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技術士 基礎科目 令和5年度 Ⅰ-1-4|問題と解説

問題 Ⅰ-1-4

3個の同じ機能の構成要素中2個以上が正常に動作している場合に、系が正常に動作するように構成されているものを2/3多数決冗長系という。
各構成要素の信頼度が0.7である場合に系の信頼度の含まれる範囲として、適切なものはどれか。
ただし、各要素の故障は互いに独立とする。

1 0.9以上1.0以下
2 0.85以上0.9未満
3 0.8以上0.85未満
4 0.75以上0.8未満
5 0.7以上0.75未満
問題図表
問題図表1

正解と解説

正解:4

解説

多数決系が正常になる「3個正常」と「ちょうど2個正常」の確率を足す。

1.正常になる場合を分ける

各要素の正常確率は0.7、故障確率は 1−0.7=0.3。3個とも正常なら 0.73=0.343となる。

2.1個だけ故障する場合を加える

故障する要素の選び方は3通りで、各場合の確率は0.72×0.3。独立なので確率を掛け、排反な3通りを足す。

3×0.72×0.3=0.441

信頼度=0.343+0.441=0.784

系の信頼度は0.784で、0.75以上0.8未満に入る。

関連知識:多数決冗長系では,必要数以上が正常となる確率を二項分布で合計する。2/3系は2個又は3個が正常な場合を数える。

問題・正答の出典:公益社団法人 日本技術士会(公式の過去問題・公式正答)
掲載している解説は日本技術士会の公式解説ではありません。

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