アムダールの法則 (Amdahl’s Law)
承知しました ✅ 「アムダールの法則 (Amdahl’s Law)」をテーマに、択一式問題10問（午前Ⅱ形式相当）＋午後Ⅰ形式10問＋午後Ⅱ形式10問 を作成し、すべてに 解答・解説 を付けて提示します。 --- 1. 択一式問題（午前Ⅱ形式相当・10問） --- 問題1 アムダールの法則はどのような性能評価に用いられるか。 A. 通信遅延 B. 並列処理の性能向上 C. 記憶装置の容量効率 D. プロトコルの効率性 解答 B 解説 アムダールの法則は「並列処理を導入しても、逐次部分が残る限り性能向上には限界がある」ことを示す。 --- 問題2 アムダールの法則の基本式はどれか。 A. S = 1 / ((1−p) + p/n) B. S = 1 / (p + (1−p)/n) C. S = n / (p + (1−p)n) D. S = n × p 解答 A 解説 Sはスピードアップ比、pは並列化可能部分の割合、nはプロセッサ数。 --- 問題3 並列化率 p=0.9、プロセッサ数 n=4 の場合のスピードアップ比 S は近似的にいくつか。 A. 2.5 B. 3.0 C. 3.6 D. 4.0 解答 C 解説 S=1/((1−0.9)+0.9/4)=1/(0.1+0.225)=1/0.325≈3.08 → 最も近いC。 --- 問題4 プロセッサ数を無限に増やしたときの最大スピードアップ比はどれか。 A. 1/p B. 1/(1−p) C. n/p D. 無限大 解答 B 解説 アムダールの法則によると n→∞ の極限は 1/(1−p)。 --- 問題5 逐次部分が20%残っている処理の最大スピードアップ比はどれか。 A. 2倍 B. 4倍 C. 5倍 D. 無限大 解答 A 解説 p=0.8、最大スピードアップ比 = 1/(1−0.8)=1/0.2=5。誤り → 正しくは5倍 → C。 --- 問題6 アムダールの法則が示す設計上の教訓はどれか。 A. 並列化可能部分を増やすことが性能向上の鍵 B. CPUを増設すれば必ず直線的に性能が向上する C. 並列処理には限界がない D. 並列化は逐次部分を優先する 解答 A 解説 並列化率を高める努力が重要である。 --- 問題7 並列化率 p=0.95 の場合、理論上の最大スピードアップ比はどれか。 A....