令和7年ITパスポート学習記録~データサイエンス編その②~

ITパスポート
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前回の学習内容はこちら。

今日でITパスポートのテキスト、1冊目が終わります。みなさま長い間お付き合いいただきありがとうございました。

さぁ!ラスト締まっていきましょー!

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ITパスポート学習記録~データサイエンス編その②~

表計算ソフト

相対参照相対参照は、セルの複写(コピー)時に、参照元のセルからの「相対的な位置」を維持するための参照方法である。次のような例が相対参照である。
絶対参照絶対参照は、セルの複写(コピー)時に参照先のセルを固定するための参照方法である。$で表される次のような例が絶対参照である。

関係データベース

データベースデータベース(Data Base:情報の基地)とは、大量のデータの集合体のことである。表計算ソフトでは扱いきれないような大規模なデータでも、効率的に一元管理できる。高速な検索や計算などの処理が可能であり、ビジネスや行政システム、医療、科学研究など、さまざまな分野で利用されている。
データベースには、階層型、ネットワーク型、関係(リレーショナル)型などの種類が存在する。現在、最も広く使われているものは関係データベース(Relational Database)である。
関係データベースの見方関係データベースでは、データを2次元の表形式で管理する。
主キー主キーは、テーブル内の各レコードを一意に識別するためのカラムである(一意とは、「1つだけ」という意味)。下図でいうと、会員No.=001は、鈴木太郎さんだけに付けられる番号であり、このテーブルで同じ会員No.を持つ人は他にはいない。
外部キー外部キーは、関係データベースでテーブル同士の関係を参照するために、別のテーブルの主キーを参照するカラムのことである。例えば、ECサイトで扱うデータベースとして、購入情報を扱う購入テーブルと、会員の個人情報を扱う会員テーブルの2つのテーブルを考える。購入テーブルでは、会員テーブルの主キーとなる「会員No.」を外部キーとして保持することで会員の個人情報(送付するための住所や名前など)を参照できる。このように管理することで、データの整合性が取りやすくなり、データベースでの情報管理を効率化できる。
選択関係データベースの基本操作は、選択(Selection)と射影(Projection)である。選択は、レコードを抽出するものであり、下図のようなものとなる。
射影関係データベースの基本操作は、選択(Selection)と射影(Projection)である。射影は、フィールドを抽出するものであり、下図のようなものとなる。
結合データベース操作における結合(Join)とは、2つ以上のテーブルを「くっつける」操作である。下図では、注文テーブルと会員テーブルの2つのテーブルを結合している。この2つの情報に共通するキーは「会員No.」であるため、この情報をもとにテーブル同士を結合した。
RDBMSRDBMS(Relational Databese Management System:関係データベース管理システム)は、関係データベースを作成・操作・管理できるソフトウェアシステムのことである。人間やコンピュータが必要な情報をデータベースから抽出するとき、必ずRDBMSを経由している。SQLが命令を出す対象はRDBMSである。
CSVデータを保持する汎用的なファイル形式の1つにCSV(Comma Separated Values)がある。表形式のデータと互換性が高いファイル形式で、表計算ソフトやデータベースソフトウェアで使用される。

・データベースに蓄積された必要情報をSQLで抽出し、CSVファイルでエクスポートする。CSVでエクスポートした情報を、表計算ソフトで加工・分析する。
・CSV形式のデータをデータベースにインポートする。
E-R図E-R図(Entity-Relationship Diagram)とは、関連するシステムでどういったデータテーブルが関与しているかを表した図である。
・エンティティ(実態):データベースに格納する情報の種類を示す。
・リレーションシップ(関係):エンティティ同士を結ぶ。
正規化関係データベースの正規化とは、情報を効率よく整理し、データを重複させずに分割することを指す。これにより、データの矛盾を回避する。例えば、ECサイトで顧客情報から商品情報、受注情報までを1つのテーブルで管理した場合に、同じ人が複数回注文すれば、同じ顧客情報を重複して記録することとなり、もし住所を変更したら、すべてのデータを更新する無駄な工程が発生してしまう。こうしたことを避けるため、データベースを正規化し、データの冗長性を排除する。1つのデータが1か所だけに格納されるように整理し、データ更新処理のミスやそれに伴う異常の発生を防ぐ役割がある。

トランザクション処理

トランザクション処理トランザクション処理とは、データの整合性を保つ処理である。データの整合性を保つとは、コンピュータの世界で一連の操作を1つの処理単位として扱い、全部成功するか、もしくは全部なかったことにするかという処理方法で成り立つ。特にデータベースでよく使われ、データベースやシステムの一貫性と信頼性を確保する。
排他制御排他制御(Exclusive Control)とは、複数の人が同じデータを同時に更新しようとしたときに、データの矛盾を防ぐための仕組みである。データの一貫性を維持するために重要な機能である。
例えば、Aさんが社内の共有ファイルを編集中に、Bさんが同じファイルを開こうとした場合を考える。このとき、編集内容に矛盾が生じないように、Bさんのパソコンではファイルが読み取り専用モードで開かれ、編集はできないようにする必要がある。これと同じように、データベースで処理中のデータを複数のユーザーが編集できないようにする仕組みが、排他制御となる。
ロックロックとは、データベースへの書き込みを一時的に制限する機能で、排他制御を実現するための具体的な手法の1つである。ロックをかけることで、特定のリソースに対するアクセスを一時的に制限することができる。ロックには、読み取り専用ロック(共有ロック)や書き込み専用ロック(排他ロック)などがある。
ロールバックロールバック(Rollback:後退復帰)は、トランザクションの途中でエラーが発生したり処理が中断されたりした際に、操作を取り消し、更新前ログファイルを利用してデータの復帰を行うものである。トランザクションの失敗は、ネットワーク切断・システム障害・何らかのエラーなどが原因である。銀行での資金移動のトランザクションでは、途中でエラーが発生した場合、そのトランザクション全体の処理を取り消し、口座残高などのデータを元に戻す処理が行われる。
ロールフォワードロールフォワード(Rollforward:前進復帰)は、データベースやシステムに障害が発生した際の復旧方法である。最期のバックアップからシステムを復元した後、その時点以降に実行されたすべてのトランザクションログ(データの変更や更新)を再適用する。これにより、障害発生前の最新状態に戻すことが可能となる。

Ankiアプリ用データ

以下のサイトより、Ankiアプリで活用できるITパスポートのストラテジ系+マネジメント系+テクノロジ系の暗記データがダウンロードできます。

パスワードは半角で、「shirakawa」です。

ぜひ、学習にご活用ください。

ファイル名:ITパスポート(ストラテジ系、マネジメント系、テクノロジ系).apkg

firestorageダウンロード

上のファイルがうまく適用できなかった場合はこちらをダウンロードしてみてください。

ファイル名:コレクション-2025-02-18@14-19-12.colpkg

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Ankiアプリの使い方

Ankiアプリの簡単な使い方をご紹介しています。ぜひ、ご一読ください。

合わせて読みたい

参考文献

今回、学習用として参考にさせていただいているのがこちらの教本です。AmazonではPDF版もあるようです。セクションごとにQRコードを読み取って小テストを受けることができ、学習の確認もできて頼りがいのある一冊です。また、YouTubeでの解説動画もありますので、そちらも参考に学習を進めると良いでしょう。

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