コンピュータの演算速度が4倍になるとどうして単純に4倍早い時間になるのですか?

このQ&Aのポイント
  • コンピュータで連立一次方程式の解を求める際、未知数の個数の3乗に比例する計算時間がかかるとされています。
  • 未知数が100個の場合、2秒かかるとします。
  • 未知数が1000個の場合、計算時間は2000÷4=500秒かかると考えられます。
回答を見る
  • ベストアンサー

計算時間の問題

基本情報技術者試験に出題された問題についての質問です。 ---------------------------------------- 問5 コンピュータで連立一次方程式の解を求めるのに,式に含まれる未知数の個数の3乗に比例する計算時間がかかるとする。あるコンピュータで 100元連立一次方程式の解を求めるのに2秒かかったとすると,その4倍の演算速度をもつコンピュータで1,000元連立一次方程式の解を求めるときの計算時間は何秒か。 ア 5 イ 50 ウ 500 エ 5,000 ---------------------------------------- 上記の問題において、某問題集の解説には次のような説明がありました。 ---------------------------------------- 未知数が1,000個ある場合の計算時間は100個のときと比べると(1000の3乗)÷(100の3乗)=1000倍になる。未知数が100個のとき2秒だから、同じコンピュータで計算した場合、1,000個のときは2×1000=2000秒かかる。ただし、コンピュータの演算速度は4倍なので、2000÷4=500秒になる。 ---------------------------------------- 私がよく理解できないのは、コンピュータの演算速度が4倍になるとどうして単純に4倍早い時間になるのですか?問題には計算時間が未知数の個数の3乗に比例するとありますが、解説の最後(2000÷4=500秒)で3乗が考慮されないのは何故なのかわかりません。 ご教授をお願い致します。

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • kouji_124
  • ベストアンサー率46% (283/605)
回答No.1

難しく考える必要はありません。 >コンピュータの演算速度が4倍になるとどうして単純に4倍早い時間になるのですか? 4問の計算問題を1人でやった場合と、4人でやった場合、時間はどの位違うでしょう? 4人の計算する速さが同じであれば、1人でやった時より4人でやった時の方が1/4で済みますよね。 だから、単純に計算速度が4倍なら、かかる時間は1/4で済みます。 解説の計算の仕方はちょっと分かり難いですね。 コンピュータA・BがありBはAの4倍の計算速度だった場合、Bで100元連立一次方程式を解いた場合2÷4=0.5秒で計算できます。 Bで1000元連立一次方程式を解いた場合、(1000^3)÷(100^3)=1000倍の時間が掛かります。 よって、1000×0.5=500秒になる訳です。

chaigon
質問者

お礼

お礼が遅くなり申し訳ございません。 >4問の計算問題を1人でやった場合と、4人でやった場合、時間はどの位違うでしょう? >4人の計算する速さが同じであれば、1人でやった時より4人でやった時の方が1/4で済みますよね。 >だから、単純に計算速度が4倍なら、かかる時間は1/4で済みます。 確かにそうですね。そう考えれば納得です。 ありがとうございました。

関連するQ&A

  • 連立方程式 未知数より方程式の数が多いとき

    線形代数での連立方程式についてです。 今現在線形代数を勉強しているのですが、未知数より方程式の数が多いときはどうなるのでしょうか? 解は一つに定まるか不定になる思うのでしょうか。。。。 なぜなら Guass elimination で計算すると、たとえば (1) (2) 1 2 | 3 1 2 | 3 0 1 | 2 0 1 | 2 0 0 | 0 0 0 | 2 (1)のような場合だと解が一つに定まり、(2)なら不定だになると思うからです。 しかし、ネットで検索すると以下のサイトで、”方程式の個数が未知数の個数よりも多い連立1次方程式は,一般には解が存在しない.”とありました。 http://www.geisya.or.jp/~mwm48961/linear_algebra/simul_eq1.htm なぜでしょうか?

  • 行列の問題

    同次連立一次方程式が自明でない解を持つようなaの値を定める問題で、教科書を読んでいるとrankや未知数がこの問題を解けるカギだと思うのですがいまいちよくわかりません。 (a 1 1)(x) (0) (1 a 1)(y)=(0) (1 1 a)(z) (0) どうやって導いていけばいのか教えてください。お願いします。

  • COMMETII 

    コンピューターの実習でプログラミングをしないとだめなんですがまったく解んないんです(T_T) どなたかお教えいただけないでしょうか?? COMMETIIのCASLIIでなんですが・・・ お願いします!! 課題 記憶領域に定数4を確保し、その7乗した解をGR2にもとめなさい。 (PINACISでは計算時間が40秒を超過するとループとみなされるため計算速度の速いアルゴリズムが望ましい。 またシフト演算は1回だけ使用可とする。4の7乗=16384) です。 どうかお教えお願いします。

  • 連立1次方程式の構成の問題について

     3つの変数(a,b,c)を未知とする、連立1次方程式があり、さらに、(b,c,d)を未知数とするもう1つの連立1次方程式があります。未知数としてb,cの部分は重なっていますが、今のままでは2つの連立1次方程式は全く別ものとなっています。しかし、やはりb,cは共通だと考えた場合、今度は(a,b,c,d)を未知数とする4×4の連立方程式を構成して解くということになります。  つまり、2組の連立1次方程式(3元)から1つの4元の連立1次方程式を作るということになります。この場合、4元連立1次方程式を作る方法は唯一であるはずなのですが、どのように考えたらいいでしょうか。解き方としては逆行列などを作用させて...と考えます。変な行列を作ってしまたら(例えば1つの行が(0,0,0,0)とか)になると逆行列が作れず唯一の解が出ないと思います。でもちょっと考えたら(作り方をまちがえたら?)そうなってしまう可能性があります。このように2つの連立方程式からちょっと大きな別の連立方程式を作って逆行列で解く方法について教えて頂きたいのですが。 なお、3×3は行列式は非ゼロであり、至極無理のないものを考えています。変なマトリックス(係数が10^(-8)とか)は全く想定していません。 最終的にはプログラム化していくことを考えていますが、今はその前段階の考え方についてお尋ねします。 よろしくお願いします。

  • 行列

    行列を作り掃きだし法で解を求めよう と思うのですが、 掃きだし法がなんなのか分からないのですが 行列を階段状にしました。しかし右側 はのこっているので、結局は連立方程式を解く ことになりそうなのですが、掃きだし法ってどんな物なのですか? また未知数がたくさんあるのですが、 解を持つためには行列Aがどのような条件を持てばいいのでしょう? 連立方程式の場合、未知数が3個の場合3個式を立てればよかった

  • 数学の問題でわからない計算式があるので教えて下さい

    数学の問題でわからない計算式があるので教えて下さい 数学の問題でわからない計算式があるので教えて下さいということで、次の問題等がわからないので教えて頂けると助かります。 (1)  ある図書館の12月の利用者数は、子供と大人を合わせて、7980人でした、1月の利用者数は12月と比べて、子供は30%増加し、大人は、5%減少したところ、子供が大人よりも924人多くなりました。このとき、この図書館の1月の子供の利用者数は何人ですか。  という問題で、答えだけが、4914人とかいてあるだけで、詳しい計算方法が書いてないのでテストでだされたら、まず解けないのですが、詳しい計算方法を教えて頂けると助かります。 連立方程式というもので解くみたいですが、そのやり方自体意味不明なので、連立方程式の解き方までを、教えて頂けると幸いです。

  • この連立方程式の問題を教えてください。

    この連立方程式の問題を教えてください。 問題は 連立方程式 xの2乗+yの2乗=a , xの2乗-xy+yの2乗=bがx>0、y>0をみたす解を少なくとも1組持つために実数a,bのみたすべき条件を求め、点(a,b)の存在範囲として図示せよ。 です。

  • 計算問題

    先日、転職の面接で適正検査を受けました。 数学の問題で、計算問題が半分出題されました。 単純な四則演算ですが、ルートの計算式問題もあり、 マイナスとマイナスの計算もありました。 ()が付いた計算式や二乗、三乗などの計算も あり、冷静にトライすれば簡単なのですが、 時間が決まっていると焦ってしまい、びっくり するほどできませんでした。 そこで、計算くらいは解けるように、計算問題 だけのサイトはないでしょうか。 時間制限の中で早く解く練習をしたいです。 ご存知であれば教えてください。

  • 連立方程式が苦手なので、問題を沢山解こうと考えて…

    今、独学で数IIBをやっているんですが どうしても連立方程式の部分で躓いてしまいます。逆を言えば、最後の所まで計算は出来ています。例えば 係数比較や数値代入を用いる所でも、問題を解いていても 最後の部分で計算がめちゃくちゃになっています。 そこで、連立方程式を解く時にいつも悩むマイナスを含む四則演算のドリルで実力を付けたいと考えています。ひたすら解きたいので、四則演算のみを解ける問題集を探しているんですが 中々見つかりません。明後日に改めて本屋に行くつもりなので お薦めの問題集/ドリルを教えて下さい。

  • 2次方程式

    2次方程式☆x2(二乗)-4x+m の1つの解が他の解の2倍である時の定数mはどうやって求めるのですか? 2つの解を2αとαっておいたんですけど、すごい数になってしまうんですけど、計算間違えでしょうか?

専門家に質問してみよう