基本情報技術者 2018年 秋期 午前（科目A） 問28

要点まとめ

• 結論：自然結合の結果に対して学部名が「情報学部」である行を選択し、学部名・学生番号・氏名の3属性のみを射影します。
• 根拠：X⋈Y によって各学生に学部名が付与されるが、Zは「情報学部」の2名だけを抽出し学部コードを含めていないため、選択と射影が必要です。
• 差がつくポイント：射影で不要な列を消す際に選択条件で使う属性を残すこと、選択と射影の順序と属性指定を正確に理解することが重要です。

正解の理由

1. 学部名 = '情報学部' で行を絞る選択（σ）
2. 出力列を学部名・学生番号・氏名の順に限定する射影（π）
   の組合せで表現できます。関係代数式の一例は ${\pi }_{\text{学部名, 学生番号, 氏名}}({\sigma }_{\text{学部名}{=}^{\prime }情報学{部}^{\prime }}(X\bowtie Y))$ となります。

よくある誤解

• 自然結合だけでZが得られると思い込み、学部名での絞り込み（選択）や不要列の削除（射影）を忘れる。
• 「射影だけでよい」と考え、条件による削除（選択）を行わないミス。
• 選択と射影の順序や、選択に必要な属性を射影で先に消してしまう誤り（選択できなくなる）。

解法ステップ

1. X ⋈ Y を想像または紙に書き、各学生に対応する学部名が付くことを確認する。
2. Z と比較して、Z に含まれる行が「情報学部」に限定されている点を確認する（選択が必要）。
3. Z の列構成が学部名・学生番号・氏名のみである点から、学部コードを取り除く射影が必要と判断する。
4. 関係代数で表す： ${\pi }_{\text{学部名, 学生番号, 氏名}}({\sigma }_{\text{学部名}{=}^{\prime }情報学{部}^{\prime }}(X\bowtie Y))$ 。

選択肢別の誤答解説

• ア: 射影と和
  射影で列を限定するだけでは絞り込みができず、和（集合和）は別の関係との結合で使うので不適。Z は和で得られる形ではない。
• イ: 選択
  選択（σ）で「情報学部」に絞れるが、学部コード列を除去する操作（射影）が行われていないため一致しない。
• ウ: ウ（選択と射影）
  正解。選択で情報学部のみを抽出し、射影で学部コードを除いて所望の列を出力する流れが一致する。
• エ: 選択と
  表記が不完全だが、選択のみやその他1つの操作ではZの構成要件（列と行の両方）を満たせない。

補足コラム

• 自然結合（自然結合記号 $\bowtie$）は共通属性名（ここでは学部コード）で等しい行を結合して新たなスキーマを作ります。
• 選択（σ）は行のフィルタ、射影（π）は列の除去・並べ替え（出題上の表示順）に相当します。最適化上は選択を先に行って結合データ量を減らすことが多いですが、表現としては今回のように結合の後に選択・射影を明示します。
• SQL 対応例（イメージ）：

SELECT Y.学部名, X.学生番号, X.氏名
FROM X JOIN Y USING (学部コード)
WHERE Y.学部名 = '情報学部';

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