やさしく学ぶソフトウェア開発技術者 '08年版

Chapter 1　情報理論

1-1　情報とはなんだろう
　　情報の大きさを定義する
　　情報の大きさを計算する
　　コンピュータではビットが基本になる
　　指数と対数を身につける
1-2　情報を扱う道具を身につけよう
　　場合の数を確認する
　　順列を計算する
　　組合せを計算する
　　確率を計算する
　　期待値を計算する
　　結果から原因を推測する
1-3　集合・論理演算の基本をおさえる
　　集合の要素を確認する
　　集合を演算する
　　論理演算の基本を確認する
　　複雑な論理演算をする
　　ド・モルガンの法則で変形できる
1-4　基数を理解しよう
　　基数の違いを知る
　　n進数を理解する
　　n進数から10進数に変換する
　　10進数からn進数に変換する
　　2進数←→8進数、16進数の変換
1-5　数値の表現方法を身につけよう
　　整数を表現する
　　2進数の表現方法をまとめよう
　　小数の表現方法にもいろいろある
1-6　誤差の種類をおさえておこう
　　誤差が発生することもある
　　誤差にも種類がある
1-7　ビットを計算してみよう
　　ビットを操作する論理演算
　　ビットを加算する
　　ビットの減算をする
　　ビットをシフト演算する
　　ビットを乗算する
1-8　オートマトンと言語を理解しよう
　　オートマトンでモデル化する
　　状態遷移図で表現する
　　正規表現でパターンをあらわす
　　言語をあらわす

Chapter 2　ハードウェア

2-1　ハードウェアの役割を理解しよう
　　ハードウェアには5大装置がある
　　演算にはいろいろな装置が必要
　　命令を実行する
　　命令は命令部とアドレス部からなる
　　アドレス指定方式によってアドレスを計算する
2-2　プログラムの実行を理解しよう
　　プログラムを実行する
　　固定区画方式でプログラムを配置する
　　可変区画方式でプログラムを配置する
　　小さなメモリで大きなプログラムを実行する
　　仮想記憶で大きな空間を利用する
2-3　強制的に実行を中断させる割込み
　　割込みで別のプログラムを実行する
　　割込みの手順をたどる
　　割込みの種類を分類する
2-4　コンピュータの頭脳CPUについて学ぶ
　　CPUは命令を処理する
　　CPUの性能をあらわす指標
　　CPUの設計にも種類がある
　　処理速度を高速化する
　　プロセッサを並列化する
2-5　メモリの種類と役割を理解しよう
　　メモリとは？
　　キャッシュメモリで高速化する
　　キャッシュメモリを利用したとき
　　キャッシュメモリの割付け方法
　　メモリインタリーブで高速化する
2-6　補助記憶装置の特徴を理解しよう
　　いろいろな補助記憶装置がある
　　ハードディスクは磁気ディスク
　　磁気テープはバックアップに使われる
　　CD-ROMは光で読み出す
　　追記・書換えができるCD-R/CD-RW
　　DVD-ROMは大容量の記憶装置
　　MOは光と磁気で書き込む
2-7　データを入力する装置と出力する装置
　　データを入出力する
　　入力装置の代表はキーボードとマウス
　　出力装置の代表はプリンタとディスプレイ
2-8　周辺機器の接続方法の規格を理解しよう
　　周辺機器とデータ転送をする
　　周辺装置を接続するためのインタフェース
　　拡張バスの代表はPCI
　　ハードディスクを接続するIDE
　　デイジーチェーンにできるSCSI
　　抜き差しができるUSB
　　プリンタを接続するセントロニクス
　　モデムを接続するRS-232C
　　IEEE1394は高速転送インターフェース
　　IrDAは赤外線で通信する
　　BlueToothは電波で通信する

Chapter 3　ソフトウェア

3-1　OSとプロセスを理解する
　　OSは基本ソフトウェアの1つ
　　OSの構成
　　OSの働き
　　ジョブとプロセスを知る
　　資源を割り当てる
　　プロセスの一生をたどる
　　スケジューリングアルゴリズム
3-2　排他制御でコントロール
　　排他制御を行う
　　資源を利用する前にロックする
　　セマフォを使って排他制御を行う
3-3　アルゴリズムを理解する
　　アルゴリズムを考える
　　順次、選択、繰返しを組み合わせる
　　フローチャートを描く
　　オーダ記法で計算量をあらわす
3-4　配列やリストでデータを管理する
　　データ構造を考える
　　配列は同種の値を並べる
　　リストはポインタでつなぐ
　　スタックは後で入れたものを先に取り出す
　　キューは先に入れたものを先に取り出す
　　逆ポーランド記法を使う
3-5　要素の関係を木やグラフであらわす
　　木は階層関係をあらわす
　　木のデータをたどる
　　グラフであらわすこともある
3-6　探索で大量のデータから目的のデータを見つける
　　探索とはデータを探すこと
　　線形探索法は先頭から順に探す
　　2分探索法は順に並んだデータを真ん中から探す
　　ハッシュ表で探索する
3-7　データを順に並べる整列
　　整列はデータを並べ替えること
3-8　文字列やネットワークを扱うアルゴリズム
　　文字列を探索する
　　ダイクストラ法で最短距離を求める

Chapter 4　データベース

4-1　データベースの基本を学ぶ
　　データベースでデータを共有できる
　　データベースのモデルを考える
　　データベースのスキーマを設計する
　　概念モデルをE-R図で把握する
　　論理モデルの種類を知ろう
　　関係データベースが最も普及している
4-2　データベースを正規化する
　　正規化で関係データベースの表を作成する
　　非正規形は繰り返し項目がある表
　　第1正規形は繰返しを除いた表
　　第2正規形は主キーによって項目が決まる表
　　第3正規形は主キー以外の項目によっては決まらない表
　　正規化を厳密に表現する
　　主キーでデータを特定できる
　　外部キーはほかの表を参照する
　　複合キーは組合せからなるキー
4-3　データベースを設計する
　　SQLでデータベースを操作する
　　表を作成する
　　ビュー表（CREATE VIEW）
　　データを追加・更新・削除する
4-4　データベースを利用する
　　関係データベースの演算をおぼえよう
　　関係演算には選択、射影、結合がある
　　集合演算には和、差、積がある
　　列を取り出す（SELECT）
　　条件で絞り込む（WHERE）
　　表を結合する
　　集計関数で集計する
　　グループ化する（GROUP BY）
　　グループ化した後の絞込み（HAVING）
　　並べ替える（ORDER BY）
　　パターンにマッチさせる（LIKE）
　　値を指定する（IN）
　　範囲を指定する（BETWEEN～AND～）
　　副問合せ
4-5　アプリケーションとデータベースを連携する
　　アプリケーションからデータベースを利用する
　　カーソルで1行ずつ取り出す
　　ストアドプロシージャでネットワークの負荷を減らす
4-6　データベース管理システムの仕組み
　　データベース管理システム
　　トランザクションが単位となる
　　トランザクションの性質（ACID属性）
　　トランザクション管理で矛盾をなくす
　　障害管理とバックアップ
　　チェックポイントからも回復できる
4-7　分散データベースを利用する
　　便利な分散データベース

Chapter 5　ネットワーク

5-1　通信の基本をおさえよう
　　データ通信の行う
　　信号は波の形になっている
　　ディジタル信号を伝送するには
　　アナログ信号を伝送するには
　　多重化で同時に通信する
　　受信データの誤りを検出する
5-2　通信方式と回線制御方式をおぼえよう
　　通信方式はデータの流れに着目する
　　送受信を決める回線制御方式
　　同期でタイミングをとる
　　実際の伝送制御手順を使う
5-3　通信サービスの基本を学ぶ
　　さまざまな種類がある通信サービス
　　通信サービスの実際
5-4　LANを構築する機器とプロトコル
　　プロトコルは通信上の手順
　　ネットワーク機器にはいろいろな種類がある
　　LANを構築する
　　LANの配線方式
　　LANのデータを制御するアクセス方式
　　実際のLAN規格を知る
5-5　インターネットを支えるTCP/IP
　　インターネットはTCP/IPを使う
　　アプリケーション層のプロトコル
　　ポート番号でアプリケーションを区別する
　　電子メールを送受信する
　　Webはハイパーリンクによる情報のつながり
　　Webページ上で活躍する応用技術
　　TCPとUDPを使う
5-6　IPアドレスの仕組みを学ぶ
　　IPアドレスはインターネット上の住所
　　ネットワーク部とホスト部からなる
　　IPアドレスにはクラスがある
　　サブネットマスクでネットワークを分割する
　　ドメインネームシステム（DNS）で変換する
　　グローバルIPアドレスとプライベートIPアドレス
　　NATとIPマスカレード
　　DHCPで自動的に割り当てる
　　IPアドレスとMACアドレスを変換する
　　ネットワークの状況を調べるプロトコル
　　ルーティングを行うプロトコル
　　回線を接続するPPP
5-7　セキュリティの基本をおさえよう
　　ネットワークには危険がある
　　不正アクセスを防止する
　　インターネットVPNを構築する
　　Webにセキュリティを加えるSSL
　　パスワードの認証
5-8　暗号化と電子署名の仕組み
　　伝送路上には危険がある
　　暗号によって盗聴を防ぐ
　　電子署名によって改ざんを防ぐ
　　認証局によってなりすましを防ぐ

Chapter 6　システム開発

6-1　システムの処理形態を知る
　　代表的なシステム構成
　　クライアントとサーバで連携する
6-2　システムの性能や処理時間をはかる
　　システムの性能を評価する
　　待ち行列を考える
　　分布でデータの特徴を知る
　　各種の統計指標を知る
　　データの分布を調べる
6-3　システム開発の流れをおぼえよう
　　システムが開発される工程
　　開発の代表的な進め方は3種類ある
　　レビューで各工程の問題点を発見する
　　レビューは人間の目で確認する
　　CASEツールは開発を支援する
　　開発コストの見積り
　　工程管理の手法をおぼえよう
6-4　要求定義の基本を学ぶ
　　システムの対象へのアプローチ
　　システムの対象をモデル化する手法
　　データを整理する方法
6-5　プログラム設計をする
　　モジュールに分割する
　　どのようなモジュールに分割するか
　　モジュールは独立性が重要
6-6　プログラミングの基本をおさえよう
　　プログラミング言語にはさまざまな種類がある
　　プログラムの基礎となるコード
　　言語プロセッサを覚えよう
　　プログラムの作成手順をたどる
　　コンパイラで翻訳する
　　リンクでつなぎあわせる
　　プログラム作成時に使うツール
　　プログラムの特徴
　　ソースコード内の要素
6-7　プログラムの設計方法を知ろう
　　構造化プログラミングを利用する
　　オブジェクト指向プログラミングを利用する
　　UMLで分析する
6-8　テストを計画しよう
　　テストによってバグを発見する
　　単体テストは1つのモジュールでテストする
　　結合テストではモジュールを組み合わせる
　　システムテストでは全体のテストを行う
　　信頼度曲線でエラーの発生を知る
　　品質管理を行う
6-9　システムの運用と保守を学ぶ
　　システムの信頼性を表現する
　　稼働率を計算する
　　複数システムを接続する
　　システムの信頼性を確保する
　　障害対策の基準を考える
　　システムの障害対策を行う

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