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【最重要】論理演算の基本|真偽表とAND, OR, NOT, XORの仕組みをマスターする

コンピュータの基礎知識の最重要項目、それが「論理演算」です。

コンピュータは、電気信号のONとOFF、つまり「1」と「0」の2つの値だけで動いています。この0と1の世界で、情報処理や複雑な判断を行うための計算ルールが論理演算です。

ITパスポート試験のテクノロジ系では、論理演算の仕組みや、それを使った「論理回路」について必ず出題されます。この分野をマスターすれば、計算問題の大きな得点源となります。

この記事では、論理演算の基本となる4つの演算を、真偽表(真理値表)を使って完全に理解し、過去問に正答する力を身につけます。

目次

1. 論理演算とは?「真」と「偽」の計算ルール

論理演算は、真(True)」と「偽(False)という2つの値だけを扱う計算です。

  • 真(True) = 1 (電気ON)
  • 偽(False) = 0 (電気OFF)

複数の条件を組み合わせることで、コンピュータは複雑な判断を下します。この判断のルールとなるのが、AND、OR、NOT、XORの4つの基本演算です。

2. 基本の3大演算:AND, OR, NOT

1. AND演算(論理積):すべて満たす

AND演算は、「AかつB」という考え方です。入力された条件がすべて「真(1)」である場合にのみ、結果が「真(1)」になります。

  • イメージ: 「A B OK」で初めてOK。
  • 用途: 複数のセキュリティ条件や、データベースの検索条件(例: 価格が1000円以上 かつ 在庫がある)などで利用されます。
スクロールできます
ABA AND B
000
010
100
111

2. OR演算(論理和):どれか一つを満たす

OR演算は、「AまたはB」という考え方です。入力された条件のどれか一つでも「真(1)」であれば、結果が「真(1)になります。

  • イメージ: 「A B どちらかOK」でOK。
  • 用途: プログラムで複数の緊急条件を設定する場合や、データベースの検索条件(例: ユーザーが東京在住 または 大阪在住)などで利用されます。
スクロールできます
ABA OR B
000
011
101
111

3. NOT演算(論理否定):真偽を反転させる

NOT演算は、「Aではない」という考え方です。入力された値の真と偽を反転させます。

  • イメージ: 入力をひっくり返す「反対」のスイッチ。
  • 用途: 「〇〇ではない場合に処理を実行する」といった、条件を否定する際に利用されます。
スクロールできます
ANOT A
01
10

3. 排他的論理和:XOR演算(応用編)

基本の3つに加え、ITパスポートでは「XOR(排他的論理和)」も頻繁に出題されます。

XOR演算は、AとBが異なるときだけ「真(1)」になるという考え方です。

  • イメージ: 「どちらか一方だけが真」という排他的な条件。
  • 用途: コンピュータのデータ比較や、暗号化技術の基礎として使われます。
スクロールできます
ABA XOR B
000 (同じ)
011 (異なる)
101 (異なる)
110 (同じ)

4. 応用知識:論理式とド・モルガンの法則

複雑な論理演算の問題を解くために、以下の知識を応用します。

1. 複雑な論理式の解き方

論理式(例: (A AND B) OR C)は、数学の計算と同じように、括弧の中を最優先で計算します。

  • 手順: 括弧内のANDを計算 → その結果とCをORで計算。

2. ド・モルガンの法則

この法則は、論理演算の否定(NOT)を扱う上で非常に重要です。

  • 法則1: NOT (A AND B) は、 (NOT A) OR (NOT B) と同じ。
    • イメージ: ANDをNOTで否定すると、ORとNOTに変わる。
  • 法則2: NOT (A OR B) は、 (NOT A) AND (NOT B) と同じ。
    • イメージ: ORをNOTで否定すると、ANDとNOTに変わる。

この法則を使うことで、複雑で長い否定の論理式を、よりシンプルで解きやすい形に変換できます。

まとめ:論理演算は合格のための最重要基礎

論理演算の知識は、ITパスポートの計算問題だけでなく、プログラミング(条件分岐)やデータベース(検索条件)の基礎にもつながる、最重要知識です。

  • AND/OR/NOT/XORの真偽表を完璧に暗記する。
  • ド・モルガンの法則を使いこなす

これらのポイントを押さえれば、論理演算に関する問題は、確実にあなたの得点源になります。

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