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ITストラテジスト2016年度 春期午前I2

2016年度 春期 ITストラテジスト 午前I2

難度標準

a, b, c, dの4文字から成るメッセージを符号化してビット列にする方法として表のア~エの4通りを考えた。この表はa, b, c, dの各1文字を符号化するときのビット列を表している。メッセージ中でのa, b, c, dの出現頻度は、それぞれ50%, 30%, 10%, 10%であることが分かっている。符号化されたビット列から元のメッセージが一意に復号可能であって、ビット列の長さが最も短くなるものはどれか。

選択肢

a=0, b=1, c=00, d=11
a=0, b=01, c=10, d=11
a=0, b=10, c=110, d=111
a=00, b=01, c=10, d=11

解説

結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成

展開
結論Layer 1

ウが正解となるのは、情報理論における「情報量」と「符号長」の関係、特にハフマン符号化の考え方に依拠します。出現頻度が高い(確率が高い)記号には短いビット列を割り当て、出現頻度が低い(確率が低い)記号には長いビット列を割り当てることで、メッセージ全体の平均ビット長を最小化できます。この問題では、aが50%、bが30%と高頻度であり、cとdが10%と低頻度です。選択肢ウでは、aに1ビット「0」、bに2ビット「10」、cに3ビット「110」、dに3ビット「111」が割り当てられており、高頻度なaとbには比較的短い符号が、低頻度なcとdにはやや長い符号が割り当てられています。これにより、メッセージ全体の平均ビット長が最も短くなることが期待されます。

詳細Layer 2

アは、a=0, b=1, c=00, d=11 となっていますが、cとdがaやbよりも短い、あるいは同等の長さの符号になっており、出現頻度を考慮した効率的な符号化とは言えません。イは、a=0, b=01, c=10, d=11 となっており、aが最も短く、b, c, dの符号長が短い順で並んでいますが、aに次いでbの出現頻度が高いにも関わらず、bの符号長がaより長くなっているため、平均ビット長を最小化できていません。エは、a=00, b=01, c=10, d=11 となっており、全ての記号の符号長が2ビットで固定されています。これは出現頻度による最適化が行われておらず、最も効率的な方法ではありません。

補足Layer 3

各選択肢の符号化において、復号の一意性が保たれるためには、ある記号の符号が他の記号の符号の接頭辞(先頭部分)になっていない(接頭辞符号化)必要があります。提示された全ての選択肢において、この接頭辞条件は満たされています。

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。

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