extensions）
• 電子メールのメッセージ形式
• 電子メールは文字化け注意!!

12-9　ビッグデータと人工知能

• ビッグデータ
• 人工知能（AI : Artificial Intelligence）
• 機械学習

Chapter 13　セキュリティ

13-1　ネットワークに潜む脅威と情報セキュリティ

• 情報セキュリティマネジメントシステム（ISMS: Information Security Management System）
• 情報セキュリティの3要素
• 情報セキュリティの7要素
• セキュリティポリシ（情報セキュリティ方針）
• リスクマネジメント
• リスクマネジメントに含まれる4つのプロセス
• セキュリティリスクへの対応
• 不正のトライアングル
• JPCERTコーディネーションセンター（JPCERT/CC）とインシデント対応チーム（CSIRT）
• 個人情報保護法とプライバシーマーク

13-2　ユーザ認証とアクセス管理

• ユーザ認証の手法
• アクセス権の設定
• ソーシャルエンジニアリングに気をつけて
• 様々な不正アクセスの手法
• rootkit（ルートキット）
• ハニーポット
• CAPTCHA

13-3　コンピュータウイルスの脅威

• コンピュータウイルスの種類
• C&Cサーバとボット
• ウイルス対策ソフトと定義ファイル
• ビヘイビア法（動的ヒューリスティック法）
• ウイルスの予防と感染時の対処
• セキュアブート

13-4　ネットワークのセキュリティ対策

• ファイアウォール
• パケットフィルタリング
• アプリケーションゲートウェイ
• ペネトレーションテスト
• ファジング

13-5　暗号化技術とデジタル署名

• 盗聴・改ざん・なりすましの危険
• 暗号化と復号
• 盗聴を防ぐ暗号化（共通鍵暗号方式）
• 盗聴を防ぐ暗号化（公開鍵暗号方式）
• 文書に対する署名・捺印の役割を果たすデジタル署名
• デジタル署名とメッセージダイジェスト
• なりすましを防ぐ認証局（CA）
• SSL（Secure Sockets Layer）は代表的な暗号化プロトコル
• VPN（Virtual Private Network）
• IPsec（Security Architecture for Internet Protocol）

Chapter 14　システム開発

14-1　システムを開発する流れ

• システム開発の調達を行う
• 開発の大まかな流れと対になる組み合わせ
• 基本計画（要件定義）
• 要件定義プロセスの機能要件と非機能要件
• システム設計
• プログラミング
• テスト

14-2　システムの開発手法

• ウォータフォールモデル
• プロトタイピングモデル
• スパイラルモデル
• レビュー
• CASEツール

14-3　システムの様々な開発手法

• RAD（Rapid Application Development）
• アジャイルとXP（eXtreme Programming）
• リバースエンジニアリングとフォワードエンジニアリング
• マッシュアップ

14-4　業務のモデル化

• DFD
• E-R図

14-5　ユーザインタフェース

• CUIとGUI
• GUIで使われる部品
• 画面設計時の留意点
• 帳票設計時の留意点

14-6　コード設計と入力のチェック

• コード設計のポイント
• チェックディジット
• コードの種類
• 入力ミスを判定するチェック方法

14-7　モジュールの分割

• モジュールに分ける利点と留意点
• モジュールの分割技法
• モジュールの独立性を測る尺度

14-8　テスト

• テストの流れ
• ブラックボックステストとホワイトボックステスト
• テストデータの決めごと
• ホワイトボックステストの網羅基準
• トップダウンテストとボトムアップテスト
• リグレッションテスト
• バグ管理図と信頼度成長曲線

Chapter 15　システム周りの各種マネジメント

15-1　プロジェクトマネジメント

• 作業範囲を把握するためのWBS
• 開発コストの見積り

15-2　スケジュール管理とアローダイアグラム

• アローダイアグラム（PERT図）の書き方
• 全体の日数はどこで見る?
• 最早結合点時刻と最遅結合点時刻
• クリティカルパス
• プレシデンスダイアグラム法（PDM：Precedence Diagram Method）
• スケジュール短縮のために用いる手法

15-3　ITサービスマネジメント

• SLA（Service Level Agreement）
• サービスサポート
• サービスデスクの組織構造
• サービスデリバリ
• 事業継続計画（BCP：Business Continuity Plan）
• ファシリティマネジメント

15-4　システム監査

• 内部統制
• システム監査人と監査の依頼者、被監査部門の関係
• システム監査の手順
• システムの可監査性
• 監査報告とフォローアップ

Chapter 16　プログラムの作り方

16-1　プログラミング言語とは

• 代表的な言語とその特徴
• インタプリタとコンパイラ
• 本試験で用いられる擬似言語

16-2　コンパイラ方式でのプログラム実行手順

• コンパイラの仕事
• リンカの仕事
• ローダの仕事

16-3　変数は入れ物として使う箱

• たとえばこんな風に使う箱
• 擬似言語における変数の宣言と代入方法

16-4　構造化プログラミング

• 制御構造として使う3つのお約束
• if ～ endifで選択構造をあらわす
• while ～ endwhileで前判定の繰返し構造をあらわす
• do ～ whileで後判定の繰返し構造をあらわす
• for ～ endforで繰返し構造をあらわす

16-5　アルゴリズムとフローチャート

• フローチャートで使う記号
• 試しに1から10までの合計を求めてみる
• 擬似言語であらわすとこうなります

16-6　データの持ち方

• 配列
• リスト
• キュー
• スタック

16-7　木（ツリー）構造

• 2分木というデータ構造
• 完全2分木
• 2分探索木

16-8　データを探索するアルゴリズム

• 線形探索法
• 2分探索法
• ハッシュ法
• 各アルゴリズムにおける探索回数

16-9　データを整列させるアルゴリズム

• 基本交換法（バブルソート）
• 基本選択法（選択ソート）
• 基本挿入法（挿入ソート）
• より高速な整列アルゴリズム

16-10　オーダ記法

• 各アルゴリズムのオーダ

16-11　擬似言語問題を読み解こう

• 「 何をするためのコード?」かを考えて処理の流れを予測してみよう
• 予測と照らし合わせながら、ソースコードをブロック単位にわけてみよう
• 各ブロックに着目して、コードを詳細に読み解こう
• 解答チェックとまとめ

16-12　オブジェクト指向プログラミング

• オブジェクト指向の「カプセル化」とは
• クラスとインスタンス
• クラスには階層構造がある
• 汎化と特化（is a関係）
• 集約と分解（part of関係）
• 多態性（ポリモーフィズム）

16-13　UML（Unified Modeling Language）

• UMLのダイアグラム（図）
• クラス図
• ユースケース図
• アクティビティ図
• シーケンス図

Chapter 17　システム構成と故障対策

17-1　コンピュータを働かせるカタチの話

• シンクライアントとピアツーピア
• 3層クライアントサーバシステム
• オンライントランザクション処理とバッチ処理
• クラスタリングシステム
• スケールアップとスケールアウト
• グリッドコンピューティング
• SOA（サービス指向アーキテクチャ：Service Oriented Architecture）

17-2　システムの性能指標

• スループットはシステムの仕事量
• レスポンスタイムとターンアラウンドタイム

17-3　システムを止めない工夫

• デュアルシステム
• デュプレックスシステム

17-4　システムの信頼性と稼働率

• RASIS（ラシス）
• 平均故障間隔（MTBF：Mean Time Between Failures）
• 平均修理時間（MTTR：Mean Time To Repair）
• システムの稼働率を考える
• 直列につながっているシステムの稼働率
• 並列につながっているシステムの稼働率
• 「 故障しても耐える」という考え方
• バスタブ曲線
• システムに必要なお金の話

17-5　転ばぬ先のバックアップ

• バックアップの方法

Chapter 18　企業活動と関連法規

18-1　企業活動と組織のカタチ

• 代表的な組織形態と特徴
• CEOとCIO
• 技術経営とイノベーション
• グリーン購入
• BI（Business Intelligence）
• エンタープライズアーキテクチャ（EA：Enterprise Architecture）
• BPO（Business Process Outsourcing）

18-2　電子商取引（EC：Electronic Commerce）

• 取引の形態
• EDI（Electronic Data Interchange）
• カードシステム
• 耐タンパ性
• ロングテール
• シェアリングエコノミー

18-3　経営戦略と自社のポジショニング

• SWOT分析
• プロダクトポートフォリオマネジメント（PPM：Product Portfolio Management）
• コアコンピタンスとベンチマーキング
• コトラーの競争地位戦略
• CRM（Customer Relationship Management）

18-4　外部企業による労働力の提供

• 請負と派遣で違う、指揮命令系統

18-5　関連法規いろいろ

• 著作権
• 産業財産権
• 法人著作権
• 著作権の帰属先
• 製造物責任法（PL法）
• 労働基準法と労働者派遣法
• シュリンクラップ契約
• 不正アクセス禁止法
• サイバーセキュリティ基本法
• プロバイダ責任制限法
• 刑法

Chapter 19　経営戦略のための業務改善と分析手法

19-1　PDCAサイクルとデータ整理技法

• ブレーンストーミング
• バズセッション
• KJ法
• 決定表（デシジョンテーブル）

19-2　グラフ

• レーダチャート
• ポートフォリオ図

19-3　QC七つ道具と呼ばれる品質管理手法たち

• 層別
• パレート図
• 散布図
• ヒストグラム
• 管理図
• 特性要因図
• チェックシート
• 連関図法

Chapter 20　財務会計は忘れちゃいけないお金の話

20-1　費用と利益

• 費用には「固定費」と「変動費」がある
• 損益分岐点
• 変動費率と損益分岐点
• 固定資産と減価償却
• ROI（Return On Investment）

20-2　在庫の管理

• 先入先出法と後入先出法
• かんばん方式

20-3　財務諸表は企業のフトコロ具合を示す

• 貸借対照表
• 損益計算書
• 様々な財務指標

• 過去問に挑戦
• 索引