モンテカルロ法の計算(円周率・確率の近似)
乱数を使って、円周率の近似値や、ある出来事が起きる確率の見積もりを計算します。試行回数を増やすほど、実際の値に近づいていきます。このツールは、毎回同じ結果になるように、決まった手順で作った「疑似乱数」を使っています。
くわしい条件を変える(なくても計算できます)
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計算方法
モンテカルロ法は、乱数(でたらめな数)をたくさん使って、シミュレーションで答えの近似値を求める方法です。
円周率の近似 1辺2の正方形の中に、半径1の円をぴったり入れます。正方形の中にでたらめな点を打ち、円の中に入った点の割合に4をかけると、円周率に近づいていきます(円の面積は正方形の面積のπ÷4倍だからです)。例:10000回試すと、3.1前後の値になります。
確率の見積もり 起こる確率が分かっている出来事を何度もくり返し、実際に起きた割合を数えます。試行回数が多いほど、見積もった確率は本当の確率に近づいていきます(大数の法則)。
このツールは、毎回同じ結果を確かめられるように、決まった手順で作った「疑似乱数」を使っています。実際のシミュレーションでは、乱数は毎回変わります。
出典:モンテカルロ法の定義(統計学・数値計算で使われる基本的な手法)
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よくある質問
モンテカルロ法とは?
乱数をたくさん使って、シミュレーションで答えの近似値を求める計算方法です。
試行回数を増やすとどうなる?
一般に、本当の値との差はだんだん小さくなっていきます(ただし、乱数しだいで必ずしも毎回近づくとは限りません)。
円周率をどうやって近似するの?
正方形の中に円を入れ、でたらめに打った点のうち円の中に入った割合に4をかけると、円周率に近づきます。
疑似乱数と本当の乱数は違う?
はい。疑似乱数は決まった手順で作られる数の列で、同じ「もと」の数(シード)を使えば、毎回同じ列になります。本当の乱数は毎回変わります。
試行回数が1回だとどうなる?
たまたまの結果になるため、近似値としてはあてになりません。回数を増やすほど信頼できる近似になります。