応用情報技術者試験 令和6年春 午前問15 解説付き過去問
問題
コンピュータの性能評価には、シミュレーションを用いた方法、解析的な方法などがある。
シミュレーションを用いた方法の特徴はどれか。
正解
解説
コンピュータの性能評価には、シミュレーションを用いた方法と解析的な方法の2つがある。シミュレーションを用いた方法の特徴を理解するため、それぞれの方法の違いを説明する。
- 解析的な方法
数学的なモデルを用いて理論的に解を求める方法である。 数式や確率論を活用してシステムの動作を予測し、計算量が少なく短時間で結果が得られるのが特徴である。 しかし、複雑なシステムでは解析が困難になり、適用できる範囲が限定される。 - シミュレーションを用いた方法
数値計算を用いてシステムの動作を模擬し、実験的に評価する方法である。 解析的に解を求めることが難しい場合でも、近似的な解を得ることができる。 また、実際の動作に近いモデルを構築できるため、現実的な評価が可能となる。
- 解析的な方法よりも計算量が少なく、効率的に解が求まる
シミュレーションは多数の試行を行うため、解析的な方法よりも計算コストが高くなることが多い。 この記述は適切ではない。 - 解析的な方法よりも、乱数を用いることで高精度の解が得られる
シミュレーションでは乱数を使用することもあるが、それによって解析的な方法よりも必ずしも高精度の解が得られるとは限らない。 この記述は適切ではない。 - 解析的に解が求められないモデルに対しても、数値的に解が求まる
シミュレーションの大きな利点は、解析的に解を求めることが難しい複雑なシステムに対しても、数値計算によって近似的な解を得られる点にある。 この記述はシミュレーションの特徴を正しく説明している。 - 解析的に解が求められるモデルの検証には使用できない
シミュレーションは、解析的に求めた解の妥当性を確認するための手段としても利用できるため、この記述は適切ではない。