昔使っていた資料を公開用にAIベースでブラッシュアップしたものです。
はじめに - なぜ「覚えない努力」なのか？
IT業界では技術の移り変わりが激しく、暗記に頼った学習では追いつけません。大切なのは「必要な時に調べられること」と「基本原理を理解していること」です。
この記事では、ITパスポート試験の基礎知識・ハードウェア分野を、実務の現場感を交えながら「効率的に理解する」アプローチで解説します。
覚えておくと良いもの
脳のキャパシティ（＝学習疲れ）をなるべく回避するための道標として使って欲しい
2進数・10進数・16進数の対応関係
なぜ重要？
- システム開発の現場では毎日使用
- エラーコードやメモリアドレスの理解に必須
- デバッグ時の必須スキル
変換計算は大変なので、0~15までの対応表だけ覚えておくのがコツです。
| 2進数 | 10進数 | 16進数 | 実務での例 |
|---|---|---|---|
| 0000 | 0 | 0 | 初期値 |
| 0001 | 1 | 1 | フラグON |
| 0010 | 2 | 2 | |
| 0011 | 3 | 3 | |
| 0100 | 4 | 4 | |
| 0101 | 5 | 5 | |
| 0110 | 6 | 6 | |
| 0111 | 7 | 7 | |
| 1000 | 8 | 8 | |
| 1001 | 9 | 9 | |
| 1010 | 10 | A | HTMLカラーコード |
| 1011 | 11 | B | HTMLカラーコード |
| 1100 | 12 | C | HTMLカラーコード |
| 1101 | 13 | D | HTMLカラーコード |
| 1110 | 14 | E | HTMLカラーコード |
| 1111 | 15 | F | HTMLカラーコード（最大値） |
実務でよく見る例：
-
#FF0000（赤色）=11111111 00000000 00000000（赤成分が最大、緑・青成分が最小） - IPアドレスのサブネットマスク：
255.255.255.0=0xFF.FF.FF.00
覚え方のコツ：
- 16進数は2進数4桁を1桁で表現（圧縮表記）
- A～Fは「10～15」の省略形
- 現場では「A～Fの順番で大きくなる」ことが分かれば雰囲気トークは可能
理解しておきたいもの
めちゃくちゃ多いので、読んですぐ理解できなければ聞いてしまおう
今日学んで明日までに忘れることが目標
脳のキャパシティ（＝学習疲れ）をなるべく回避するための道標として使って欲しい
デジタルとアナログの違いをイメージで理解する
引用元: https://www.matsusada.co.jp/column/column-iot1-digital-resolution.html
理解のポイント：
- データを細かく取れば（容量を増やせば）より滑らかな図になっていく
- 視覚的にするために高さ（値）を表記しているが、デジタルデータの実態は0/1の組み合わせである
なぜ0と1だけなのか？
- 電気的には「電圧が高い（1）/低い（0）」で判断
- 2つの状態だけなら、ノイズに強く確実に判別できる
- 複雑な計算も、0と1の組み合わせで表現可能
実務での応用：
- 音楽CD：1秒間に44,100回サンプリング
- 動画：1秒間に30フレーム（静止画）を連続表示
- デジタル写真：画素数が多いほど高画質
データの単位と大きさ（ITパスポート試験対応）
基本単位：
- ビット（bit）：0/1で表記できる1単位
- バイト（byte）：ビットを8桁集めた単位
なぜバイトが8ビット？
- 英数字1文字を表現するのに8ビットが丁度良いサイズ
- 16進数なら2桁（FF = 255）で1バイトを表現
実務での感覚値：
- テキスト1文字 ≈ 1バイト
- 写真1枚 ≈ 数MB
- 映画1本 ≈ 数GB
コンピュータの構成とCPU
パソコン本体の基本構成：
実務での選び方：
- 🧠 CPU：クロック周波数（GHz）が高いほど高速。頭の回転速度！
- ⚡ メモリ：容量（GB）が多いほど同時作業可能。机の広さ！
- 💾 ストレージ：SSD > HDD（速度重視ならSSD）。本棚の検索速度！
書き込み可能性での分類：
- RAM（Random Access Memory）：読み書き自由 📝
- ROM（Read Only Memory）：読み込み専用 📖
AI技術の歴史と実務での位置づけ
なぜ歴史を学ぶのが重要？
- AI技術は急速に進化中
- 過去の問題点が現在解決されている場合がある
- 試験では最新情報も出題される
重要な発展段階：
実務でのAI活用例：
現在の課題（改善中）：
知っておくとよいもの
試験前には必要となるが、今は分からなくても問題ないもの
SI単位表（ITパスポート試験範囲対応）
なぜSI単位が重要？
- システム性能を語る時の共通言語
- 見積もりや設計書で必須
- 国際標準なので世界中で通用
| 書き方 | 読み | 大きさ | 実務での用途例 |
|---|---|---|---|
| P | ペタ | 10^15 | 大手クラウドサービスのストレージ |
| T | テラ | 10^12 | 現在のHDD/SSDの主流サイズ |
| G | ギガ | 10^9 | SDカード、CPUクロック数 |
| M | メガ | 10^6 | 写真データ、中規模ファイル |
| k | キロ | 10^3 | 一般的なドキュメントサイズ |
| - | なし | 10^0 | 基準単位 |
| m | ミリ | 10^-3 | プログラムの応答時間目標 |
| μ | マイクロ | 10^-6 | システムの1処理あたりの実行時間 |
| n | ナノ | 10^-9 | CPUが1命令を処理する時間 |
| p | ピコ | 10^-12 | 最先端の研究レベル |
覚え方のコツ：
- 10^3（1000倍）または10^-3（1/1000）ずつ変化
- T（テラ）、G（ギガ）、M（メガ）は日常的に使用
- μ（マイクロ）は性能測定で頻出
実務での会話例：
- 「このAPIの応答時間は200ms以下を目標にしよう」
- 「データベースのサイズが50GBを超えたら、アーカイブを検討」
- 「CPUは3.2GHzのものを選定」
まとめ：効率的な学習のために
学習の優先順位
- まず理解：なぜその技術が生まれたのか、どんな問題を解決するのか
- 次に体感：実際に触ったり使ったりしてみる
- 最後に暗記：試験直前に必要最小限だけ
実務で役立つ心構え
- 完璧を求めすぎない：8割理解できれば十分
- 調べる力を重視：正確な情報をすぐに見つけられることが大切
- 人に聞く勇気：分からないことは素直に質問する
継続学習のコツ
- 技術ニュースを定期チェック：ITmedia、Qiita、Zennなど
- 実際のプロジェクトで実践：知識を実体験に変換
- コミュニティ参加：勉強会やオンラインイベントで情報交換