20250702

第1章 基礎理論

1.1 集合と論理

• 解説：データのグループ化や条件設定の基礎。AND, OR, NOTなどの論理演算。
• 居酒屋：ビール頼んだ客 ∩ 枝豆頼んだ客＝両方頼んだ客
• 実例：SQLのWHERE句、マーケティング分析
• 試験：論理式の変換や集合の関係を問う

1.2 情報理論と符号化

• 解説：情報の価値（情報量）、効率的な伝え方（符号化）。
• 居酒屋：珍しい注文（泡盛）ほど情報量が多い
• 実例：QRコード、JPEG圧縮、通信の誤り訂正
• 試験：エントロピーやハフマン符号の仕組みを問う

1.3 オートマトン

• 解説：入力に応じて状態が変わるモデル（状態遷移）。
• 居酒屋：入店→着席→注文→会計→退店＝状態の変化
• 実例：自販機の動作、構文解析、ゲームロジック
• 試験：状態表や状態遷移図の読み取り問題

1.4 形式言語

• 解説：文法ルールに基づいた人工言語（BNFで表す）。
• 居酒屋：注文は「飲み物と料理」の順でないと通らない
• 実例：プログラミング言語の構文、HTMLタグ構造
• 試験：BNF記法の読み取りと適合文の判別問題

1.5 グラフ理論

• 解説：ノードとつながり（エッジ）で構成された構造
• 居酒屋：AさんがBさんを紹介→人間関係はグラフ構造
• 実例：SNSのフォロー関係、地図の最短経路検索
• 試験：最短経路、到達可能ノード、グラフ構造の理解

1.6 確率と統計

• 解説：出来事の起こりやすさ（確率）と、傾向の分析（統計）
• 居酒屋：金曜夜はビール注文が多い→確率60%など
• 実例：売上分析、アンケート結果、品質管理
• 試験：平均・最頻値・標準偏差・分散などの計算問題

1.7 回帰分析

• 解説：2つの変数の関係性を数式（y = ax + b）で表現
• 居酒屋：気温が高いとビール注文が増える
• 実例：売上予測、広告効果、需要予測モデル
• 試験：回帰式による予測値計算問題

1.8 数値計算

• 解説：厳密な値が求めにくい場合に近似で計算する方法
• 居酒屋：会計金額が予算に合うように調整＝繰り返し近似
• 実例：ニュートン法による方程式の解、数値積分
• 試験：繰り返し計算・誤差・収束条件などの理解

1.9 AI（人工知能）

• 解説：人間のように判断・学習・予測を行う技術
• 居酒屋：常連の注文履歴から次の注文を予測＝AI
• 実例：画像認識、自動運転、チャットボット
• 試験：教師あり学習／なし学習／強化学習の違い

第2章 アルゴリズムとプログラミング

2.1 リスト

• 解説：データを順に並べて管理する構造（配列・連結リスト）
• 居酒屋：カウンターの席番号リスト、順番待ち名簿
• 実例：投稿リスト、音楽プレイリスト
• 試験：配列と連結リストの操作や違いを問う問題

2.2 スタックとキュー

• 解説：スタック＝後入れ先出し、キュー＝先入れ先出し
• 居酒屋：積み皿（スタック）、受付順番待ち（キュー）
• 実例：戻るボタンの履歴、印刷処理、列整理
• 試験：LIFO/FIFOの理解とデータ取り出し順の問題

2.3 木構造

• 解説：親→子の階層構造（ルート・リーフ・ノード）
• 居酒屋：店長→チーフ→スタッフ＝ツリー構造
• 実例：フォルダ構造、HTML構文、決定木
• 試験：節数、木の深さ、探索順序（前順・中順など）

2.4 探索アルゴリズム

• 解説：目的のデータを探すアルゴリズム（線形・二分・ハッシュ）
• 居酒屋：メニューを上から1つずつ探す（線形）、真ん中から探す（二分）
• 実例：ログイン認証、商品検索、ユーザーデータ検索
• 試験：比較回数や探索の手順を問う問題

2.5 整列アルゴリズム

• 解説：データを並び替える処理（バブル・選択・クイックなど）
• 居酒屋：伝票を金額順に並び替える
• 実例：注文数ランキング、CSVソート処理
• 試験：整列過程・比較回数・時間計算量の理解

2.6 再帰法

• 解説：自分自身を呼び出す関数で問題を分割して解く方法
• 居酒屋：皿を1枚洗って、残りはまた自分で洗うように指示
• 実例：フォルダ探索、階乗、フィボナッチ数列
• 試験：再帰関数の戻り値や処理回数のトレース

2.7 プログラム言語

• 解説：コンピュータに命令を出すための言語（機械語〜高級言語）
• 居酒屋：焼き鳥1本＝アセンブリ、焼き鳥定食＝高級言語
• 実例：Java（業務）、Python（AI）、JavaScript（Web）
• 試験：スクリプト言語の特徴、コンパイルとインタプリタの違い

第3章 ハードウェアとコンピュータ構成要素

3.1 ハードウェア

• 解説：コンピュータを構成する物理的な部品（CPU・メモリ・入出力装置など）の総称
• 居酒屋：厨房（CPU）、冷蔵庫（メモリ）、注文伝票（入力）、料理の提供（出力）
• 実例：ノートPC、サーバ、スマートフォンの中身
• 試験：ハードウェアの役割や分類（入出力装置、記憶装置）を問う

3.2 プロセッサアーキテクチャ

• 解説：CPUの内部構造や命令の処理方法（CISC・RISCなど）
• 居酒屋：店長（CISC）は一人で複雑な指示が出せる／バイトリーダー（RISC）は単純な指示を高速にこなす
• 実例：Intel（CISC系）／ARM（RISC系）スマホCPU
• 試験：命令セットの違い・パイプライン処理の理解が出題される

3.3 プロセッサの高速化技術

• 解説：CPUの処理性能を上げる技術（パイプライン、スーパースカラ、キャッシュなど）
• 居酒屋：調理工程を分担（パイプライン）、同時に複数注文（スーパースカラ）、注文内容をメモしておく（キャッシュ）
• 実例：Intel Core i7 のような高性能CPUは複数の高速化技術を併用
• 試験：各技術の効果や欠点（ハザードなど）を理解しておく必要あり

3.4 メモリアーキテクチャ

• 解説：記憶装置の階層構造（レジスタ→キャッシュ→主記憶→補助記憶）
• 居酒屋：店長の頭の中（レジスタ）、手元のメモ帳（キャッシュ）、店内メニュー（主記憶）、倉庫（補助記憶）
• 実例：キャッシュメモリのヒット率改善、HDD→SSDへの置換
• 試験：アクセス速度と容量の関係を問う（小さいほど速い）

3.5 入出力アーキテクチャ

• 解説：外部機器とデータをやりとりする仕組み（DMA・割込み・ポーリングなど）
• 居酒屋：バイトが店長を呼ばずに自分で料理を運ぶ（DMA）、重要な注文だけ店長に報告（割込み）
• 実例：プリンタの印刷処理、USB接続機器の制御
• 試験：割込みの種類・DMAとの比較・処理のタイミングなどが問われる

第4章 システム構成要素

4.1 システムの処理形態

• 解説：集中処理、分散処理、クライアントサーバ処理の違い
• 居酒屋：店長一人で全注文を処理（集中）／厨房とホールで分担（分散）
• 実例：銀行の集中管理、Webシステムの分散処理
• 試験：処理形態の特徴・長所短所の比較

4.2 クライアントサーバシステム

• 解説：役割を分けて処理するシステム構成（クライアント＝依頼、サーバ＝応答）
• 居酒屋：客が注文（クライアント）、厨房が料理（サーバ）
• 実例：Webアプリケーションの構成
• 試験：2層/3層アーキテクチャの理解が問われる

4.3 システムの構成と信頼性設計

• 解説：システムを構成する方式（冗長化、フェールオーバーなど）
• 居酒屋：厨房が2人制なら片方が休んでも対応できる
• 実例：RAID、冗長電源、クラスタ構成
• 試験：稼働率・MTBF・信頼性計算が出題される

4.4 高信頼性・高性能システム

• 解説：可用性や性能を高める設計（クラスタ、ロードバランサ）
• 居酒屋：混雑時に2店舗で客を分ける（負荷分散）
• 実例：クラウド基盤やECサイトのバックエンド
• 試験：可用性設計やスケーラビリティの理解

4.5 ストレージ関連技術

• 解説：RAID、NAS、SANの違いと役割
• 居酒屋：料理の材料を冷蔵庫（RAID1）や倉庫（NAS）で分散保管
• 実例：RAID構成によるバックアップ対策
• 試験：RAIDレベルの特徴と耐障害性の比較

4.6 仮想化技術

• 解説：1台の物理マシン上で複数の論理マシンを動作
• 居酒屋：1店舗を複数のテーブルに分けて別々の予約として運用
• 実例：VMware、Dockerなどの導入
• 試験：ハイパーバイザ型／ホスト型の違い

4.7 システムの性能特性と評価

• 解説：スループット、応答時間、ターンアラウンドタイムなど
• 居酒屋：1時間に提供できる料理数（スループット）、注文から提供までの時間（応答時間）
• 実例：Webサービスの性能試験
• 試験：性能指標の理解と改善方法

4.8 待ち行列理論の適用

• 解説：M/M/1モデルによる待ち時間・利用率・平均滞在時間の計算
• 居酒屋：注文がたまるレジの行列＝待ち行列
• 実例：銀行の窓口、コールセンター、Webサーバ
• 試験：利用率や平均待ち時間の計算問題（式の比で出せる）

4.9 システムの信頼性特性と評価

• 解説：MTBF、MTTR、稼働率、信頼度の計算
• 居酒屋：スタッフがダウン→修理時間＝MTTR／壊れず動いてた時間＝MTBF
• 実例：システム稼働のSLA計算
• 試験：稼働率＝MTBF / (MTBF + MTTR)

第5章 ソフトウェア

5.1 OSの構成と機能

• 解説：プロセス管理、メモリ管理、ファイル管理など
• 居酒屋：店長＝OS、ホール管理＝プロセス管理、食材管理＝メモリ管理
• 実例：Windows・Linux・macOSなどの役割
• 試験：カーネルとシェルの違いを問う

5.2 タスク（プロセス）管理

• 解説：マルチタスク、スケジューリング、コンテキスト切替
• 居酒屋：1人で複数のテーブルを順番に見る（ラウンドロビン）
• 実例：OSが複数アプリを動かす管理
• 試験：スケジューリング方式の比較問題

5.3 記憶管理

• 解説：メモリの割り当て、仮想記憶、ページング
• 居酒屋：テーブルの上をメモリに見立てて料理を置く
• 実例：アプリが動作中にメモリ不足になるとスワップ発生
• 試験：ページ置換アルゴリズム（FIFO, LRU）

5.4 言語処理ツール

• 解説：コンパイラ、インタプリタ、リンカ、ローダの役割
• 居酒屋：レシピ（ソースコード）を調理指示書（機械語）に翻訳
• 実例：Javaのバイトコード、Pythonの逐次実行
• 試験：ツールの機能・処理の順番

5.5 開発ツール

• 解説：バージョン管理、デバッグ、テストツール
• 居酒屋：新メニューの試作→試食→修正→完成＝開発サイクル
• 実例：Git、JUnit、IDEなど
• 試験：ツールの用途と利点

5.6 UNIX系OS

• 解説：ファイル階層、パーミッション、シェルの操作
• 居酒屋：厨房のルール（パーミッション）、帳簿（ログ）
• 実例：Linuxサーバの権限設定
• 試験：コマンド・パーミッション表記の読み取り

第6章 データベース

6.1 データベース設計

• 解説：E-R図、リレーション設計、正規化の前段階
• 居酒屋：顧客、注文、メニューの関係を図式化
• 実例：注文管理システムのテーブル設計
• 試験：エンティティとリレーションの理解

6.2 関係データベース

• 解説：表（テーブル）形式でデータを管理、行＝レコード、列＝項目
• 居酒屋：顧客表、注文表、メニュー表などをリストで管理
• 実例：MySQL、PostgreSQL、Oracleなど
• 試験：主キー・外部キーの理解と操作

6.3 正規化

• 解説：データの重複を排除し、更新の整合性を保つ
• 居酒屋：毎回「唐揚げは¥500」と書かずにメニュー表と連携
• 実例：第1〜第3正規形の変換
• 試験：正規化の手順や判断問題

6.4 関係データベースの演算

• 解説：集合演算（和・差・積）、結合、射影、選択など
• 居酒屋：注文表と顧客表を結合して「誰が何を頼んだか」を表示
• 実例：リレーショナル代数・SQL内部処理
• 試験：演算式の意味と結果を問う

6.5 SQL

• 解説：データの操作言語（SELECT、INSERT、UPDATE、DELETE）
• 居酒屋：注文表から「本日唐揚げを頼んだ顧客名」を抽出
• 実例：管理画面の一覧表示、編集処理
• 試験：SQL文の記述と実行結果予測

6.6 データ定義言語

• 解説：テーブルの作成・変更・削除などを行うSQLの一部（DDL）
• 居酒屋：新しい料理をメニューに追加（CREATE TABLE）
• 実例：DB構築時の初期スキーマ定義
• 試験：CREATE文・ALTER文の文法問題

6.7 埋込み方式

• 解説：アプリケーション内にSQLを埋め込む方式（静的・動的）
• 居酒屋：毎回SQLを書くより、テンプレートに値を差し込む
• 実例：JDBC、MyBatis、Hibernateなど
• 試験：プリペアドステートメントとプレースホルダの理解

6.8 データベース管理システム（DBMS）

• 解説：DBを操作・管理するソフトウェア
• 居酒屋：注文・会計・在庫の一括管理システム
• 実例：MySQL、Oracle、PostgreSQL
• 試験：トランザクション、ACID特性、ロックの理解

6.9 分散データベース

• 解説：複数の場所にまたがるDBを1つのように扱う技術
• 居酒屋：複数店舗のデータを本部で一元管理
• 実例：大企業の販売拠点・在庫データ統合
• 試験：透過性（位置・複製・障害）の理解

6.10 データベース応用

• 解説：OLTP（リアルタイム処理）とOLAP（分析処理）の使い分け
• 居酒屋：注文処理はOLTP、売上分析はOLAP
• 実例：BIツール、営業分析、来店傾向分析
• 試験：処理特性や用途の違いの理解

6.11 ブロックチェーン

• 解説：改ざんできない台帳を分散して持つデータ構造
• 居酒屋：毎回の会計記録を全スタッフが共有し、書き換え不可にする
• 実例：仮想通貨、NFT、サプライチェーン管理
• 試験：ハッシュ関数、PoW、非中央集権の理解

第7章 ネットワーク

7.1 通信プロトコルの標準化

• 解説：通信のルールを共通化することで異なる機器でも通信できる
• 居酒屋：電話注文のルールが全国共通だから間違えない
• 実例：OSI参照モデル、TCP/IP階層
• 試験：各層の役割・プロトコル分類問題

7.2 ネットワーク接続装置と関連技術

• 解説：ルータ、スイッチ、ハブ、アクセスポイントの違い
• 居酒屋：料理を別の階に届ける配膳係（ルータ）、フロア内で仕分ける係（スイッチ）
• 実例：企業ネットワークや家庭Wi-Fiの構成
• 試験：装置の特徴や適用範囲の理解

7.3 データリンク層の制御とプロトコル

• 解説：同一ネットワーク内でのデータ転送制御（フレーム化、誤り検出など）
• 居酒屋：注文票の確認、誤字チェック、伝票整理
• 実例：イーサネット（Ethernet）、MACアドレス
• 試験：誤り検出方式（CRC・パリティ）など

7.4 ネットワーク層のプロトコルと技術

• 解説：異なるネットワーク間の通信（IPルーティング）
• 居酒屋：隣の店舗に注文を運ぶときのルート選択
• 実例：IPv4/IPv6、ルーティングプロトコル
• 試験：サブネット、ルーティングの計算

7.5 トランスポート層のプロトコル

• 解説：データの信頼性を確保（TCP）／速さ重視（UDP）
• 居酒屋：宅配便（TCP）は確実に配達、新聞配達（UDP）は早いが保証なし
• 実例：WebはTCP、動画配信はUDP
• 試験：ポート番号、コネクション方式の違い

7.6 アプリケーション層のプロトコル

• 解説：HTTP、SMTP、DNSなど、実際のサービスの通信内容
• 居酒屋：注文（HTTP）、住所確認（DNS）、配達依頼（SMTP）
• 実例：Webブラウザ、メール送信、名前解決
• 試験：プロトコルの役割・ポート番号

7.7 伝送技術

• 解説：アナログ／デジタル信号、変調・復調など
• 居酒屋：口頭注文（アナログ）／メール注文（デジタル）
• 実例：モデム、光回線、5G
• 試験：変調方式の特徴・伝送速度の計算

7.8 交換方式

• 解説：回線交換、パケット交換、セルリレー
• 居酒屋：席予約（回線）vs 料理だけ渡す（パケット）
• 実例：電話（回線）、インターネット（パケット）
• 試験：方式の違いと特徴を選ぶ

7.9 無線LAN

• 解説：無線での通信、暗号化、チャネル干渉など
• 居酒屋：Wi-Fi注文端末が増えると干渉する
• 実例：802.11ac/ax、WPA2/WPA3
• 試験：規格の速度・周波数帯の比較

第8章 セキュリティ

8.1 暗号化

• 解説：データを他人に見られないようにする技術（共通鍵・公開鍵）
• 居酒屋：店長だけが開けられる鍵付き冷蔵庫（共通鍵）、鍵を分けて使う（公開鍵）
• 実例：HTTPS、VPN、電子決済
• 試験：AES・RSA・楕円曲線暗号などの特徴

8.2 無線LANの暗号

• 解説：無線LANは盗聴されやすいため暗号化が必須（WEP, WPA2など）
• 居酒屋：注文内容が他の客に聞かれないように耳打ち
• 実例：WPA3の導入、SSIDステルス
• 試験：WEPの脆弱性、WPAの種類

8.3 認証

• 解説：アクセスする人が正当な人かを確認（パスワード、指紋、証明書）
• 居酒屋：予約時の名前・顔・電話番号で確認
• 実例：ID＋パスワード、2要素認証、生体認証
• 試験：多要素認証の組み合わせ

8.4 デジタル署名とPKI

• 解説：データが改ざんされていないことと、発信元の証明
• 居酒屋：店長の押印付き伝票（改ざん不可）
• 実例：電子契約、電子申請、SSL証明書
• 試験：ハッシュ・秘密鍵/公開鍵の役割

8.5 情報セキュリティ実装技術

• 解説：ウイルス対策・ファイアウォール・アクセス制御など
• 居酒屋：厨房は関係者以外立入禁止、警備員が監視
• 実例：セキュリティソフト、WAF、VPN
• 試験：セキュリティ製品の用途・導入効果

8.6 情報セキュリティの脅威と攻撃手法

• 解説：マルウェア、DoS攻撃、ソーシャルエンジニアリングなど
• 居酒屋：店員を騙して裏口を開けさせる（なりすまし）
• 実例：標的型攻撃、ランサムウェア被害
• 試験：攻撃手法の特徴と防御策

8.7 情報セキュリティ管理

• 解説：組織全体でのセキュリティポリシーとリスクマネジメント
• 居酒屋：防犯マニュアルを作成し定期的に見直す
• 実例：ISMS、Pマーク、教育訓練
• 試験：リスク評価・管理策の選定

第9章 システム開発技術

9.1 開発プロセス・手法

• 解説：ウォーターフォール・アジャイルなどの進め方
• 居酒屋：伝統レシピを順番通りに作る（ウォーターフォール）、お客と相談しながら変える（アジャイル）
• 実例：要件定義から運用保守までの工程
• 試験：プロセスモデルの特徴と使い分け

9.2 分析・設計手法

• 解説：データ中心設計（DFD）・機能分割・構造化設計
• 居酒屋：厨房とホールの役割分担図
• 実例：DFDやUMLを使った業務設計
• 試験：図の読み取り・設計手法の分類

9.3 オブジェクト指向設計

• 解説：モノ（オブジェクト）単位でソフトを設計する
• 居酒屋：店員（クラス）が仕事（メソッド）を持つ
• 実例：Java・Python・C++でのクラス設計
• 試験：クラス図・継承・カプセル化の理解

9.4 モジュール設計

• 解説：機能を小さな部品（モジュール）に分けて組み立てる
• 居酒屋：前菜・主菜・ドリンクが別モジュール
• 実例：API設計・マイクロサービス構成
• 試験：モジュール結合度／凝集度の評価

9.5 テスト

• 解説：単体／結合／システム／受け入れテスト
• 居酒屋：材料チェック→調理確認→全体試食→客の確認
• 実例：JUnitテスト、E2Eテスト
• 試験：テスト手法の特徴と目的

9.6 テスト管理手法

• 解説：テストケース、バグ管理、テスト計画の立て方
• 居酒屋：試作メニューのチェックリストと改善記録
• 実例：テスト管理ツール（TestRail, Redmine）
• 試験：テストカバレッジ、網羅率の理解

9.7 レビュー

• 解説：開発成果物を事前に確認・評価する工程
• 居酒屋：新レシピをベテランスタッフがチェック
• 実例：コードレビュー、設計レビュー、品質会議
• 試験：インスペクション・ウォークスルーの違い

第10章 マネジメント

10.1 プロジェクトマネジメント

• 解説：QCD（品質・コスト・納期）を管理しプロジェクトを成功に導く
• 居酒屋：宴会プランを時間・予算・内容を守って提供
• 実例：ガントチャート、WBS、進捗報告
• 試験：プロジェクト管理の役割と手法

10.2 スケジュールマネジメントで用いる手法

• 解説：PERT、クリティカルパス、ガントチャートなど
• 居酒屋：料理の準備順序表と所要時間一覧
• 実例：工程管理、遅延防止策
• 試験：クリティカルパスの計算問題

10.3 コストマネジメントで用いる手法

• 解説：EV（出来高管理）、コスト見積、原価管理
• 居酒屋：宴会コース原価の見積もりと実績比較
• 実例：プロジェクト収支管理
• 試験：CPI・SPIなどの指標計算

10.4 サービスマネージメント

• 解説：サービスの提供と改善を継続的に行う（ITIL）
• 居酒屋：お客様アンケートをもとに接客改善
• 実例：ヘルプデスク、インシデント管理
• 試験：ITILのプロセス理解

10.5 システム監査

• 解説：情報システムが適切に管理されているかを第三者が確認
• 居酒屋：店舗本部による衛生チェックと運営監査
• 実例：内部統制・IT統制
• 試験：監査計画・手続き・証拠の理解

第11章 ストラテジ

11.1 システム戦略

• 解説：情報システムを企業全体の戦略と整合させる
• 居酒屋：デリバリー導入で売上拡大を図る
• 実例：IT投資評価、経営との整合性
• 試験：情報システム企画書の役割と内容

11.2 経営戦略マネジメント

• 解説：企業の競争優位性を高める経営手法（SWOT分析など）
• 居酒屋：強み＝味、弱み＝立地を把握し戦略を練る
• 実例：差別化戦略、集中戦略
• 試験：戦略フレームワークの適用

11.3 ビジネスインダストリ

• 解説：業界ごとのIT活用（製造、金融、流通、医療など）
• 居酒屋：業種ごとの予約システムや配膳ロボット導入
• 実例：FinTech、EC、スマートファクトリー
• 試験：業種別IT導入例の理解

11.4 経営工学

• 解説：業務改善・生産性向上の手法（IE、OR、品質管理など）
• 居酒屋：提供時間を短縮するための作業手順見直し
• 実例：在庫管理、ラインバランス
• 試験：品質管理手法、工程分析の理解

11.5 企業会計

• 解説：財務諸表（BS/PL）と損益・収益管理の基本
• 居酒屋：月末の売上・経費・利益を計算して帳簿に記録
• 実例：会計ソフト、経営管理
• 試験：損益分岐点、減価償却、資産・負債分類

11.6 標準化と関連法規

• 解説：JIS・ISOなどの規格、個人情報保護法・著作権法など
• 居酒屋：飲食店の衛生基準や営業時間の規制
• 実例：ISMS認証、Pマーク、GPLライセンス
• 試験：法規の対象・違反時の影響の理解