基本情報技術者試験参考書

コンピュータ内部での2進数・16進数表現と基数変換、負数を表す補数、実数を表す浮動小数点数とそこで生じる誤差（丸め誤差・桁落ち・情報落ち）、そして情報の量を測る情報量と符号化の基礎を学びます。

AND/OR/NOT等の論理演算とド・モルガンの法則、それらを物理的に実現する論理回路、プログラミング言語や通信プロトコルの構文を厳密に定義するBNFと文字列パターンを表す正規表現、そして状態遷移でシステムの振る舞いを表す有限オートマトンを学びます。

プログラムが扱うデータの整理方法である配列・リスト・後入れ先出しのスタック（LIFO）・先入れ先出しのキュー（FIFO）、階層構造を表す木構造（2分木）、高速な検索を実現するハッシュ、そしてネットワークのような関係を表すグラフを学びます。

目的のデータを見つける探索（線形探索・2分探索）、データを順序どおりに並べる整列（バブルソート・クイックソート・マージソート）、自分自身を呼び出す再帰、そしてアルゴリズムの効率を入力サイズの関数として表すオーダ記法（O(n)・O(log n)・O(n^2)）を学びます。

基本情報技術者試験の科目Bで使われるIPA擬似言語の読み方を学びます。手続きの宣言、変数と代入（←）、条件分岐（if / elseif / else / endif）、繰り返し（for / while）、配列の添字の扱い、そしてトレース（コードを1行ずつ手で実行し値の変化を追う手法）の進め方を身につけます。

処理の手順を記述する手続き型、データと処理をひとまとめにするオブジェクト指向（カプセル化・継承・多相性（ポリモーフィズム））、副作用を避ける関数型という3大パラダイムと、代表的なプログラミング言語（Python/Java/C/R/Go）、そしてデータ交換に使うマークアップ・データ記述形式（HTML/XML/JSON）とAPI・ライブラリの役割を学びます。

CPUが命令を実行する基本サイクル（フェッチ・デコード・実行・ストア）と、その速度を左右するレジスタ・パイプライン処理・CISC／RISCという設計思想の違いを学びます。さらにクロック周波数・MIPSという性能指標、マルチコア化とGPUの役割分担まで、プロセッサ全体を実務の視点で整理します。

揮発性のRAMと不揮発性のROMの違い、CPUと主記憶の速度差を埋めるキャッシュメモリ（ライトスルー方式・ライトバック方式）、主記憶の容量を超えて扱う仮想記憶（ページング）、そして速度・容量・コストのトレードオフを表す記憶階層の全体像を学びます。アクセス時間やヒット率の計算にも触れます。

集中処理と分散処理、クライアントサーバシステム、Web3層構造、クラスタリングと負荷分散という代表的なシステム構成パターンを学びます。さらに1台の物理マシン上で複数のOSを動かす仮想化（ハイパーバイザ）、より軽量なコンテナ、そしてIaaS／PaaS／SaaSというクラウドサービスの提供形態の違いを整理します。

システムの応答速度を表すレスポンスタイム・ターンアラウンドタイムと処理能力を表すスループット、それらを測るベンチマークを学びます。さらに信頼性を数値化する稼働率（直列・並列接続の計算）とMTBF／MTTR、そしてシステムに求められる信頼性の総合的な観点であるRASIS、障害時の設計思想（フォールトトレラント・フェールセーフ・フェールソフト）まで扱います。

OSが果たす資源管理という役割と、タスク（プロセス）管理における状態遷移、CPU時間を割り当てるスケジューリング方式（ラウンドロビン等）を学びます。さらに複数のタスクが資源を奪い合う際に必要な排他制御（セマフォ）と、そこから起こりうるデッドロック、ファイル管理の基礎、そしてOSS（オープンソースソフトウェア）の考え方まで扱います。

デジタル回路の基礎である論理回路（組合せ回路・順序回路）と、状態を記憶するフリップフロップを学びます。さらに現実世界の情報を取り込むセンサとコンピュータの指示で物理的に動作するアクチュエータから成るIoTデバイス、限られた資源で特定用途に特化した組込みシステム、そして省電力設計の考え方まで扱います。

誰もが使える製品を目指すユニバーサルデザイン、利用者の体験全体を設計するUX（ユーザーエクスペリエンス）と操作画面を設計するUI（ユーザーインタフェース）の違い、障害の有無によらず情報へアクセスできるアクセシビリティ、人と機械のやり取りを扱うヒューマンインタフェース（GUI・音声UI・ジェスチャ操作）、情報を利用者が理解しやすい形に整理する情報の構造化（メニュー階層・カード分類法）を学びます。

データ量を減らす可逆圧縮・非可逆圧縮の違い、代表的な形式JPEG・PNG・MPEG・MP3、アナログ情報をデジタル化する標本化・量子化・符号化の3段階、仮想空間を体験するVR（仮想現実）・現実に情報を重ねるAR（拡張現実）、コンピュータで画像を生成・加工するCGを学びます。

データを表形式で扱う関係モデル、重複と更新不整合を排除する正規化（第1〜第3正規形）、表を操作するSQL（SELECT・JOIN・GROUP BY）、行を一意に識別する主キーと他表を参照する外部キー、複数の処理をひとまとまりで扱うトランザクション（ACID特性）、同時アクセスを制御する排他制御（ロック・デッドロック）、障害から復旧するロールバック・ロールフォワード、そしてNoSQLの位置づけを学びます。

通信を階層で整理するOSI参照モデルと実務で使われるTCP/IPの階層、ネットワーク上の機器を識別するIPアドレスとサブネットマスク、経路を選ぶルーティング、名前解決のDNSとアドレス自動割当のDHCP、HTTP/HTTPS・SMTP・POP・IMAPといった代表的プロトコル、LAN（有線イーサネット・無線LAN）、そして実務で頻出の通信速度（伝送時間）計算を学びます。

情報セキュリティの3要素（機密性・完全性・可用性＝CIA）と、これを補完する真正性・責任追跡性・否認防止・信頼性を学び、守るべき情報資産に対する脅威と脆弱性の関係を整理します。さらにリスクマネジメント（リスク特定／リスク分析／リスク評価／リスク対応）のプロセスと、リスク対応の4分類（低減・保有・回避・移転）を学びます。

マルウェアの種別（ウイルス・ワーム・トロイの木馬・ランサムウェア・スパイウェア）、標的型攻撃・フィッシング、Webアプリケーションを狙うSQLインジェクション・XSS・CSRF、サービス妨害のDoS/DDoS攻撃、通信を狙う中間者攻撃、パスワード攻撃（総当たり・辞書攻撃・パスワードリスト攻撃）、人の心理を突くソーシャルエンジニアリング、取引先を経由するサプライチェーン攻撃を学びます。

共通鍵暗号と公開鍵暗号の仕組みと使い分け、両者を組み合わせたハイブリッド暗号、データの改ざん検知に使うハッシュ関数、正当な作成者を証明するデジタル署名、公開鍵の正当性を保証するPKI（公開鍵基盤）と認証局（CA）、Web通信を保護するSSL/TLS、複数要素で本人確認する多要素認証・生体認証、通信のなりすましを防ぐチャレンジレスポンス認証を学びます。

ネットワーク境界を守るファイアウォール・IDS/IPS・WAFと、外部公開サーバを隔離するDMZ、遠隔拠点を安全に接続するVPN、境界防御に依存しないゼロトラストの考え方、組織的な情報セキュリティ管理の枠組みISMS・ISO/IEC 27001、セキュリティポリシの体系、アクセス制御（最小権限・職務分離）、ログ管理、インシデント発生時に対応するCSIRT・インシデント対応のプロセスを学びます。

ソフトウェア開発プロセス（要件定義・外部設計・内部設計・実装・テスト・運用）の流れと、モジュール分割（強度・結合度）、オブジェクト指向設計とUML、テスト技法（ホワイトボックステスト・ブラックボックステスト・網羅基準）、レビュー（インスペクション・ウォークスルー）を学びます。

開発モデル（ウォーターフォールモデル・アジャイル開発・スクラム・XP（エクストリームプログラミング））の特徴と選択基準、DevOpsとCI/CD（継続的インテグレーション/デリバリー）、IaC（Infrastructure as Code）、見積り技法（ファンクションポイント法・COCOMO）、構成管理・バージョン管理を学びます。

PMBOKの知識体系を土台に、スコープ管理のWBS（作業分解構成図）、スケジュール管理のアローダイアグラム・PERT・クリティカルパス、コスト管理のEVM（アーンドバリューマネジメント）、そして品質・リスク・ステークホルダの各管理領域を学びます。

ITILの枠組みに基づくSLA（サービスレベル合意書）・SLM（サービスレベル管理）、インシデント管理・問題管理・変更管理・構成管理の各プロセス、サービスデスクの役割、キャパシティ管理・可用性管理、そしてデータセンターのファシリティ（UPS・免震構造）を学びます。

システム監査のプロセス（監査計画・監査の実施・監査報告・フォローアップ）、監査証拠・監査技法（ヒアリング・ドキュメントレビュー・現地調査・コンピュータ支援監査技法）、内部統制（IT統制・職務分掌）、可監査性、そして監査人の独立性を学びます。

経営目標を実現するための情報システム戦略、全体最適の設計図であるエンタープライズアーキテクチャ（EA）、業務そのものを見直すBPR/BPMと業務モデリング、定型作業を自動化するRPA、そしてIT活用で事業モデルを変革するDX（デジタルトランスフォーメーション）を学びます。さらにシステム化を進める際のシステム化計画・要件定義、外部調達のRFI/RFP、ソリューションビジネスの形態も押さえます。

競合環境を分析するSWOT分析・PPM・5フォース分析・コアコンピタンスといった競争戦略の手法、顧客に価値を届けるマーケティング（4P・STP）、戦略の達成度を測るKGI/KPI/CSFとバランススコアカード（BSC）、顧客・供給網・基幹業務を支えるCRM/SCM/ERP、そして企業活動の付加価値の流れを捉えるバリューチェーンを学びます。

技術を経営資源として活かすMOT（技術経営）、破壊的な変化をもたらすイノベーション、将来の技術展開を示す技術ロードマップ、そしてIoT・機械学習・深層学習（ディープラーニング）・CNN（畳み込みニューラルネットワーク）・生成AIといったAI活用の実務、POS・EDIなどのビジネスシステム、EC・フィンテックといったe-ビジネス、生産の無駄を省くJITを学びます。

企業の経営組織の形態、損益計算書・貸借対照表・損益分岐点といった会計の基礎、在庫や計画を数理的に扱うOR/IE（線形計画法・検定・QC七つ道具）、著作権・産業財産権といった知的財産権、個人情報保護法等のセキュリティ法規、そして中小受託取引適正化法・労働者派遣法といった労働/取引法規とISO/JISの標準化を学びます。