応用情報技術者 2019年 秋期 午前2 問46
問題文
ソフトウェアの要求分析や設計に利用されるモデルに関する記述のうち、ペトリネットの説明として、適切なものはどれか。
選択肢
ア:外界の事象をデータ構造として表現する、 データモデリングのアプローチをとる。その表現は、エンティティ、 関連及び属性で構成される。
イ:システムの機能を入力データから出力データへの変換とみなすとともに、 機能を段階的に詳細化して階層的に分割していく。
ウ:対象となる問題領域に対して、プロセスではなくオブジェクトを用いて解決を図るというアプローチをとる。
エ:並行して進行する事象間の同期を表す。 その構造はプレースとトランジションという2種類の節点をもつ有向2部グラフで表される。(正解)
ソフトウェアの要求分析や設計に利用されるモデルに関する問題【午前2 解説】
要点まとめ
- 結論:ペトリネットは並行処理の同期を表現するモデルで、プレースとトランジションの2種類の節点を持つ有向二部グラフで表されます。
- 根拠:ペトリネットは並行システムの動作を形式的に記述し、状態遷移や同期を視覚的に表現できるため、要求分析や設計で利用されます。
- 差がつくポイント:他の選択肢はデータモデリングや機能分割、オブジェクト指向の説明であり、ペトリネットの特徴である「並行処理の同期」と「プレース・トランジションの構造」を正確に理解することが重要です。
正解の理由
選択肢エはペトリネットの本質を正しく説明しています。ペトリネットは「プレース(状態)」と「トランジション(事象)」という2種類の節点からなる有向二部グラフで、並行して進行する複数の事象間の同期や競合を表現します。これにより、複雑な並行処理の動作をモデル化できるため、ソフトウェアの要求分析や設計に適しています。
よくある誤解
ペトリネットを単なるデータ構造やオブジェクト指向のモデルと混同しやすいですが、ペトリネットは「並行処理の同期」を表す動的モデルである点が異なります。
解法ステップ
- 問題文の「ペトリネット」に注目し、その特徴を思い出す。
- ペトリネットは「プレース」と「トランジション」の2種類の節点を持つことを確認。
- 各選択肢の説明内容をペトリネットの特徴と照合する。
- 並行処理の同期を表す説明がある選択肢を選ぶ。
- 選択肢エが該当するため、正解と判断する。
選択肢別の誤答解説
- ア:エンティティ・関連・属性で構成されるのはER図の説明であり、ペトリネットとは異なります。
- イ:機能を階層的に分割するのは機能分割やトップダウン設計の説明で、ペトリネットの特徴ではありません。
- ウ:オブジェクト指向のアプローチを説明しており、ペトリネットのモデルとは異なります。
- エ:ペトリネットの特徴を正確に表現しているため正解です。
補足コラム
ペトリネットは1960年代にカール・アダム・ペトリによって提案されたモデルで、並行システムの動作解析や検証に広く使われています。状態(プレース)と事象(トランジション)を用いて、トークンの流れでシステムの状態遷移を表現し、デッドロックや競合状態の検出にも役立ちます。
FAQ
Q: ペトリネットはどのような場面で使われますか?
A: 並行処理や分散システムの動作解析、同期制御の設計、デッドロック検出などに利用されます。
A: 並行処理や分散システムの動作解析、同期制御の設計、デッドロック検出などに利用されます。
Q: プレースとトランジションの違いは何ですか?
A: プレースは状態や条件を表し、トランジションは状態の変化を引き起こす事象や動作を表します。
A: プレースは状態や条件を表し、トランジションは状態の変化を引き起こす事象や動作を表します。
関連キーワード: ペトリネット、並行処理、同期制御、プレース、トランジション、有向二部グラフ、モデル化、状態遷移、デッドロック

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