情報処理応用B第06回/InfoAdv06

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1. 情報処理応⽤B 第6回
   ネットワークの仕組み
   藤⽥ ⼀寿
   

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2. 講義の予定
   1. ガイダンス，コンピュータの歴史
   2. 情報の表現（⽂字，⾳声，画像）
   3. ハードウェアと情報産業
   4. ソフトウェアの種類・ライセンス・特
   許
   5. インターネットとビジネス
   6. コンピュータネットワークの仕組み
   7. 情報セキュリティ
   8. IoTとビッグデータ
   9. ⼈⼯知能 -⼈⼯知能とは-
   10.⼈⼯知能 -⼈⼯知能の実現⽅法-
   11. ⼈⼯知能 -⼈⼯知能の技術-
   12. ⼈⼯知能 -⼈⼯知能の研究教育-
   13. ⼈⼯知能 -プロンプトエンジニアリン
   グ-
   14. ⼈⼯知能 -次世代⼈⼯知能-
   15. ⼈⼯知能 -⼈⼯知能のリスク-
   世界情勢の変化により，シラバスの内容を変更しています．
   今後⼈⼯知能の知識が必要となるので，⼤
   幅に⼈⼯知能の内容を追加しています．
   

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3. 無線通信の⾼速化と携帯端末
   の⾼機能化の時代
   2007年ごろから現在
   

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4. 現在
   • 無線通信の低価格化と⾼速化，携帯端末の⾼機能化
   • 携帯端末でADSL，光回線に近い速度
   • ⾼機能端末(スマートフォン)の普及 (2007年iPhone登場)
   • 2013年インターネット利⽤率（個⼈）8割達成（平成29年情報通信⽩
   書）
   • PCや携帯電話などあらゆる端末が⾼速で無線な回線でつながる
   • あらゆる端末でコンテンツが⾒られる，利⽤できる．
   • パソコンよりスマートフォンでインターネットに繋ぐ．
   • クラウドサービスの発展
   • あらゆる端末でどこでも情報(特にリッチなコンテンツ)を発信できる．
   • Ustream (2007-2017)
   • Instagram (2010)
   • MixChannel (2013)
   • TikTok (2016)
   

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5. 資料
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   ྩ࿨೥৘ใ௨৴നॻ
   

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6. 資料
   ྩ࿨೥৘ใ௨৴നॻ
   ௨৴αʔϏεՃೖܖ໿݅਺ͷਪҠ
   ΠϯλʔωοτΛར༻͢Δػث
   

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7. 現在のインターネットの⽤途
   ฏ੒೥౓൛৘ใ௨৴നॻ
   
   

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8. 5G
   • 第5世代移動通信システム
   • ⼤容量，低遅延，多数同時接続を実現
   ྩ࿨೥৘ใ௨৴നॻ
   

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9. その他
   

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10. デジタルデバイド
    • 情報格差
    • コンピュータやインターネットなどの情報技術を使いこなせる⼈とそ
    うでない⼈との間に⽣じる格差のこと
    • とくに，パソコンやスマートフォンの扱いになれていない⾼齢者は得
    られる情報の量と質が⼗分でない場合や便利なサービスが使えない場
    合が多く情報弱者になりやすい．
    

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11. フリーミアム
    • 基本的なサービスや製品は無料で提供し、さらに⾼度な機能や特別な
    機能については料⾦を課⾦する仕組みのビジネスモデル（wikipedia）
    • 例
    • オンラインゲーム・スマホゲームなど（free-to-play）
    • 基本プレイ無料だが，課⾦すると多くガチャが引ける，プレイ回数（時間）が増える，
    強いキャラクタ・アイテムが使えるなど
    • ύϨʔτͷ๏ଇΛࢥ͍ग़ͦ͏ɽ
    • ウェブサービス・クラウドサービス
    • 最⼩限のサービスは無料で使えるが，課⾦すると容量が増えるなど機能追加が⾏われる
    ．
    • アプリ
    • ある程度の機能は使えるが，便利機能は追加で購⼊する必要がある．
    

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12. 医療とSNS
    • AntaaQA (2017年)
    • 医師が実名で参加し、患者についての相談や医療の相談をインターネット
    上でやりとりする、医師と医師のオンライン相談サービス．
    • ⾃分の専⾨外の分からないことをSNSで相談できる．
    • Whytlink（2015年）
    • MedPeer (2007年)
    • Figure 1
    • 症例の画像をシェアし、意⾒交換するSNS．
    "QQMFͷ"QQ4UPSFΑΓ
    

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13. クラウドサービス
    

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14. クラウドサービス
    音楽
    メール
    インターネット
    動画
    本
    Office suites
    カレンダー メモ
    計算資源
    サーバ
    Πϯλʔωοτͷߴ଎ԽʹΑΓɼ࢖͍ͬͯΔ1$ʹ
    σʔλ΍ΞϓϦΛอଘ͍ͯ͠ͳͯ͘΋ඞཁͳͱ͖ʹ
    Πϯλʔωοτ͔ΒऔΓग़ͤ͹ྑ͘ͳͬͨɽ
    

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15. クラウドサービスとは
    • インターネット上で、システムを概念として貸し出すサービスの総称
    • ⾃分が使っているシステムが物としてあるという概念がないが、サービス
    としては存在している
    • 例、Googleの各種サービス、Evernoteなどメモサービス、Dropboxなどオ
    ンラインストレージ、顧客管理、財務管理、在庫管理、POSレジシステム、
    コンピュータの計算能⼒そのものなど
    • システム使⽤者⾃体はシステム専⽤のソフトや機器の購⼊の必要はない。
    つまりコストが低い。
    Ϋϥ΢υαʔϏεͷࢢ৔ن໛ͷਪҠͱ༧૝
    ྩ࿨೥൛৘ใ௨৴നॻ
    

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16. 代表的なクラウドサービス
    • Googleのサービス
    • Gmail，Google calendar，Google Drive
    • オンラインストレージ
    • Dropbox, Google Drive，One Driveなど
    • オフィススイーツ
    • Google docs，Office365
    • コンピュータ資源（クラウドコンピュー
    ティング）
    • Amazon Web Service (AWS)
    • Microsoft Azure
    اۀͷΫϥ΢υαʔϏεͷར༻಺༁
    ྩ࿨ݩ೥൛৘ใ௨৴നॻ
    

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17. クラウドの何が嬉しいのか
    • コスト削減
    • システム構築する必要なし．
    • 導⼊コストが安い．
    • ⾃前で管理しない．
    • ⾼機能なシステムを安く使える．
    • 便利
    • どこでも使える．
    • いつでも最新バージョン．
    اۀͷΫϥ΢υαʔϏεΛར༻͍ͯ͠Δཧ༝
    ྩ࿨ݩ೥൛৘ใ௨৴നॻ
    

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18. クラウドファンディング (Crowdfunding)
    • インターネットを通じてお⾦を集める．
    • ほしい，⽀援したいと思う⼈々が少額の出資をする．
    • 出資した⼈は安価にサービスを受けられるなどの特典がある．
    Ϋϥ΢υίϯϐϡʔςΟϯά
    DMPVEDPNQVUJOH
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    Πϯλʔωοτ
    ग़ࢿ ಛయ
    ࢿۚ ಛయ
    

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19. デジタル・プラットフォー
    マー
    

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20. デジタル・プラットフォーマー
    • デジタル・プラットフォーマーが提供するサービスの寡占化による弊害が
    懸念される．
    • 優越的地位の濫⽤
    • 無料だったもしくは低価格だったものが根拠の不明な急な値上げをする．
    • 個⼈情報の使⽤などに関し不利な規約を結ばせる，もしくはサービスに不必要
    な情報を⼊⼿する．
    • レビューの評価の値をサービス利⽤料の⾼さで決める．
    • サービスの利⽤停⽌をちらつかせ加盟店舗に値下げを強要する．
    • データの独占
    • データの多さがサービスの質（AIの精度）に影響するため，データがない企業
    は情報サービスの事業に参⼊しにくくなる．
    • 税⾦
    • 消費者がいる国での節税を⽬論んで，その国に恒久的な施設を置かず税率の低
    い国（tax haven：租税回避地）に資産を移動させる．
    

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21. そもそもデジタル・プラットフォーマーとは
    • 定義例
    • 公正取引委員会「デジタル・プラットフォーマーと個⼈情報などを提供す
    る消費者との取引における優越的地位の濫⽤に関する独占禁⽌法上の考え
    ⽅（案）」
    • オンライン・ショッピング・モール，アプリケーション・マーケット，検索サー
    ビ ス，コンテンツ（映像，動画，⾳楽，電⼦書籍等）配信サービス，ソーシャ
    ル・ネット ワーキング・サービス（ＳＮＳ）などのデジタル・プラットフォー
    ムを提供する事業者 をいう。
    • 令和元年情報通信⽩書
    • デジタル・プラットフォーマーは，インターネットを通じ，⼈と⼈，企業と企業
    といったあらゆる活動の主体を結びつける場を提供している．
    ࠷ۙ͸ݴΘͳ͘ͳͬͨɽଟ͘ͷ৔߹ڊେ*5اۀͱݴΘΕΔɽ
    

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22. デジタル・プラットフォーマーの例
    • GAFA
    • Google，Amazon, Facebook, Apple
    • GAFAM
    • Google，Amazon, Facebook, Apple, Microsoft
    • FAANG
    • Facebook, Amazon, Apple, Netflix, Google
    • BAT
    • Baidu
    • 検索，地図
    • Alibaba
    • ネット通販
    • Alipay：⽀払いサービス
    • Tencent
    • 世界最⼤のゲーム会社
    • ビリビリ動画
    • Wechat, QQ
    'BDFCPPL͸.FUBʹ໊ࣾมߋ
    

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23. プラットフォーマーの事業領域
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    ྩ࿨ݩ೥৘ใ௨৴നॻ
    'BDFCPPL͸.FUB 1MBUGPSNTʹ໊ࣾΛมߋͨ͠ ೥
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    ϏδωεΛϝλόʔε΁ͷҠߦ͢ΔͨΊͱݴ͏͕ɼ͜Ε·Ͱͷѱҹ৅Λආ͚ΔͨΊͱ΋ݴΘΕΔɽ
    ϝλόʔε͸Ծ૝ۭؒαʔϏͷ௨শͱͯ͠࢖ΘΕΔɽ͜Ε·Ͱઆ໌ͨ͠ͱ͓Γ৽͍͠ίϯηϓτͰ͸ͳ͘ɼTFDPOEMJGFͳͲੲ͔Βੜ·Εͯ͸ফ͑ͯ
    ͍ͬͨɽίϩφ΢Πϧεྲྀߦ͕ىҼͰଟ͘ͷਓ͕Ծ૝ۭؒαʔϏεΛ࢖ͬͨ͜ͱͰɼࠓ౓ͦ͜ϏδωεʹͳΔ͔΋͠Εͳ͍ɽ
    

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24. ネットワーク
    ΑΓٕज़తʹৄ͍͜͠ͱ͸৘ใॲཧԠ༻"Ͱ
    

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25. インターネット
    • 家や会社，学校などの単位ごとに作られた１つ１つのネットワークが
    更に外のネットワークともつながるようにした仕組み(総務省，国⺠の
    ための情報セキュリティサイトより) ．
    ーネットは、家や会社、学校などの単位ごとに作られた１つ１つのネットワークが、さらに外
    トワークともつながるようにした仕組みです。外のネットワークと接続するために、ルータと呼
    機器や、インターネットサービスプロバイダと呼ばれる通信事業者のサービスを利用します
    模でコンピュータ同士を接続した、最も大きいネットワークといえます。
    ワーク上で、情報やサービスを他のコンピュータに提供するコンピュータをサーバ、サーバ
    IUUQXXXTPVNVHPKQNBJO@TPTJLJKPIP@UTVTJOTFDVSJUZCBTJDTFSWJDFIUNM
    
    

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26. LANとWAN
    • LAN (ラン，Local Area Network）
    • 事業所や家など局所的な狭い範囲のネットワーク
    • WAN（ワン，Wide Area Network）
    • LAN同⼠を広域に結ぶネットワーク
    • 広い意味でインターネットもWANの⼀種
    -"/
    8"/
    

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27. 通信⽅式
    • パケット交換⽅式
    • 情報をパケットという細かな情報に分割して送る．
    • 回線はパケットを送る短時間だけ使⽤される．
    ৘ใΛࡉ͔͘෼ׂ
    ަ׵ث
    ௨৴͍ͨ͠
    ௨৴͍ͨ͠
    ͜ͷύέοτ͸Ͳ͜ʹૹΔͷ͔ͳ
    ࡉ͔͘෼͚ͨ৘ใΛ΋ͱʹ໭͢
    

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28. インターネット・サービス・プロバイダ (ISP)
    • しばしばプロバイダとも呼ばれる．
    • ユーザに対しユーザのコンピュータをインターネットへ接続するため
    の⼿段をサービスとして提供する事業者のこと．
    ޫճઢͳͲ
    *41
    Πϯλʔωοτ
    

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29. IPアドレス
    • インターネット（TCP/IPのネットワーク）につながっているコン
    ピュータやネットワークを管理する番号のこと．
    • インターネット上の住所の意味合い．
    • IPアドレスは重複してはならない．
    
    
    
    ॏෳ͸μϝ
    

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30. IPアドレスの値
    • IPアドレスは32桁の2進数で表される (IPv4)．
    • 例：11000000101010000000000100000001
    • これを10進数に直したものを⼈間は普段使っている．
    • 例：192.168.1.1
    • 8ビットごとに . が⼊る．
    ५ à A প( » ǐ ý Ĵ e 5 É Œ 4 ǐ ­ Ĵ e 5 É Œ 4 ǐ ç Ĵ e 5 É Œ 4 ǐ Ř Ĵ e
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    … … …
    ‘ Šŗʼn Ñ ÕŞŊ Ñ ŋÕʧ
    B ŦE ] ­
    

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31. グローバルIPアドレスとプライベートIPアドレス
    • グローバルIPアドレスアドレス
    • インターネットで⽤いるIPアドレス
    • １つの番号が世界でただ⼀つの機器を指し⽰すことが保証されなければな
    らないため，地域ごとのNIC (Network Information Center)と呼ばれる⺠
    間の⾮営利機関によって管理されている．
    • JPNIC(社団法⼈⽇本ネットワークインフォメーションセンター)
    • プライベートIPアドレス
    • LAN内で使えるIPアドレス
    • LAN内で重複しなければ，システム管理者が⾃由に使うことができる．
    • プライベートIPアドレスとして使えるものは，10.0.0.0-10.255.255.255，
    172.16.0.0-172.31.255.255，192.168.0.0-192.168.255.255である．
    

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32. ドメイン名
    • IPアドレスは数字の羅列であるため，⼈間にとっては覚えにくいしわ
    かりにくい．
    • IPアドレスに対して，⽂字で別名を付けたものをドメイン名という．
    • 例
    • www.uec.ac.jpは130.153.9.34を表す．
    • acに当たる部分は，acなら⼤学，coなら企業のように組織の種類を表
    す．
    • jpの部分は国を表す．
    ⼀対⼀対応
    www.foobar.co.jp
    192.168.1.1
    組織 国
    

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33. ドメイン名の管理
    • IPアドレスとドメイン名は⼀対⼀に対応しなければならない．
    • ⽇本ではJPRS (⽇本レジストリサービス)が管理している．
    • IPアドレスとドメイン名を結びつける仕組みをDNS(Domain Name
    System) という．
    • DNSを提供するサーバのことをDNSサーバと⾔う．
    www.foobar.co.jpはどこ
    192.168.1.1だよ
    DNSサーバ
    

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34. 有線LANの規格
    • 10BASE-T（テンベース） 伝送速度10Mbps
    • 100BASE-TX（ひゃくベース） 伝送速度100Mbps
    • 1000BASE-T（せんベース）伝送速度1Gbps
    "NB[POϕʔγοΫ -"/έʔϒϧ 3+
    

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35. 無線LAN
    • 電波を使い無線で通信を⾏う．
    • IEEE802.11シリーズとして規格化されている．
    規格 周波数帯 最⼤通信速度 特徴
    IEEE802.11a 5Ghz 54Mbps 電⼦レンジなどの家電やBluetoothの
    電波障害を受けにくい．
    障害物に弱い．
    IEEE802.11b 2.4GHz 11Mbps 電⼦レンジなどの家電やBluetoothの
    電波障害を受けやすい．
    障害物に強い．
    IEEE802.11g 2.4GHz 54Mbps
    IEEE802.11n 2.4GHz 600Mbps
    5GHz 600Mbps 電⼦レンジなどの家電やBluetoothの
    電波障害を受けにくい．
    障害物に弱い．
    IEEE802.11ac 5GHz 6.9Gbps
    

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36. 無線LANの暗号化技術
    • 電波は盗聴される可能性があるため，通信を暗号化するなどの対応が
    必要となる．
    • 暗号化⽅式
    • WEP (Wired Equivalent Privacy)
    • 無線LANの世界で初めて登場した暗号化⽅式．
    • いくつか問題があるため，現状では使⽤しないことが推奨されている．
    • WPA (Wi-Fi Protected Access)
    • WEPの代わりとして考えられた⽅式．
    • WPA2
    • WPAの改良版．
    • WPA2-PSKが⼀般家庭での使⽤において推奨されている．
    

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37. 例
    843)1/ ԁఔ౓
    
    ʲಛ௕ʳ͸͡Ίͯͷແઢ-"/ϧʔλʔʹ͓͢͢Ί
    ʲ͜Μͳํʹ͓͢͢Ίʳ͸͡Ίͯແઢ-"/ϧʔλʔΛങΘ
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    TSLFZXPSETແઢMBOϧʔλʔ
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    Χʔಈ࡞֬ೝࡁΈʳ
    EQ#$8;342SFGTS@@ TDPNQVUFSTJF65'RJETS
    LFZXPSETແઢMBOϧʔλʔ
    

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38. おまけ
    • スマートフォンやPCでデータをダウンロードするとき，契約している
    回線の最⼤通信速度が出ないのはなぜ？
    • 通信サービスはベストエフォート型
    • ベストエフォート型の通信サービスでは，企業は最⾼速度になるよう努⼒
    するが必ずしも最⾼速度が出るとは限らない．ベストエフォート型サービ
    スは最⾼速度を保証しないサービスとなる．
    

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39. クライアントサーバシステム
    • メール，ウェブサイト，ファイル共有などの機能（サービス）を提供
    するサーバと，それを必要に応じて利⽤するクライアントによって構
    成させるシステム．
    ϑΝΠϧαʔό
    ϑΝΠϧΛૹΔΑ
    ΢Σϒαʔό
    ΢ΣϒαΠτΛૹΔΑ
    ΢ΣϒαΠτΛݟ͍ͨ
    ϑΝΠϧ͕΄͍͠
    

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40. サーバの種類
    • ファイルサーバ
    • ファイルを共有を提供するサーバ．
    • メールサーバ
    • 電⼦メールのやり取りを⾏うサーバ．
    • Webサーバ
    • ウェブサイトを配信するサーバ．
    • プリントサーバ
    • プリンタをネットワーク上で使えるようにするサーバ．
    • データベースサーバ
    • データベースを持ち，データベースの管理システムが動作しているサーバ．
    • クライアントからのリクエストに応じデータベースの処理を⾏う．
    

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41. 演習
    

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42. 演習
    • ネットビジネスでのフリーミアムの説明はどれか。（基本情報技術者
    平成30年秋期改）
    1. 基本的なサービスや製品を無料で提供し，⾼度な機能や特別な機能につ
    いては料⾦を課⾦するビジネスモデルである。
    2. 顧客仕様に応じたカスタマイズを実現するために，顧客からの注⽂後に
    最終製品の⽣産を始める⽅式である。
    3. 電⼦商取引で，代⾦を払ったのに商品が届かない，商品を送ったのに代
    ⾦が⽀払われないなどのトラブルが防⽌できる仕組みである。
    4. モバイル端末などを利⽤している顧客を，仮想店舗から実店舗に，⼜は
    実店舗から仮想店舗に誘導しながら，購⼊につなげる仕組みである。
    

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43. 演習
    • ネットビジネスでのフリーミアムの説明はどれか。（基本情報技術者
    平成30年秋期改）
    1. 基本的なサービスや製品を無料で提供し，⾼度な機能や特別な機能に
    ついては料⾦を課⾦するビジネスモデルである。
    2. 顧客仕様に応じたカスタマイズを実現するために，顧客からの注⽂後に
    最終製品の⽣産を始める⽅式である。
    BTO（Build To Oder）のことです
    3. 電⼦商取引で，代⾦を払ったのに商品が届かない，商品を送ったのに代
    ⾦が⽀払われないなどのトラブルが防⽌できる仕組みである。
    4. モバイル端末などを利⽤している顧客を，仮想店舗から実店舗に，⼜は
    実店舗から仮想店舗に誘導しながら，購⼊につなげる仕組みである
    OtoO（Online to Offline）のことです
    

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44. 演習
    • ディジタルディバイドを説明したものはどれか。(基本情報技術者平成
    28年春期)
    1. PCや通信などを利⽤する能⼒や機会の違いによって，経済的，⼜は社
    会的な格差が⽣じること
    2. インターネットなどを活⽤することによって，住⺠が直接，政府や⾃治
    体の政策に参画できること
    3. 国⺠の誰もが，地域の格差なく，妥当な料⾦で平等に利⽤できる通信及
    び放送サービスのこと
    4. 市⺠⽣活のイベント⼜は企業活動の分野ごとに，すべてのサービスを1
    か所で提供すること
    

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45. 演習
    • ディジタルディバイドを説明したものはどれか。(基本情報技術者平成
    28年春期)
    1. PCや通信などを利⽤する能⼒や機会の違いによって，経済的，⼜は社
    会的な格差が⽣じること
    2. インターネットなどを活⽤することによって，住⺠が直接，政府や⾃治
    体の政策に参画できること
    3. 国⺠の誰もが，地域の格差なく，妥当な料⾦で平等に利⽤できる通信及
    び放送サービスのこと
    ユニバーサルサービスのことです．
    4. 市⺠⽣活のイベント⼜は企業活動の分野ごとに，すべてのサービスを1
    か所で提供すること
    

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46. 演習
    • "クラウドコンピューティング"に関する記述として，適切なものはど
    れか．（ITパスポート平成30年秋期）
    1. インターネットの通信プロトコル
    2. コンピュータ資源の提供に関するサービスモデル
    3. 仕様変更に柔軟に対応できるソフトウェア開発の⼿法
    4. 電⼦商取引などに使われる電⼦データ交換の規格
    

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47. 演習
    • "クラウドコンピューティング"に関する記述として，適切なものはど
    れか．（ITパスポート平成30年秋期）
    1. インターネットの通信プロトコル
    TCP/IPのことです
    2. コンピュータ資源の提供に関するサービスモデル
    3. 仕様変更に柔軟に対応できるソフトウェア開発の⼿法
    アジャイル開発のことです
    4. 電⼦商取引などに使われる電⼦データ交換の規格
    

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48. 演習
    • クラウドファンディングの事例として，最も適切なものはどれか．(IT
    パスポート平成29年秋期)
    1. インターネット上の仮想的な記憶領域を利⽤できるサービスを提供した。
    2. インターネットなどを通じて，不特定多数の⼈から広く寄付を集めた。
    3. 曇りや⾬が多かったことが原因で発⽣した損失に対して⾦銭⾯での補償
    を⾏った。
    4. ⼤量の情報の中から⽬的に合致した情報を精度⾼く⾒つける⼿法を開発
    した。
    

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49. 演習
    • クラウドファンディングの事例として，最も適切なものはどれか。(IT
    パスポート平成29年秋期)
    1. インターネット上の仮想的な記憶領域を利⽤できるサービスを提供した。
    オンラインストレージです．
    2. インターネットなどを通じて，不特定多数の⼈から広く寄付を集めた。
    3. 曇りや⾬が多かったことが原因で発⽣した損失に対して⾦銭⾯での補償
    を⾏った。
    4. ⼤量の情報の中から⽬的に合致した情報を精度⾼く⾒つける⼿法を開発
    した。
    データマイニングや機械学習のことです
    

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