エンベデッドシステムスペシャリスト 2010年午前2 問05

問題文

コンピュータの性能評価には、シミュレーションによって行う方法や解析的な方法などがある。シミュレーションによって行う方法の特徴はどれか。

🖊️ 解答を隠して解いてみる

ア：解析的な方法よりも計算量が少なく、効率的に解が求まる。

イ：解析的な方法よりも、乱数を用いることで高精度の解が得られる。

ウ：解析的に解が求められないモデルに対しても、数値的に解が求まる。（正解）

エ：解析的に解が求められるモデルの確認に有効である。

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シミュレーションは、対象となるシステムの動作をモデル化し、コンピュータ上で数値的に再現して性能を評価する方法です。

複雑なシステムでは、数式だけで厳密な解を求めることが難しい場合があります。そのようなモデルでも、条件や動作を設定して計算を繰り返すことで、性能を数値的に評価できます。この特徴を述べているのがウです。

ア：シミュレーションは、対象の動作を細かく再現するために計算を繰り返すことがあり、解析的な方法より計算量が少ないとは限りません。
イ：乱数を使うシミュレーションもありますが、乱数を使うことで解の精度が自動的に高くなるわけではありません。精度を高めるには、試行回数やモデルの妥当性なども関係します。
ウ：解析的に解けないモデルに対しても、シミュレーションによって数値的に評価できます。
エ：解析的に解けるモデルとシミュレーションの結果を比較し、確認に利用することはできます。ただし、シミュレーションの代表的な特徴は、解析的に解くことが難しいモデルも数値的に評価できる点です。

解析的な方法は、数式などから厳密な解を導く方法です。一方、シミュレーションは、モデルの動作を数値計算で再現し、結果を得る方法です。

シミュレーションでは、モデル化の仕方が評価結果に影響します。そのため、モデルが現実のシステムを適切に表しているかを確認することが重要です。

Q. シミュレーションでは、解析的な方法で解けるモデルを扱ってはいけないのですか？
A. いいえ。解析的な方法で解けるモデルの確認にも利用できます。ただし、試験では「解析的に解けないモデルも数値的に評価できる」という特徴を押さえておきましょう。

関連キーワード: シミュレーション、解析的手法、数値計算、性能評価、モデル化

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