<問題の意味>
π=3.14・・・を最初から r 桁ずつ読んでいきます。数字がすべて異なる数字なら success(成功)、 そうでなければ failure(失敗)です。r=5 について3回試行すると右の通りです。 ちなみに条件にあうもの・あわないもの2通りの結果を生じる試行のことをベルヌーイ試行といいます。 さて、成功の確率はいくつになるでしょうか? | 31415・・・failure |
<実際に数えてみよう>
私のとった方法です。インターネット上に"100,000 Digits of Pi.htm"というファイルがあったのでディスクにダウンロードしました。 作者はM.D. Huberty, Ko Hayashi & C. Vang の3氏です。 そのファイルをプログラム(Pi10000)で開いて3.14が書き込んである場所を探します。 そこから数字を5桁ずつ読んでいきます。その回数がNです。 その際、数字がすべて異なっていればMとして回数をカウントします。そしてN対M/Nのグラフを作ります。 右は2000回の試行結果です。確率は 0.30 であるといっていいでしょう。 | |
<結果の解釈>
パイは無理数ですから数字はランダムに現れると考えられます。 従って、「0〜9を要素とする箱(母集団)から 5個の要素をランダムに取り出すとすれば、要素がすべて異なる確率はいくつか?」という問題に言い換えることができます。 より正確にいうと、取り出すという行為で要素の分布が変わることはない。これは自然科学では当然ですが、ゲームでは成り立たないことがあります。 「場合の数」の発想、つまり何通りになるかを調べて解くと右の通りになります。 | 00000〜99999の5桁は a=105個ある。
最初に選べる数は10通り。2つ目に選べるのは、最初の数を除いた9通り。3つ目に選べるのは8通り。こうして、すべての数字が異なる 5桁の数の個数はb=10×9×8×7×6=10P5=30240。 よって確率は b/a=0.3024 |
<発展問題>
この問題はいろいろと改変できます(右)。 |
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