基本情報技術者試験 過去問解説

論理回路とは?基本情報技術者試験 平成25年度 春期 午前 問24を解説

基本情報技術者試験 平成25年度 春期 午前 問24は、論理回路に関する理解を問う問題です。検索から入っても、問題文、選択肢、正解、解説、各選択肢がなぜ違うかをこのページだけで確認できます。

問題文

図の論理回路と等価な回路はどれか。
A,Bを入力とし、複数のNANDゲートを組み合わせた論理回路図。およびOR/AND/NAND/NORの4つの選択肢回路

この問題の出題ポイント

  • 論理回路の定義だけでなく、問題文中の条件がどの選択肢に当てはまるかを確認する。
  • 関連タグ: 論理回路、数学。

選択肢

  1. A,Bを入力とするOR回路 (出力Y)
  2. A,Bを入力とするAND回路 (出力Y)
  3. A,Bを入力とするNAND回路 (出力Y)正解
  4. A,Bを入力とするNOR回路 (出力Y)

正解

: A,Bを入力とするNAND回路 (出力Y)

解説

図の回路はNANDゲートを組み合わせたもので、ド・モルガンの定理によりNANDゲートだけでAND・OR・NOTなど任意の論理関数を表現できます。本問の構成を真理値表で評価するとA・Bに対する出力がAND演算の否定、すなわちNANDになるため、ウが正解です。

なぜ他の選択肢が違うのか

  • OR回路は A=0,B=0 のとき Y=0、それ以外は Y=1 となる挙動で、本問の回路の真理値表とは一致しません。

  • AND回路は A=1,B=1 のときのみ Y=1 となりますが、本問のNAND構成では A=1,B=1 で Y=0 となるため一致しません。

  • ウ(正解)

    本問の回路を真理値表で確認すると A=B=1 のときだけ Y=0、それ以外で Y=1 となり、NAND回路と等価で正解です。

  • NOR回路は A=B=0 のときだけ Y=1 となりますが、本問の回路は A=B=1 のときに Y=0 となる挙動でNORとは異なります。

解き方の整理

論理回路の問題では、選択肢のキーワードだけで判断せず、問題文が示す条件と正解選択肢の説明が一致しているかを見ます。誤答選択肢は、似た用語を混ぜる、主体を入れ替える、目的や範囲を広げすぎる、という形で作られることが多いため、選択肢別解説まで確認しておくと復習効率が上がります。

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