皆様、医療情報技師試験に向けて勉強出来てますでしょうか。
医療情報技師育成部会ホームページの到達目標を参考に情報処理技術分野に関してアウトプットを兼ねてまとめを作成しました。
※誤植等による責任は負えませんので参考程度にどうぞ、あればコメント等で教えていただければ幸いです。
分かりやすいように今後追加・加筆・改善していく予定です。
※記載途中ですが試験が近づいてるので公開します。
情報の表現
主に序盤の設問に頻出する基数変換や単位。各種データの表現方法のまとめになります。
情報の単位
基数変換
10進数は私たちが日常生活でよく使う数字です。これを元に基数変換の方法を覚えると馴染みやすかったです。
一方ネットの世界では2進数や16進数という概念が良く使われています。
■10進数から2進数（16進数）への変換は割り切れない数まで割ってあげ下から余りを並べる
ex.109（10）を2進数にする
109÷2＝54 余り 1
54÷2＝27 0
27÷2＝13 1
13÷2＝6 1
6÷2＝3 0
3÷2＝1 1
1
下から並べると「1101101」
■2進数から10進数への変換(16進数から10進数も同じ要領です)
ex.先ほどの結果「1101101」を使って計算します。
（1×2^6）+(1×2^5)+（0×2^4）+
（1×2^3）+（1×2^2）+（0×2^1）+（1×2^0）
=64+32+0+8+4+0+1=109
■２進数から１６進数への変換
ex.「1101101」
下位から４ビットに区切る
０１１０ １１０１ （先頭の0はないのですが加えて4ビットにします）
それぞれ以下の要領で計算します
（0×2^3）+（1×2^2）+（1×2^1）+（0×2^0）＝6
（1×2^3）+（1×2^2）+（0×2^1）+（1×2^0）＝13（D）
結果は「6Ⅾ」となります。
情報単位の単位
頑張って暗記しましょう。スマホやゲームでもよく使うので照らし合わせて覚えると楽です。
■単位
K（キロ）＝10の3乗
M（メガ）＝10の6乗
G（ギガ）＝10の9乗
T（テラ）＝10の12乗
P（ペタ）＝10の15乗
E（エクサ）＝10の18乗
■バイトとビットの関係
1Byte＝8bit
データの表現
数値データの表現
ビット長：データ通信で、1文字当たりに必要なビット数のこと
整数型：整数の値を格納できるもの
実数型：実数の値を格納できるもの
浮動小数点表示：1と0だけでマイナス符号や小数点がある数を表現する方法
文字データの表現方法
・ASCII(アスキー)：基本的な文字コード。含まれる文字はアルファベット、数字、いくつかの記号。
文字を1文字7ビットで表す
・SHIFT-JIS（シフトジスコード）：ASCIIのコード体系の文字と混在させて使えるようになっている
日本語文字コード。ひらがな、カタカナ、漢字
・ECW：拡張Unitコードとも呼ばれる。UNIXというOSでよく使われる日本語コード
・Unicode:全世界の文字コードを1つに統一したもの
・UTF-8：Unicode用の符号化方式の1つ。
ASCIIで定義している文字をUnicodeでそのまま使用することを目的に制定している。
各種データの表現方法
・CSV：各項目がカンマで区切られたデータのこと
・XML：文章の見た目や構造を記述するためのマークアップ言語
・JSON：JavaScriptというプログラミング言語におけるオブジェクトの書き方を参考に
作られたデータフォーマット
・html：WEBページを作成するための言語
・CSS：WEBサイトのサイズや色、レイアウトなどを設定するためのプログラミング言語
論理演算
論理演算について論理和、論理積、排他的論理和について覚えておけば残りはそれの反転です。
Ex.「1010」と「1001」について
論理和（OR）：両方のビットが0のとき0でそれ以外の組み合わせでは1になる。
よって上記は「1011」
否定論理和（NOR）：論理和のビット反転
よって上記は「0100」
論理積（AND）：両方のビットが1のとき1でそれ以外は0
よって上記は「1000」
排他的論理和（XOR）：2つのビットが異なるとき1それ以外では0
よって上記は「0011」
否定論理積（NAND）：論理積のビット反転
よって上記は「0111」
データのデジタル化
■1.標本化→2.量子化→3.符号化の順に行われる
・標本化：一定間隔（時間）で区切り、区切ったところのデータを拾い上げる処理
・量子化：標本化で得られたデータを近似の離散的な値で表現する処理
・符号化：量子化で得られた値を一定の規則に従ったデータへ変換することで、2進数に変換する処理
データの圧縮
可逆圧縮：圧縮ソフトで圧縮・解凍。元データを完全に復元できる
非可逆圧縮：消去しても問題のない情報を間引いてデータ容量を小さくする。完全な復元はできない
ハードウェア
コンピュータの種類と処理形態。ハードウェアの構成や基本的な動作原理。インターフェース
コンピュータの種類と処理形態
コンピュータの種類
サーバー：ネットワークなどを通じて、利用者のリクエストに応答したデータやサービスを展開するコンピュータ
パーソナルコンピュータ：個人が使うことを目的にしたコンピュータ
シンクライアント：端末の機能を最小限にして、サーバ側でアプリケーションやファイルなどの資源や実行環境を保持して処理を実行する仕組み。端末にデータを持たないことが、シンクライアントの本質的な特徴。
携帯端末（スマホ、タブレット）：携帯できることが出来る端末。スマートフォンやPCのことを端末という。
コンピュータの処理形態
クライアント：サーバが提供したサービスを受け取るコンピュータ
リアルタイム処理：処理要求のデータが来ると要求された時間内で直ちに処理する方式
バッチ処理：手順を決めて複数の処理をまとめて実施する方式
オンライン処理：処理を行うコンピュータにネットワーク接続した状態でデータや命令を送り処理を行う形態
オフライン処理：他のコンピュータとは接続されていない状態で端末で入力したデータをその端末の記憶装置に一定量蓄積したあと最終的に一括処理を行う形態。
分散処理：複数のコンピュータやサーバーを連携させ、大量のデータやタスクを効率的に処理する技術
仮想化技術：ハードウェア（物理）の機能をソフトウエア（論理）によって実現する技術。
タイムシェアリング処理：1台のコンピュータのCPUが処理できる時間を細かく切り分けて、処理プログラムごとに処理時間を割り当てることにより、見かけ上複数の処理を同時に処理する方法。
コンピュータのハードウェア
情報システムを構成するハードウェア
CPU：中央演算処理装置の略でパソコンで扱われるデータはＣＰＵを通して制御・演算を行う
演算装置：データ処理に関する様々な演算を行う装置
制御装置：主記憶装置に格納されているプログラムの指示に従って他の装置を制御するための装置
入力装置：キーボード、マウスなど。
出力装置：ディスプレイ、プリンタ。
主記憶装置：CPUから直接アクセスできる記憶装置。
補助記憶装置：主記憶装置以外のハードディスクやDVD、USBメモリなど。
5大装置：演算、制御、記憶、入力、出力装置を指す。
フロッピーディスク（FD）：磁気ディスクの一種、磁性体を塗布、蒸着した樹脂製小円盤を保護ケースにいれたもの。
ハードディスク（HDD）：磁気ディスク装置。ほとんどのコンピュータに搭載されている代表的な外部記憶装置
光磁気ディスク：赤色レーザー光と磁気を用いて磁気記録および再生を行う電子記録媒体
CD-ROM：データが記録されているコンパクトディスクで書き込み、消去も不可能な再生専用型
CD-R：データを書き込みできるコンパクトディスクの一種。一度書き込まれたデータは書き換えや消去もできないものの、容量が許す限り追記は可能。
CD-RW：データの消去が可能で、書き換えができるコンパクトディスク。
DVD：デジタル化したデータの記録媒体である光ディスクの一種。容量が大きい
Blu-rayディスク：青紫色半導体レーザーを使用する光ディスク
フラッシュメモリ：データの読み書きが行える記憶媒体。「不揮発性メモリ」に分類される
USBメモリ：データの読み書きを行う半導体メモリを用いた補助記憶装置
SSD：HDDと同じように使える記憶装置。内臓しているメモリーチップにデータの読み書きをしている。HDDと比較して読み書きの速度が非常に速いが最大容量が少ない
磁気テープ：テープ状のフィルムに磁性体を塗布または被膜したもの。記憶媒体
ICカード：情報の記録や演算をするために集積回路を組み込んだカード
RFID、RAID、RAID0～RAID6、RAID10、RAID01：
「REID（レイド）」とは
複数のHDDを1つのドライブのように認識・表示させる技術のこと
RAID0（ストライピング）
RAID1（ミラーリング）
RAID5（分散パリティ）
RAID6（複数分散パリティ）
RAID10/RAID1+0（RAID1とRAID0を組み合わせた方式）
ディスプレイ無停電電源装置(UPS)：予期せぬ停電や、入力電源異常が発生した際に、電源を供給する機器に対し、一定時間電力を供給し続けることで、機器やデータを保護することを目的とした装置。
SAN(Storage Area Network)：複数のコンピュータとストレージを結ぶ高速なネットワーク
NAS(Network Attached Storage)：ネットワークに接続できるHDDやSSD
インターフェース
インターフェイス分野に関して直近の過去問ではコネクタの図が良く出てくる印象です
ソフトウェア
ソフトウェアの種類と役割
ソフトウェアの分類
オペレーティングシステム（OS）：パソコンの操作やアプリなどを使うために必要なソフトウェア
ミドルウェア：OSとアプリケーションの間に入り両者の機能を補佐する
アプリケーションソフトウェア：ある特定の機能や目的のために開発・使用されるソフトウェア
オペレーティングシステム
・代表的なオペレーティングシステム
(Windows、Mac OS、UNIX、Linux、Android、iOS)
ミドルウェアとファームウェア
ドライバ：OSからデバイスを制御するソフトウェア
データベース管理システム（DBMS）：データベースの整理、検索、共有などを行うソフトウェア
アプリケーションソフトウェア
アプリケーションソフトウェアの代表的な種類と機能、配布形態を列挙できる。
文章作成ソフト、表計算ソフト、会計ソフト、メールソフトetc
プログラミング言語と処理手順
プログラミング言語
SQL (Structured Query Language）：DBMS（データベース管理システム）上でデータやデータベースを制御するための言語であり、ユーザーやシステムからの命令を受けてRDB（リレーショナルデータベース）にクリエ（問い合わせ）を行い結果を返す。
標準ライブラリ：プログラミング言語の処理系に標準で付属するライブラリ
AINOW編集部 /ChatGPTを使ってプログラミングを学習 – 上手な使い方を紹介！ChatGPTを使ってプログラミングを学習 – 上手な使い方を紹介！ | AI専門ニュースメディア AINOW
データ構造とアルゴリズム
リスト構造：データ部とポインタ部を合わせたセルで構成され、セルをポインタ部で連結することよりに、論理的な順番でデータにアクセス可能となるデータ構造である。
スタック：最後に入れた要素を先に取り出す
ソート：入れられた要素を並び替える
キュー：待ち行列とも呼ばれ、最初に格納されたデータから順に並べ先に入れた要素を先に取り出す
データベース技術
データベースとデータモデル
データベースの役割
HDB（Hierarchical Database：階層型データベース）
・ツリー状に構成
・ルートが限定的で速度が早い
・柔軟性に欠ける
NDB（Network Database：網型データベース）
・網状に構成
・重複登録を避けられる
・データ構造に依存してしまう
リレーショナルデータベース（RDB）
・表で構成
・柔軟なデータの取り扱いが可能
・プログラムが複雑化しやすい
OODB（Object Oriented Database：オブジェクト指向データベース）
・オブジェクト形式で格納
・オブジェクト指向言語を使って直接データベースを操作することが可能
XML型データベース
・データをXML形式で管理するデータベース
NoSQL（非リレーショナルデータベース）
・RDB以外のデータベースの総称
データベースのモデル
「概念モデル/論理モデル/物理モデル」の理解
関係データベース
関係モデルと関係データベース
正規化：RDBにおいてデータを扱いやすくするためのデータの処理
主キー：テーブル中の行を一意に識別できる列や列の組み合わせ。
関係データベースの操作
・和：2つの集合の両方に属しているものを取り出す
・差：2つの表の一方にはあり、もう一方にはない要素を取り出す
・積：2つの表の両方に属する要素を取り出す
・直積：2つの集合の要素1つずつを取り出してすべての組み合わせを作る操作
・結合：複数の表を結合して1つの表のように扱う
・射影：表から必要な列を取り出す
・選択：表から条件に合致した表を取り出す
データベースの運用管理
データベースの特性
■ACID特性
トランザクションを定義する4つの重要な特性。Atomicity（原子性）、Consistency（一貫性）、Isolation（独立性）、Durability（永続性）を指す
・一貫性：トランザクションの前後や途中でも整合性が保たれ、矛盾のない状態が継続される特性
・原子性：トランザクション処理が「1つも実行されない」か「全て実効される」のどちらかの状態にな
ること
・耐久性：トランザクションの完了時に結果が記録され、障害時にも失われない性質をさす
・独立性：トランザクションの過程が隠蔽され、他のトランザクションに影響しない特性
・永続性：あるデータが消失することなく存続すること
データベースの運用管理
・アボート：トランザクションを中断すること
・コミット：データベースの一連の操作が全て成功した場合に、変更結果を確定する処理
・ロールバック：ログに沿って処理を遡り、トランザクション開始前の状態に戻すこと
・デッドロック：2つのトランザクション（処理）がお互いに相手のロックした表などのリソースが解除されるのを待ち、動作が止まってしまう状態。
・ロールフォワード：データベースが最後に書き込みをした後の処理をログファイルに沿って復元し、障害発生以前の状態に戻すこと
データベースの活用関連技術
データの収集
・DWH（データウェアハウス）：意思決定支援などのために複数のデータを時系列で統合したもの
・ETL（Extract/Transform/Load）：業務システムからDWHにデータを移す際の抽出/変換・加工/
格納を格納を示す
・
データの加工
・OLAP：BIツールにおける分析機能を指す
データの共有
・BIツール（ビジネスインテリジェンスツール）：経営判断のために様々なデータの分析や視覚化を行うツール
・ダッシュボード：多くの分析結果を集約表示する画面
ネットワーク技術
通信プロトコル
通信プロトコルの階層モデル
OSI参照モデルに関して説明できるようにしておきましょう。区分もしっかり覚えましょう
プラントエンジニアのための技術サイト
ケムファク 【製造業向け】OSI参照モデルの基礎知識 – ケムファク (chem-fac.com)
・TCP：信頼性の高いデータ転送を実現するプロトコル。エラーが発生した場合の再送や順序の正確な配信を保証。
・UDP：信頼性よりも速度を優先する場合に用いられるプロトコル。再送などの機能は提供しないが軽量で早い。
通信プロトコルの種類
その他の通信プロトコルとその利用
・DHCP：IPアドレスなどのネットワーク情報を自動的に設定するプロトコル
ネットワークのサービスと技術
ネットワークサービス
■ウェルノウンポート
番号は語呂合わせ等を活用して覚えましょう
ssh:22
HTTP:80
HTTPS:443
POP3:110
POP3s:995
SMTP:25
ネットワーク機器と技術
無線LAN
IEEE802.11ac：最大速度6.9Gbps 5GHz帯
IEEE802.11n：最大速度600Mbps 2.4・5GHz帯
IEEE802.11a：最大速度54Mbps 5GHz帯
IEEE802.11g：最大速度54Mbps 2.4GHz帯
IEEE802.11b：最大速度11Mbps 2.4GHz帯
対外接続
情報セキュリティ
情報セキュリティの基礎
情報セキュリティの概念やその対策を理解する
情報セキュリティの対策
情報資産に対する脅威と情報セキュリティ対策の必要を説明できる
情報セキュリティの要素
■情報セキュリティの3要素（CIA）
・機密性：情報に対するアクセス権限を徹底して保護・管理すること
・完全性：改ざんや過不足のない正確な情報が保持されていること
・可用性：情報をいつでも使える状態を保持すること
■情報セキュリティ7要素
前述の3つに加えて
・真正性
・信頼性
・責任追跡性
・否認防止
リスクマネジメント
情報セキュリティ対策
・物理的対策：設備や建物などに対策を講じること
・技術的対策：システムや機器の設定などによる
・組織的対策：情報資産を取り扱う上でのルール策定および遵守徹底など
情報セキュリティに関するガイドライン
情報セキュリティに関するガイドラインを列挙できるようにしましょう。
情報セキュリティ技術
暗号化技術
■共通鍵暗号方式
■公開鍵暗号方式
- 受信者が秘密鍵を用いて公開鍵を作成する
- 送信者が受信者の公開鍵を受け取る
- 送信者がその公開鍵を使ってデータを暗号化する
- 3で暗号化したデータを受信者へ送付する
- 受信者が暗号化されたデータを受け取る
- 受信者が暗号化されたデータを秘密鍵で復号する
代表的なユーザー認証技術
・ワンタイムパスワード：一定時間ごとにパスワードが更新される認証のしくみ
完全性の確保
可用性の確保
可用性とは「情報が必要なときはいつでも利用出来る状態であること」
真正性の確保
・タイムスタンプ：電子データの作成・更新等が行われた日時情報
公開鍵基盤（PKI）
コンピュータウイルスならびにマルウェアへの対策
不正侵入・攻撃への対策
・ソーシャルエンジニアリング：人間の心理操作に基づいたサイバーセキュリティ攻撃。
・Dos攻撃：1台のコンピュータから過剰負荷をかけ攻撃をしてくる。
・DDos攻撃：多数の端末からメールやファイルを大量に送りつけ、サービスを停止させる行為
（両者の違いは台数）
ファイアウォールとフィルタリング技術
セキュアな情報通信を確保する技術
情報システムの開発
開発のプロセス
情報システムのライフサイクル
プロセスモデル
・ER図：データ構造を様々なEntity（実体）のRelation（関係）として表現する方法。
・ウォーターフォールモデル：上流工程から下流工程へという流れでシステム開発を行う手法。
・プロトタイプモデル：本格的な開発に移る前にシステムの試作品を作り顧客のフィードバックを得ながら開発を行う手法。
・
テストの手法と種類
・ホワイトボックステスト：システムの内部構造を把握し、設計通りに実現されてるかを調査する。
制御フローテストとデータフローテストの2つの技法がある。
・ブラッグボックステスト：データの入出力に着目してテストを行う
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