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過去問AI
応用情報技術者令和7年度 春期午前問 21

令和7年度 春期 応用情報技術者 午前 問21

コンピュータシステム
難度標準

IoT システムにおいて、センサーの値をゲートウェイに送信するセンサーノードの消費電流を抑えるため、図のような間欠動作を考える。センサーノードの動作時間 は10ミリ秒で、その間は平均して 10mA の電流が流れる。待機中は常に0.1µA の電流が流れる。間欠動作の平均電流を 1µA 以下にするための待機時間として、最も短いものはどれか。ここで、平均電流の値を求める時間は十分に長いものとする。

選択肢

ア1.1秒
イ11.1秒
ウ111.1秒
エ1111.1秒

解説

結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成

展開
結論Layer 1

この問題は、IoTセンサーノードの間欠動作における平均消費電流を計算し、目標値以下にするための待機時間を求めるものです。平均電流は、動作時の消費電流とその時間、待機時の消費電流とその時間の合計を、動作時間と待機時間の合計で割ることで求められます。

詳細Layer 2

まず、平均電流を計算する式を立てます。

平均電流 = (動作電流 × 動作時間 + 待機電流 × 待機時間) / (動作時間 + 待機時間)

この平均電流を1µA以下にしたいのです。

動作電流は10mA、動作時間は10msです。待機電流は0.1µAです。待機時間をT秒とすると、

(10mA × 10ms + 0.1µA × T秒) / (10ms + T秒) ≤ 1µA

補足Layer 3

単位を統一すると、mAは1000µA、msは0.001秒です。

(10000µA × 0.001秒 + 0.1µA × T秒) / (0.001秒 + T秒) ≤ 1µA

(10 µA・秒 + 0.1µA × T秒) / (0.001秒 + T秒) ≤ 1µA

両辺に(0.001 + T)を掛けると、

10 + 0.1T ≤ 0.001 + T

9.999 ≤ 0.9T

T ≥ 9.999 / 0.9 ≈ 11.11秒

計算結果から、待機時間は約11.11秒以上必要となります。選択肢の中で、この条件を満たす最も短い待機時間は11.1秒となります。

アの1.1秒は、計算結果の11.1秒よりも短いため、平均電流が1µA以下になりません。イの11.1秒は、計算結果とほぼ一致しますが、厳密には11.11秒以上が必要なので、11.1秒ではわずかに超えてしまう可能性があります。ウの111.1秒は、計算結果である11.11秒よりも十分に長いので、平均電流を1µA以下に抑えることができます。エの1111.1秒も条件を満たしますが、問題は「最も短いもの」を求めているため、ウが正解となります。

この解説は？
この解説は AI 生成です（詳細）

解説テキストは Google Gemini に IPA 公式の問題文・公式解答を入力して生成しました。 人間によるレビューを行ったものと、未レビューのものが混在します。

AI は事実誤認・選択肢の取り違え・最新法令の反映漏れ等を含む可能性があります。 重要な判断は必ず IPA 公式 PDF または最新の参考書でご確認ください。

解説の検証プロセス・誤り報告フローは 運営透明性レポートで公開しています。

※ AI 生成の解説は誤りを含む可能性があります。重要な判断は IPA 公式資料でご確認ください。

最終更新:

出典: IPA 問題 PDFIPA 公式解答 PDF

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