CO-S35情報Ⅰ 対策問題

コンピュータとプログラミング思考・計算

サイコロを600回振るシミュレーションを行ったところ、1の目が105回出た。この結果の解釈として最も適当なものはどれか。

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正解: 1

正答

1

この問題のポイント

シミュレーション結果のばらつきの解釈 を問う問題です。「ずれ=誤り」と即断しない姿勢が問われています。

解説

まず理論値を計算します。サイコロの各目が出る確率は1/6なので、600回振れば1の目の期待される回数は 600 × 1/6 = 100回です。実際の結果は105回で、理論値との差は5回(5%のずれ)でした。

ここで重要なのは、乱数を使う試行には必ずばらつき(偶然による変動)があるという事実です。コインを10回投げてちょうど5回表が出るとは限らないのと同じで、105回という結果は偶然の範囲として十分自然です。ずれがあるからといって「プログラムの誤り」や「サイコロの偏り」と断定することはできません。

一方で、試行回数を増やすほど相対度数(1の目が出た割合)は理論値の1/6に近づいていきます。これを大数の法則といいます。もし6000回振って1の目が3000回出たなら、それはばらつきでは説明しにくく、プログラムや条件を疑う根拠になります。「どの程度のずれなら自然か」は回数との相対で考えるのです。

共通テストでは、シミュレーション結果の表やグラフを見て「いえること・いえないこと」を選ばせる問題が定番です。「1回の結果や小さなずれから断定する選択肢」「理論値とぴったり一致するはずだとする選択肢」は誤り、と考える習慣をつけましょう。

選択肢の確認

1.○ 理論値100回に対し105回は偶然のばらつきの範囲で、適切な解釈。
2.× ばらつきは乱数を使う試行の正常な性質で、ずれ=誤りとはいえない。
3.× この程度の差でサイコロの偏りを断定することはできない。
4.× 乱数を使う以上、理論値とぴったり一致しないのがむしろ普通。

ここだけは覚えよう

理論値とのずれはまず「ばらつき」を疑う — 回数を増やすほど理論値に近づく(大数の法則)。

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