きたみりゅうじ氏による情報処理技術者試験本「キタミ式イラストIT塾」の応用情報技術者試験本です。「ITパスポート」、「基本情報技術者試験」同様キタミ式の特徴である，すべての解説をイラストベースで行っており，とてもわかりやすい解説となっているため，試験範囲が広く、かつ深い理解度が必要とされる応用情報技術者試験にとって，まず大切となる「試験範囲の内容をひととおり理解して，試験の内容を理解し対策すること」ができる書籍となっています。過去問の解説は金子則彦氏，監修は放送大学元大学長の岡部洋一先生です。

はじめに 目次 本書の使い方 応用技術者試験とは？ ■■Chapter 1 基礎理論（離散数学） 1-1 2進数とn進数 2進数と各基数との関係 基数と桁の重み n進数と10進数間の基数変換 2進数と8進数・16進数間の基数変換 1-2 2進数の計算と数値表現 2の補数と負の数のあらわし方 固定小数点数 浮動小数点数 よく使われる浮動小数点数 1-3 シフト演算と2進数のかけ算わり算 論理シフト 算術シフト あふれ（オーバーフロー） シフト演算を用いたかけ算とわり算 1-4 誤差 けたあふれ誤差 丸め誤差 打切り誤差 けた落ち 情報落ち 1-5 集合と論理演算 集合とベン図 集合演算 式の変形とド・モルガンの法則 命題と論理演算 真理値表 カルノー図法 ■■Chapter 2 基礎理論（応用数学） 2-1 思い出しておきたい数値計算たち 平方根（√） 対数（log） 数列の和（Σ） 階乗（n!） 2-2 確率 確率と場合の数 順列と組合せ 確率の基本性質 確率変数と期待値 確率の加法定理と乗法定理 マルコフ過程 2-3 統計 正規分布と標準偏差 2-4 グラフ理論 ノードとエッジ グラフの種類 グラフのデータ構造 重み付きグラフ ■■Chapter 3 情報に関する理論 3-1 情報量 平均情報量（エントロピー） 3-2 符号化とデータ圧縮 平均情報量で見るデータ量の理論値 ハフマン符号化 ランレングス符号化 3-3 オートマトン 有限オートマトン 正規表現によるパターン表現 3-4 形式言語 文脈自由文法 形式言語の定義って，なぜ必要? BNF記法（バッカス・ナウア記法） ■■Chapter 4 ディジタルデータのあらわし方 4-1 ビットとバイトとその他の単位 1バイトであらわせる数の範囲 様々な補助単位 4-2 文字の表現方法 文字コード表を見てみよう 文字コードの種類とその特徴 UnicodeとUTF-8 4-3 画像など，マルチメディアデータの表現方法 画像データは点の情報を集めたもの 音声データは単位時間ごとに区切りを作る ■■Chapter 5 コンピュータの回路を知る 5-1 論理回路 代表的な論理回路 フリップフロップ回路 5-2 半加算器と全加算器 半加算器は，どんな理屈で出来ている？ 全加算器は，どんな理屈で出来ている？ 5-3 ビット操作とマスクパターン ビットを反転させる 特定のビットを取り出す 5-4 論理回路とLSI システムLSI カスタムICとFPGA 5-5 組込みシステムにおけるコンピュータ制御 センサとアクチュエータ 機器の制御方式 ■■Chapter 6 CPU（Central Processing Unit） 6-1 CPUとコンピュータの5大装置 5大装置とそれぞれの役割 6-2 ノイマン型コンピュータ 主記憶装置のアドレス 6-3 CPUの命令実行手順とレジスタ レジスタの種類とそれぞれの役割 命令の実行手順その①「命令の取り出し（フェッチ）」 命令の実行手順その②「命令の解読」 命令の実行手順その③「対象データ（オペランド）読み出し」 命令の実行手順その④「命令実行」 6-4 機械語のアドレス指定方式 即値アドレス指定方式 直接アドレス指定方式 間接アドレス指定方式 インデックス（指標）アドレス指定方式 ベースアドレス指定方式 相対アドレス指定方式 主記憶装置上のバイトオーダ 6-5 CPUの性能指標 クロック周波数は頭の回転速度 1クロックに要する時間 CPI（Clock cycles Per Instruction） MIPS（Million Instructions Per Second） 命令ミックス 6-6 CPUの高速化技術 パイプライン処理 分岐予測と投機実行 スーパーパイプラインとスーパースカラ VLIW（Very Long Instruction Word） CISCとRISC 6-7 並列処理（Parallel Processing） フリンの分類 マルチプロセッサと主記憶装置 アムダールの法則 ■■Chapter 7 メモリ 7-1 メモリの分類 RAMの種類いろいろ ROMの種類いろいろ 7-2 主記憶装置と高速化手法 キャッシュメモリ プログラムの局所参照性 主記憶装置への書き込み方式 ヒット率と実効アクセス時間 キャッシュメモリの割り当て方式 メモリインターリーブ ■■Chapter 8 ハードディスクとその他の補助記憶装置 8-1 ハードディスクの構造と記録方法 セクタとトラック ハードディスクの記憶容量 ファイルはクラスタ単位で記録する データへのアクセスにかかる時間 8-2 フラグメンテーション デフラグで再整理 8-3 RAIDはハードディスクの合体技 RAIDの種類とその特徴 8-4 ハードディスク以外の補助記憶装置 光ディスク 光磁気ディスク（MO: Magneto Optical Disk） 磁気テープ フラッシュメモリ SSD（Solid State Drive） ■■Chapter 9 バスと入出力デバイス 9-1 バスアーキテクチャ パラレル（並列）とシリアル（直列） 入出力制御方式 9-2 入出力インタフェース システムバスのインタフェース パラレル方式の外部バスインタフェース シリアル方式の外部バスインタフェース 無線インタフェース 9-3 入出力デバイス キーボードとポインティングデバイス 読み取り装置とバーコード ディスプレイの種類と特徴 解像度と，色のあらわし方 VRAM（ビデオRAM）の話 プリンタの種類と特徴 プリンタの性能指標 ■■Chapter 10 オペレーティングシステム 10-1 OSの仕事 ソフトウェアの分類 基本ソフトウェアは3種類のプログラム 代表的なOS ソフトウェアによる自動化（RPA） 10-2 ジョブ管理 ジョブ管理の流れ スプーリング 10-3 タスク管理 タスクの状態遷移 ディスパッチャとタスクスケジューリング マルチプログラミング 割込み処理 リアルタイムOS 10-4 タスクの排他/同期制御 排他制御が必要な理由 セマフォ デッドロック 同期制御とイベントフラグ タスク間の通信 10-5 実記憶管理 固定区画方式 可変区画方式 フラグメンテーションとメモリコンパクション オーバーレイ方式 スワッピング方式 10-6 再配置可能プログラムとプログラムの4つの性質 再配置可能（リロケータブル） 再使用可能（リユーザブル） 再入可能（リエントラント） 再帰的（リカーシブ） 10-7 仮想記憶管理 なんで仮想記憶だと自由なの? 実記憶の容量よりも大きなサイズを提供する仕組み ページング方式 ページの置き換えアルゴリズム ページングとスワッピング 10-8 UNIX系OS ファイルシステムの特徴 標準ストリーム リダイレクションとパイプ ■■Chapter 11 プログラムの作り方 11-1 プログラミング言語とは 代表的な言語とその特徴 11-2 言語プロセッサ インタプリタとコンパイラ 特殊な言語プロセッサ 11-3 コンパイラ方式でのプログラム実行手順 コンパイラの仕事 コンパイラの最適化手法 リンカの仕事 ローダの仕事 11-4 構造化プログラミング 制御構造として使う3つのお約束 11-5 変数は入れ物として使う箱 たとえばこんな風に使う箱 変数の記憶期間と関数 関数の呼び出しと変数の関係 11-6 アルゴリズムとフローチャート フローチャートで使う記号 試しに1から10までの合計を求めてみる 11-7 データ構造 配列 リスト キュー スタック スタックと逆ポーランド記法 11-8 木（ツリー）構造 2分木というデータ構造 完全2分木 2分探索木 ヒープ AVL木 2分木の走査順序 11-9 データを探索するアルゴリズム 線形探索法 2分探索法 ハッシュ法 各アルゴリズムにおける探索回数 11-10 データを整列させるアルゴリズム 基本交換法（バブルソート） 基本選択法（選択ソート） 基本挿入法（挿入ソート） より高速な整列アルゴリズム 11-11 オーダ記法 各アルゴリズムのオーダ 11-12 再帰法 階乗の計算に見る再帰呼び出しの流れ ■■Chapter 12 データベース 12-1 DBMSと関係データベース 関係データベースは表，行，列で出来ている 表を分ける「正規化」という考え方 関係演算とビュー表 データベースの設計 スキーマ 12-2 主キーと外部キー 主キーは行を特定する鍵のこと 外部キーは表と表とをつなぐ鍵のこと インデックス 12-3 正規化 非正規形の表は繰り返し部分を持っている 第1正規形の表は繰り返しを除いたカタチ 関数従属と部分関数従属 第2正規形の表は部分関数従属している列を切り出したカタチ 第3正規形の表は主キー以外の列に関数従属している列を切り出したカタチ 12-4 SQLでデータベースを操作する SELECT文の基本的な書式 特定の列を抽出する（射影） 特定の行を抽出する（選択） 条件を組み合わせて抽出する その他の条件指定方法 同一データを重複させずに抽出する 表と表を結合する（結合） データを整列させる 関数を使って集計を行う データをグループ化する グループに条件をつけて絞り込む 12-5 副問合せ INを用いた副問合せ EXISTSを用いた副問合せ 12-6 表の定義や行の操作を行うSQL文 表の定義 行の挿入・更新・削除 ビューの定義 更新可能なビュー 12-7 トランザクション管理と排他制御 トランザクションとは処理のかたまり 排他制御とはロックする技 トランザクションに求められるACID特性 ストアドプロシージャ 12-8 データベースの障害管理 コミットとロールバック データベースを復旧させるロールフォワード チェックポイント 分散データベースと2相コミット ■■Chapter 13 ネットワーク 13-1 LANとWAN データを運ぶ通信路の方式とWAN通信技術 LANの接続形態（トポロジー） 現在のLANはイーサネットがスタンダード イーサネットはCSMA/CD方式でネットワークを監視する トークンリングとトークンパッシング方式 線がいらない無線LAN クライアントとサーバ 13-2 プロトコルとパケット プロトコルとOSI基本参照モデル なんで「パケット」に分けるのか ネットワークの伝送速度 13-3 ネットワークを構成する装置 LANの装置とOSI基本参照モデルの関係 NIC（Network Interface Card） リピータ ブリッジ ハブ ルータ ゲートウェイ 13-4 データの誤り制御 パリティチェック 水平垂直パリティチェック CRC（巡回冗長検査） ハミング符号 ビット誤り率 13-5 TCP/IPを使ったネットワーク TCP/IPの中核プロトコル IPアドレスはネットワークの住所なり グローバルIPアドレスとプライベートIPアドレス IPアドレスは「ネットワーク部」と「ホスト部」で出来ている IPアドレスのクラス ブロードキャスト サブネットマスクでネットワークを分割する MACアドレスとIPアドレスは何がちがう? TCP/IPとパケットヘッダ MACアドレスとIPアドレスの変換 DHCPは自動設定する仕組み NATとIPマスカレード ドメイン名とDNS ネットワークを診断するプロトコル ネットワークを管理するプロトコル 13-6 ネットワーク上のサービス 代表的なサービスたち サービスはポート番号で識別する 13-7 WWW（World Wide Web） Webサーバに，「くれ」と言って表示する WebページはHTMLで記述する URLはファイルの場所を示すパス Webサーバと外部プログラムを連携させる仕組みがCGI 13-8 電子メール メールアドレスは，名前@住所なり メールの宛先には種類がある 電子メールを送信するプロトコル（SMTP） 電子メールを受信するプロトコル（POP） 電子メールを受信するプロトコル（IMAP） MIME 電子メールは文字化け注意!! 13-9 ビッグデータと人工知能 ビッグデータ 人工知能（AI : Artificial Intelligence） 機械学習 ■■Chapter 14 セキュリティ 14-1 ネットワークに潜む脅威 セキュリティマネジメントの3要素 セキュリティポリシ 個人情報保護法とプライバシーマーク 14-2 ユーザ認証とアクセス管理 ユーザ認証の手法 アクセス権の設定 ソーシャルエンジニアリングに気をつけて 不正アクセスの手法と対策 rootkit (ルートキット) 14-3 コンピュータウイルスの脅威 コンピュータウイルスの種類 ウイルス対策ソフトと定義ファイル ビヘイビア法 ウイルスの予防と感染時の対処 14-4 ネットワークのセキュリティ対策 ファイアウォール パケットフィルタリング アプリケーションゲートウェイ WAF（Web Application Firewall）の設置位置 ペネトレーションテスト 14-5 暗号化技術とディジタル署名 盗聴・改ざん・なりすましの危険 暗号化と復号 盗聴を防ぐ暗号化（共通鍵暗号方式） 盗聴を防ぐ暗号化（公開鍵暗号方式） 改ざんを防ぐディジタル署名 なりすましを防ぐ認証局（CA） 代表的な暗号アルゴリズム ■■Chapter 15 システム開発 15-1 ソフトウェアライフサイクルと共通フレーム 共通フレーム2013のプロセス体系 システム開発のV字モデル システム開発の調達を行う 開発コストの見積り 15-2 システムの代表的な開発手法 ウォータフォールモデル プロトタイピングモデル スパイラルモデル 開発の大まかな流れと対になる組み合わせ 基本計画（要件定義） 設計 プログラミング テスト レビュー CASEツール プロセス成熟度モデル 15-3 システムの様々な開発手法 RAD（Rapid Application Development） アジャイルとXP（eXtreme Programming） リバースエンジニアリング マッシュアップ 15-4 業務のモデル化 DFD E-R図 15-5 ユーザインタフェース CUIとGUI GUIで使われる部品 画面設計時の留意点 帳票設計時の留意点 ユニバーサルデザイン ユーザビリティの評価手法 15-6 コード設計と入力のチェック コード設計のポイント チェックディジット コードの種類 入力ミスを判定するチェック方法 15-7 モジュールの分割 モジュールに分ける利点と留意点 モジュールの分割技法 モジュールの独立性を測る尺度 15-8 オブジェクト指向プログラミング オブジェクト指向の「カプセル化」とは クラスとインスタンス クラスには階層構造がある 汎化と特化（ is a関係） 集約と分解（ part of関係） 多態性（ポリモーフィズム） 15-9 UML（Unified Modeling Language） UMLのダイアグラム（図） クラス図 ユースケース図 アクティビティ図 シーケンス図 15-10 テスト テストの流れ ブラックボックステストとホワイトボックステスト テストデータの決めごと ホワイトボックステストの網羅基準 テスト支援ツール… トップダウンテストとボトムアップテスト リグレッションテスト バグ管理図と信頼度成長曲線 ■■Chapter 16 システム構成と故障対策 16-1 コンピュータを働かせるカタチの話 シンクライアントとピアツーピア 3層クライアントサーバシステム オンライントランザクション処理とバッチ処理 クラスタリングシステム グリッドコンピューティング 16-2 システムの性能指標 スループットはシステムの仕事量 レスポンスタイムとターンアラウンドタイム 16-3 システムを止めない工夫 デュアルシステム デュプレックスシステム 16-4 システムの信頼性と稼働率 RASIS（ラシス） 平均故障間隔（MTBF：Mean Time Between Failure） 平均修理時間（MTTR：Mean Time To Repair） システムの稼働率を考える 直列につながっているシステムの稼働率 並列につながっているシステムの稼働率 「故障しても耐える」という考え方 バスタブ曲線 システムに必要なお金の話 16-5 転ばぬ先のバックアップ バックアップの方法 ■■Chapter 17 システム周りの各種マネジメント 17-1 プロジェクトマネジメント 作業範囲を把握するためのWBS 17-2 スケジュール管理とアローダイアグラム アローダイアグラムの書き方 全体の日数はどこで見る? 最早結合点時刻と最遅結合点時刻 クリティカルパス スケジュール短縮のために用いる手法 17-3 ITサービスマネジメント SLA（Service Level Agreement） サービスサポート サービスデスクの組織構造 サービスデリバリ ファシリティマネジメント 17-4 システム監査 システム監査人と監査の依頼者，被監査部門の関係 システム監査の手順 システムの可監査性 監査報告とフォローアップ ■■Chapter 18 業務改善と分析手法 18-1 PDCAサイクルとデータ整理技法 ブレーンストーミング バズセッション KJ法 決定表（デシジョンテーブル） 18-2 グラフ レーダチャート ポートフォリオ図 18-3 QC七つ道具と呼ばれる品質管理手法たち 層別 パレート図 散布図 ヒストグラム 管理図 特性要因図 チェックシート ■■Chapter 19 企業と法務 19-1 企業活動と組織のカタチ 代表的な組織形態と特徴 CIOとCEO 19-2 電子商取引（EC：Electronic Commerce） 取引の形態 EDI カードシステム 19-3 経営戦略と自社のポジショニング SWOT分析 プロダクトポートフォリオマネジメント（PPM：Product Portfolio Management） コアコンピタンスとベンチマーキング 19-4 外部企業による労働力の提供 請負と派遣で違う，指揮命令系統 19-5関連法規いろいろ 著作権 産業財産権 法人著作権 著作権の帰属先 製造物責任法(PL法) 労働基準法と労働者派遣法 不正アクセス禁止法 刑法 19-6 費用と利益 費用には「固定費」と「変動費」がある 損益分岐点 変動比率と損益分岐点 19-7 在庫の管理 先入先出法と後入先出法 19-8 財務諸表は企業のフトコロ具合を示す 貸借対照表 損益計算書 過去問に挑戦！ 索引