次のうち、実物や模型を用いて現象を再現する「物理シミュレーション」の例として、最も適切なものを選べ。
- 0
建物の模型を振動台で揺らし、地震が起きたときの変形や損傷を調べる。
- 1
過去の気象データをもとに、将来の気温をコンピュータで予測する。
- 2
店舗に到着する客の間隔を確率で表し、レジの待ち時間をコンピュータで計算する。
- 3
避難者一人一人の移動をコンピュータ上で再現し、避難にかかる時間を調べる。
FIELD 05
アルゴリズム
変数、配列、条件分岐、繰返し、探索、シミュレーション、プログラムの読解などを扱います。値がどの順番で変わるかを追うことが基本です。
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シミュレーション21問モデル化19問プログラミング13問アルゴリズム12問プログラム12問2分探索9問Algorithm9問数理モデル9問チェックディジット8問配列の要素8問共通テスト7問配列7問データ6問パラメータ6問1対15問コミュニケーション5問ソース5問ソート5問プログラミング言語5問基本計算5問表計算ソフト5問コンパイラ4問センサ4問ハッシュ値4問制御4問アクチュエータ3問コード3問ソフトウェア3問問題解決3問相対参照3問確率3問絶対参照3問IoT2問コンピュータ2問問題の解決2問情報デザイン2問誤り検出2問AND1問B1問Internet1問OR1問データ量1問ファイル1問メモリ1問ユーザID1問場合の数1問情報構造1問情報社会1問文字コード1問選択1問
次のうち、状態の変化を連続的な量として扱う「連続型シミュレーション」の例として、最も適切なものを選べ。
- 0
客が到着または退店するたびに、店内の人数を更新する。
- 1
商品が販売または入荷されるたびに、在庫数を更新する。
- 2
室温を連続量として表し、その時間変化を微分方程式に基づいて計算する。
- 3
歩行者一人一人に行動規則を設定し、一定時間ごとに位置を区画単位で更新する。
正答と解説を確認
正答2. 室温を連続量として表し、その時間変化を微分方程式に基づいて計算する。
解説
正答は、室温を連続量として表し、その時間変化を微分方程式に基づいて計算する例である。連続型シミュレーションでは、時間、温度、速度、濃度などをモデル上で連続的に変化する量として扱う。実際のコンピュータ計算では時間を細かな刻みに分けて近似することがあるが、モデル上の状態量や時間を連続量として捉える点が分類の基準である。 これに対し、客の到着や商品の入荷のような「出来事」が発生した時点で状態を更新する方法は離散事象シミュレーションである。何を連続量として扱い、何を事象として扱うかは、モデル化の目的と必要な精度に応じて決める。
- 出典
- オリジナル
次のうち、特定の出来事が発生するたびに、システムの状態を更新する「離散事象シミュレーション」の例として、最も適切なものを選べ。
- 0
室内の温度が時間の経過とともに変化する様子を計算する。
- 1
落下するボールの位置や速度が連続的に変化する様子を計算する。
- 2
客の到着や会計の終了に応じて、レジに並ぶ人数や待ち時間を更新する。
- 3
避難者一人一人に異なる行動規則を設定し、避難時の動きを再現する。
次のうち、個々の主体に行動規則を与え、それらの相互作用から全体の現象を再現する「エージェントベースシミュレーション」の例として、最も適切なものを選べ。
- 0
気温や湿度の変化を、数式を用いて時間の経過に沿って計算する。
- 1
歩行者一人一人に移動速度や進行方向の決め方を設定し、混雑時の人の流れを再現する。
- 2
客の到着や会計の終了が起こるたびに、レジの待ち人数を更新する。
- 3
建物の模型を振動台で揺らし、地震による変形や損傷を調べる。
部屋の家具配置を検討するために、レイアウト図を作成することにした。次のa～cを、モデル化の手順として適切な順に並べたものを選べ。 a：部屋と家具の大きさや位置を表したレイアウト図を作成する。 b：家具を効率よく配置するという、モデル化の目的を明確にする。 c：部屋の広さ、家具の大きさや位置など、モデルに取り入れる要素を決める。
- 0
a → b → c
- 1
b → a → c
- 2
b → c → a
- 3
c → b → a
モデル化とシミュレーションを行うときの判断として、適切でないものを次から選びなさい。
- 0
結果が実測と大きく異なったため、モデルの前提やパラメータを見直す。
- 1
目的に応じて、数式・図・物理模型など複数の表現方法から選ぶ。
- 2
大まかな結果で十分な課題でも、必要性を検討せず最も複雑なモデルを作る。
- 3
シミュレーション結果が現実の問題に適用できるかを検討する。
次のうち、数理モデルを用いた例として最も適切なものを選べ。
- 0
建設予定の建物を、縮尺に合わせて立体的に再現する。
- 1
校舎内の教室や階段の位置関係を、案内図で表す。
- 2
人口の増加率を数式で表し、数年後の人口を計算する。
- 3
商品の注文から発送までの手順を、記号と矢印で表す。
次の文章の（ア）・（イ）に当てはまる語句の組合せとして、最も適切なものを選べ。 現実の対象や現象を表したモデルに条件を与え、その結果を調べることを（ア）という。例えば、気象予報では、大気の状態を数式で表したモデルをコンピュータで計算し、将来の気温、気圧、降水量などを予測する（イ）シミュレーションが行われている。
- 0
（ア）モデル化 （イ）物理
- 1
（ア）シミュレーション （イ）数値
- 2
（ア）プログラミング （イ）離散事象
- 3
（ア）実験計画 （イ）エージェントベース
モンテカルロ法の説明として、最も適切なものを選べ。
- 0
入力する値を一定の間隔で変化させ、考えられるすべての組合せを順番に調べる手法
- 1
乱数を用いた試行を多数回繰り返し、その結果の割合や平均から確率や数値を近似する手法
- 2
観測したデータに最もよく当てはまる直線や曲線を求め、変数間の関係を表す手法
- 3
処理の計画、実行、評価、改善を繰り返し、業務の進め方を改善する手法