応用情報技術者 試験情報＆徹底解説

令和5年秋期試験 午後問7(組込みシステム開発)についての投稿を受け付けるスレッドです。

最後の物理の問題なんなんですかあれ？

距離/速さで時間求めるだけかと

5.88ですかね？

1mはどの時点での1mなのでしょうか。
超音波を発した時点？超音波が帰ってきた時点？

小数第三位切り上げって書いてたので5.89にしちゃった

5.87になりましたが
0.01の誤差ぐらい部分点ほしいですね。笑

この投稿は投稿者により削除されました。(2023.10.08 16:04)

数値系は部分点望み薄かと

1.47になっちゃった

5.88になりました

確かに切り上げって書いてますね。そしたら5.89かあ

5.87にしました

切り上げ忘れてた…
じゃあ5.99なのか？

四捨五入してしまったー！！！！！！！！

5.89にしたけど、自身なす

〇〇を考慮してーってあったけど、考慮するための計算無理すぎてやめた

そもそも間違った計算してたかもだけど

反射するから×2するのか！！！ミスった！！！

ほんまや！切り上げや！ぐぇ

この投稿は投稿者により削除されました。(2023.10.08 16:13)

切り上げかぁ……  もうヤダ泣

全然時間たりなかった。。
回転の問題って、選択肢何が応えでしょう？

しっかり切り上げたのに、そもそも計算ミスで小数第2位が変わってしまっていた……

答えに自信のある方記号問題だけでも答え教えてください、！

回転の問題はウにしました。

超音波が帰ってくるまでに台車が移動してるので、それを考慮した計算が必要かと思いました。

この投稿は投稿者により削除されました。(2023.10.08 16:30)

考慮する計算始めたら五分以上経っちゃったので
5.88にして諦めました…

これって音が帰ってくるまでにロボット動いてるから
めんどくさかった

設問4は2000÷340.5の切り上げで5.88ですかね。自分は計算ミスで5.87にしてました(泣)

設問1（2）  イ

設問3  ア

でした

動いてるロボットから出された音って音にロボットからの速度乗らなかったけ？

設問1(2)はイで一緒だけど、
設問3はウにしてしまった

問3の解法知りたいウニしてしまった

誰か回答載せてくれないかなぁ。

収穫に適したトマトを検出していない場合
イ
収穫トレーの空き領域がなくなったとき
収穫トレーの空き領域
ウ
5.89

ウニさんと最後以外同じです！(最後は問題見ずに切り捨てました...)

問4は5.80になった

一緒に通知する情報収集トマトの個数にしちゃいました…

Aはメインタスクであってますか?？

あ、aはメインタスクじゃないかしら

同じく、ウニさんと最後以外同じでした。(最後は切り上げを考慮せず5.87にしてしまった…)
計算式は、
340×（x/1000）＝1+｛1-（x/1000）×（50/100）｝
でした。

この投稿は投稿者により削除されました。(2023.10.08 19:26)

トマトを検出していない
イ
トレーの空きがない
メイン？
ゥ
5.89

収穫終了位置で収穫に適したトマトが未検出だった場合
イ
収穫トレーに空き領域が残っていない場合
台車を停止させること
メインタスク
ウ
2.94(2倍忘れた)

イ
メイン
ウ
5.88

切り上げて5.88

収穫したトマトの個数を通知しないと１回でメインタスクが台車進めちゃいません？

私台車が50cm/sで進んでいることを忘れてたので、センサ検知の問題間違ってしまいました。
過去問で車の自動ブレーキの問題の教訓を生かすべきでした。

わたしも5.88にしたんですけど
反射でかえってくるまでにロボットが進んだ分を考慮しなきゃみたいでダメかもしれない……

設問2(2)は議論にもある通り、トレーの空き領域ではなさそうですね。
認識タスクの処理概要の最後にトレーの情報は通知されていました。
これは痛い間違いでした。

4は  5.88で間違いないと思いますよ
応用情報というより高校物理でしたね…

5.91の人いませんか？

2(2)
近接カメラで撮影したトマトの画像
としました。

収穫トレーの話を解答に書きすぎて本当にあってるのか？と不安だったんですが、
同じ方がいて安心しました。ウニさんと最後以外一緒です！
最後は5.88にしました。考慮はあきらめました。

2の(2)、地味に答えが分かれてそう

ここ見て気付いたけど最後切り上げか…
5.87にしちゃったよ…

2(2)は経路上の位置情報にしました…

設問3は『ウ』にしました。

サーボモータの制御角とパルス幅の対応は表より

1mms→-90度
2mms→-72度
3mms→-54度
・
・
・
9mms→54度
10mms→72度
11mms→90度

上記対応と設問の制御パルスより各軸の姿勢は

軸1：6mms→0度
軸2：10mms→72度
軸3：3mms→-54度

だと考えました。

2(2) トマトとハンドの位置関係

カメラで撮影した画像から求めるから
認識ユニットの結果からハンドを収穫対象に近づけ、とかいてあるから

台車ってトマト検出した時どうやって止まってるんですか？見落してたらすみません

2(2)はハンドの位置情報
にしました。
自信はありません。

「トマトを検出したことをメインタスクに伝える」=「メインタスクが台車制御タスクに伝える」だと考えて，  認識したトマトの個数にしました．

なるほどですありがとうございます

収穫に適したトマトと空き領域が残っている場合
イ
トマトが残っている場合
撮影した画像
メイン
ウ
？

開始/終了状態がどっちの状態なのかわからない

すいません、最後の問の5.88を5.87と書いたら0点になりますか？IPAの採点に詳しくなく、、

最後の物体検出して止まる問題、台車の移動加味しないといけないですよね？
50センチ/sで動いてるのでその分時間短くなるのかなと思いましたがどうでしょう。。
自信ないですが、、5.89ではなく、4.42になりました

4.42正解ですよ

設問4ですが検知時間をxとして、

340x＝1x × 2＋0.5x

x＝0.0058910....秒＝5.89ミリ秒

かと考えたのですが、間違えてますかね、、？

・台車の速度考慮
  ・切り上げ→5.87

・台車の速度考慮せず
  ・切り上げ→5.88
  ・切り上げ忘れ→5.87

な感じ？
だとしたら台車速度考慮しないで
切り上げも忘れた人は間違い同士
が打ち消しあって正解ですね笑

間違ってたらすみません。

画像とか位置関係とか収穫するために必要な情報ってアーム制御に通知するって書いてありません？違う気がする‥

ksさんと同じ式でした
音波が障害物から機械に戻ってきた時に、機械と障害物の距離が1mになったとするとこの式になると思います
340x=1+(1+0.5x)

僕もksさんと同じ式で繰り上げて5.90とか書いた気がします…

あっ、切り上げ忘れたから5.90ですかね、、
5.89間違えてる気がしてきました、、

超音波が帰ってくるまでの時間をx(ms) とすると，その間に台車はx/2000(m)進む．
超音波の進む道のりは，2-x/2000(m)．
x=(2-x/2000)*(1/340)*1000.
x=5.8737...
切り上げて5.88ですかね．

この投稿は投稿者により削除されました。(2023.10.08 22:41)

この投稿は投稿者により削除されました。(2023.10.08 22:45)

問2(2)は検出したトマトの位置としましたが、表3にトマトを収穫するのに必要な情報をアーム制御タスクに通知するとあるのでこれも微妙ですかね…

ただ、台車の走行制御はメインタスクからの指示なので、メインタスクにも位置情報送らないといけないのでは？とも思ったのですが（連投すみません、途中投稿してしまいました）

2,2は解析結果にしました

ksさん
p38，4行目に「1m以内の距離にある障害物を検知すると」とあるので，検知できる最大の距離が1mだと解釈しました．
1m以上離れたところから超音波を発しても，受け取れないと考えました．
しかし，今ゆっくり考えても色々考えれるものを試験中に正解を導き出すのは至難の技ですね，

この投稿は投稿者により削除されました。(2023.10.08 22:49)

最初の問題
収穫に適したトマトがない事しか書いてないわ…

はらださん
なるほど、確かにその解釈が自然な気がしてきました、、教えていただきありがとうございます！
ほんとにそうですよね、、

僕は「1m以内の距離にある障害物を検知すると」というものは検知した時の障害物までの距離が1m以内と解釈したのですが…
中学受験の時のなぜか兄が弟を自転車で追いかける問題を思い出しながら自信満々に回答してしまいました…

pldさん
確かにそう捉えられますし，そっちの方が自然な気がしてきました，
5.89と回答した身からすると，どちらにしても間違いなのですが，，w

私は5.88と回答しましたが、答えは5.89な気がします。
障害物まで超音波が届く時間をx(ms)とすると
1＋0.5x＝340x
x＝2.9455
障害物からロボットに超音波が届く時間をy(ms)とすると
(0.5＋340)y＝1
y＝2.9368

よって合計は5.882、、、となり
切り上げると5.89になると思います

台車0.5m/sで340m/sの音波を出すと音波の速度は340.5m/s
台車速度と音波が往復2mで出会うのは
2/(340.5+0.5)=0.005865…s≒5.87ms
にしました。
四捨五入でも切り上げになりました。
340.5にしたらまずかったかな？

初APだったのですが，こんなに解釈が割れて，回答が変わることってよくあるのですか？

設問4は5.88だと思いますよ！移動する距離を考慮してないと、2m÷340m/sを切り上げて5.89になってしまいますし

誰か回答まとめて欲しいです！

この投稿は投稿者により削除されました。(2023.10.09 01:43)

台車が0.5m/sで進んでいるので、台車に対する超音波の相対速度はドップラー効果により
340 + 0.5(m/s)になる(超音波は障害物に対しては340.5m/sの速さで打ち出される)。
求める秒数をx(s)とすると、

超音波が発せられてから障害物に衝突するまでにかかる秒数 = (1 + 0.5x) / 340.5  (s)
超音波が障害物に衝突してから台車に届くまでにかかる秒数 = 1 / 340.5  (s)
これらを足し合わせたものが求める秒数x(s)なので
 (1 + 0.5x) / 340.5  (s) + 1 / 340.5  (s) = x(s)
これをxについて解く
x = 0.005882…(s) = 5.882…(ms) ≒ 5.89(小数点以下第三位切り上げ)

音速って音源の速度と合成されるんでしたっけ？されなかったような。ドップラー効果は周波数が変わる効果かと…

この投稿は投稿者により削除されました。(2023.10.09 03:20)

音速は音源の速度と合成され無いはずです。
なので、私は切り上げで5.88にしました。

超音波が発せられてから障害物に衝突するまでにかかる秒数 = (1 + 0.5x) / 340.5  (s)

ここがちょっとわからないな…
なんで通常よりも距離が伸びてるんだ？
近づいていってるんだから減るのが妥当では？
間違ったことを言っていたら申し訳ない
ちなみに俺は2/340の答えが5.89になったからメタ読みでこれよりは減らしてくると思って5.88にした

結構簡単目な気がしました。皆さん自身ありますか？

計算はよくわか分かりませんでした(´；ω；｀)

この投稿は投稿者により削除されました。(2023.10.09 09:44)

ちなみに俺が会場で解こうとして諦めた式はこちら
音波自体は発生した場所を中心とするため340m/sと変わらないことにした(高校物理でもそうだった気がする)
障害物と最初に当たる音波は1/340秒
障害物から動いた板までは答えをx秒として
(1-0.5x)/340 秒かかるはず  

したがってそれらの合算

1/340 + (1-0.5x)/340 ＝ x

x＝0.00587372… （俺はこの計算を諦めてメタ読みに移行した）

切り上げて5.88ms

私も丼計算で5.88にしておきました。

(最長)100cmで停止して音波が往復した場合=0.005882=5.89ms(切り上げ)
(最短)99.706cmで停止して音波が往復した場合=0.005865=5.87ms(切り上げ)

音波の片道は最長計算なので0.00294
音波の折り返しは移動分を考慮して0.00293
(厳密な計算はよくわからなかったので平均値取って0.220575cm移動とした)

0.00294 + 0.00293 = 0.00587 = 5.88ms(切り上げ)

2(2)のメインタスクに一緒に通知する情報って結局何なんですかね？

音波を発信してから受信するまでの時間を t (s) とする
超音波を受信したときのキョリを 1 (m) とすると、
その音波を発信したときのキョリは 1+0.5t (m)
つまり音波は 1 + 1+0.5t = 2+0.5t (m) 進むことになる
このキョリを音波が進むのにかかる時間は (2+0.5t)/340 (s)
これが t (s) と等しいので、(2+0.5t)/340 = t → t = 0.005891… = 5.891… (ms)
小数第3位を切り上げて 5.90 ms

ｔは音波を発信してから受信するまでの時間とするとき、
・ロボットのｔ秒間での移動距離＝０．５ｔ[m/s]
・音波のt秒間での（往路、復路あわせた）移動距離＝３４０t[m/s]

｜＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝｜
｜            ｜＝＝＝＝＝＝｜
■ー０．５ｔー■ーー１ｍーー｜
ーーーーーーーーーーーーーーー
図１：音波を受信したときに１ｍである場合

この場合の立式は
３４０ｔー０．５ｔ＝１（メートル）×２

｜＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝｜
｜            ｜＝＝＝＝＝＝｜
■ー０．５ｔー■            ｜
ーーーーーー１ｍーーーーーーー
図２：音波を発信したときに１ｍである場合

この場合の立式は
３４０ｔ＋０．５ｔ＝１（メートル）×２

超音波センサーは、
発信した電波が返ってくる
までの時間だけを測定できるので、
図１と図2のｔまたは、その間の値を設定して
障害物検知をするのだと思います。

この場合、時間がもっとも長くなるのは図１
なので、
図1の式を解くことになるのだと思います。

図1だと小数第3位を切り上げるので、
5.88・・≒5.89ミリ秒
となると思います。

ちなみに私は図2で計算してしまい
5.87・・≒5.88ミリ秒
としました。

図2の場合で解いた場合でも何点かはいって欲しいです。

計算ミスってました

＞図1だと小数第3位を切り上げるので、
＞5.88・・≒5.89ミリ秒
＞となると思います。

のところ、計算まちがえてました。
5.89・・≒5.90ミリ秒

でした。

この投稿は投稿者により削除されました。(2023.10.09 12:52)

設問4は、作問者がどういう意図で「"最大"何ミリ秒か」と聞いているかによりますよね。考えられる意図としては、

①
レーザさん(No.102) の図のように、
図1：音波を受信したときに１ｍである場合  と
図2：音波を発信したときに１ｍである場合
のうち、図1の場合で考えてください。

という意図で"最大"なのか、

②
超音波センサーに一時的に不具合が起こることもあるかもしれないが、常時正常に動作している場合で最大何ミリ秒かを考えてください。（解答は図2の場合を想定）
例えば、「超音波センサーが不具合を起こしたまま障害物１ｍ以内に近づき、障害物まで０．５ｍになったところで不具合が解消して障害物を検知した場合」などは考えないでください。

という意図で"最大"なのか、

もしくは①でも②でもない他の意図があるのか、判断が難しいです。

音波の問題、「音波を受け取った時に1m」派です。

送った時に1mだったら、受け取る時には1mより近づいちゃってて機能を満たせない？じゃないかと思うんですけど、、、

停止位置を1mと目標にするのか、障害物から1mの地点から音波を発して停止するのか、解釈が変わりますね。実務的には前者のような気もしますが…

設問2番の2.3は
2.移動を停止
3.メイン
であってますか？？笑

2(2)は、トマトを検出したら必然的に移動を停止しなければいけない（トレーに空きがある限り）ため、わざわざメインタスクへ移動を停止することを通知する必要はないと考え、トマトの個数にしました。。。
トマトの個数が分からないと、メインタスクが状態遷移先の決定に困る場合があると思ったので。。。

1.
(1)収穫に適したトマトが検出されなかった場合(20字)
(2)イ
2.
(1)収穫トレーに空き領域が残っていないこと(19字)
(2)収穫トレーの空き領域
(3)メイン
3.ウ
4. 5.87ms(※正解は5.88msだと思っている…)

最後、5.89だと思ったんだけど違うのか

1.(1)収穫に適したトマトが検出されなかった事を書けば○ですかね？
空き情報とか他にも書けそうだなと思いながらも字数的に上記のみ書きましたが…

1.音波を受信したときが1m
  発信した位置から1mの地点をxとして、xは
  2+x/340=x/0.5     x=2/679
  2/679÷0.5=0.00589102→5.90

2.音波を発信したときが1m
  1/340+1/340.5=0.00587803→5.88

になると思います

超音波を発してから到達するまでの距離が1メートルだったとして、
跳ね返って収穫機に帰ってくる距離は1メートルではないですよね？
1/340秒分収穫機は前進してしまっているので、
帰りの距離は679/680メートルかと思いましたが、どうでしょう。

つまり、
行きは
1/340秒
帰りは
679/680/340.5秒
結果5.88ミリ秒でした。

計算が複雑すぎて、こんな考え方で良いのだろうかと迷いながら30分くらいかけて解きました。

2.(2)ですが、私は
1個を収穫するために必要な情報
とそのまま解答しました。（自信無し）

この情報とは、
認識用カメラと近接カメラで撮影した画像
のことだとと思いますが、字数が多かったので、上の解答にしました。

問題文の
「認識タスクがメインタスクに収穫に適したトマトを検出したことを通知するときに合わせて通知する必要がある情報を答えよ。」の、「合わせて通知する必要のある情報」について、

「認識タスクがメインタスク」に通知する必要のある、もう1つの情報、
「認識タスクが他のタスク」に通知する必要のある、もう1つの情報、
「認識タスク以外のタスクが別のタスク」に通知する必要のある、もう1つの情報

のように、解釈が分かれますが、いずれにせよ、
トマトを検出したのと同時刻に通知する必要のあるものを解答すれば正解になるのではないかと思いました。

1.(1)「収穫終了位置まで移動したときに～」

P.37〔収穫ロボットの動作概要〕の下から2つ目で"収穫終了位置で"と書いているので、その後に続く「収穫に適したトマトを検出していない場合」が正解な気がします

なかなか組み込みは簡単な方でしたね

TACの解答速報出ましたね

設問2(2)  収穫に適したトマトの個数
設問4  5.90

ほとんどの人が2の(2)を間違えてることとか含めると簡単な方ではないかな。

トマトの個数しか書かなかったんですけど、これ部分点1くらい来てほしいです

収穫に適したトマトの個数って書くにはスペース狭くなかったですか？

スペース狭かったのはめちゃくちゃわかるw
トマトの数って書いたけどダメなんかなぁ

俺は検出されたトマトの数って書いたけど
多分収穫しないやつも検出はされてるから誤答扱いか1点だろうなぁと見てる

2(2)で「認識タスクからメインタクスに～ ...に合わせて通知する必要がある...｣とあったのでメインタクスに通知するもとだと勘違いして「収穫状態」と記入してしまいました、、、読解力磨いて出直します、、、

収穫に適したトマトは畑にいっぱいあるから、ここでは検出したトマトの個数の方がしっくりくるけどなぁ。収穫に適したトマトしか検出しないのでは？と思ったり。

5.90かあ、ここも正答率やばそう

5.90だと超音波が返ってきた瞬間に1mってことなんですねー
自分は5.89って書いたんでどっちにしろだめですが笑

5.88が正解みたいですね

大原とTACで解答分かれてますね。
3.88か3.90か、、、

大原の回答出てますね。
設問2(2)はやっぱり空き領域の情報でも正解になるのかもしれませんね。

計算問題が大手で回答割れた時点で悪問確定だし、どっちも正解になりそうな気がしますね。

切り上げ忘れただけで5.88にしたから棚ぼた得点なってほしい笑

TACと大原で、設問1(1)、設問2(2)、設問4の計9点分も食い違っていますね

もうこれは設問2(2)はどちらも正解でしょうね

大原は収穫トレー推しでワロタ
1(1)もかいな

前回のサビマネかなんだかも、解答速報割れてても公式解答が複数解じゃなかったので なかなか可能性は低いかもです…   明日の速報も楽しみですね

あんま詳しくないんですけど悪問の場合（前提があやふやな問いとか？）ってどっちも正解になるものなんでしょうか？
前例とかあるんですかね？

正解が一意になる計算問題において、どちらも正解扱いになるわけがないと思いますけどね

個人的に悪問なら一つの解答で配点が低いぐらいならあるんじゃないかとは思いますね。
そういえば昔の過去問でシステムアーキテクチャで複数の数値を正解にするなんて事もありましたね

itecも5.88って答えにしてる！！
今の所 1(Tac)対2(大原, Itec)で5.88優勢！！

私は5.88が正しいと思っています。
「超音波が返ってきたタイミングで1m以内」が正しいとすると、超音波が送られてから返ってくる前に収穫に適したトマトが見つかると収穫ロボットがその時点で止まるので、超音波が返ってくる位置は障害物から1mを超えた位置になってしまい、「1m以内」の条件を満たせなくなる場合があると思います。

この投稿は投稿者により削除されました。(2023.10.12 19:21)

最後の計算問題、ChatGPTに解かせてみたら5.88msとのことでした！

ちなみにChatGPTの解説。

収穫ロボットが秒速0.5m/秒で直進中に、超音波センサーが障害物を検知するまでの最大時間を求めるには、超音波が出力されてから障害物を検知するまでの時間を計算し、その時間をミリ秒に変換します。超音波の出力から検知までの時間は次のように計算できます:

超音波の往復時間を計算します:
音速（v） = 340 m/秒
ロボットの速度（V） = 0.5 m/秒
障害物までの距離（d） = 1メートル

t = (2 * d) / v
t = (2 * 1 m) / (340 m/秒)
t = 0.00588 秒

得られた時間をミリ秒に変換します:
t = 0.00588 秒 * 1000 ミリ秒/秒 = 5.88 ミリ秒

したがって、超音波センサーが超音波を出力してから障害物を検知するまでの最大時間は、約5.88ミリ秒です。答えは小数第3位を切り上げ、小数第2位まで求めると、最大時間は約5.88ミリ秒です。

検出できる範囲が1m以内なのに、超音波がそれより飛んじゃってるのを前提としてる答えの5.90は納得できなくはないけど…
それを試験時間中に思いつくのは単純にすごと思った笑

この投稿は投稿者により削除されました。(2023.10.16 18:26)

No.146の投稿、表が崩れたり、結論をちゃんと書いてなかったので、書き直しました。

自己研鑽のため、午後問題のpdfを使って、ひと通り（問６を除く）解いてみました。
その後こちらの掲示板を見せていただいております。
こちらでは、設問４についていろいろ議論になっているので自分なりに考えをまとめてみたので書き込みさせていただきます。
参考になれば幸いです。

＜立式＞
超音波を出力してから検知にかかった時間をtとし

検知した場所と障害物の間の距離をsAとすると
  2sA+0.5t=340t
超音波を出力した場所と障害物の間の距離をsBとすると
  2sB-0.5t=340t
という２つの式が考えられます。この問題はどちらで答えを出すか？

問題文には、
>超音波が反射して戻ってくるまでに収穫ロボットが移動する距離を考慮して答えよ。
と書いてあります。これから考えられるのは、
①超音波を出力してから戻ってきた超音波を検出する間、ロボットが移動していること。
②上記の移動中に、障害物との距離が1m以内になることがある。
です。②がポイントです。

>通路上1m 以内の距離にある障害物を検知すると移動を停止
なので、②の場合は停止しなければなりません。

次に、収穫ロボットは障害物にだんだん近づき、検出する時間もだんだん短くなります。
設問の
>最大何ミリ秒か
は、どこまで短くなったら停止するかを問うていると思われます。

これらをふまえると、検出場所が1mに近づくことで判断することになります。（sAを1にしてtを求める。）
よって答えは、5.90 だと思います。（計算上は、5.891.....）

＜具体例＞
5.88より大きい5.89を使ってsA,sBを求めてみます。
sA=0.9998.....
sB=1.0010.....
出力時は1mより大きく、検出時は1m以内です。仕様では、停止します。
5.88まで短くしなくても、停止するということです。