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統計、機械学習、AIを学んでいきたいと思います。 お役に立てば幸いです。

【DS検定対策】数字選択の確率を攻略!「全事象」と「同じ数字」の整理術

一見複雑に見える確率の問題も、箱の中にある全てのパターンと、その中で「当たり」となるパターンを正確に数え上げれば、計算ミスを防ぐことができます。今回は、0から9の数字を3つ選ぶケースを題材に解説します。

1. 問題:3つの数字を選ぶ

【 問題 】 0から9までの数字(計10個)から、無作為に1つずつ数字を3回選んだ場合、選ばれた3つの数字がすべて同じになる確率はいくらでしょうか?(※選んだ数字は毎回元に戻すものとします)

① 1/1000   ② 1/100   ③ 3/100   ④ 1/10

2. 整理:3つの数字が「すべて同じ」になる世界

確率を解くコツは、まず「全パターンの数(分母)」と「ターゲットの数(分子)」を視覚的に整理することです。

【 世界の切り出し 】

[ 全体の世界(分母) ]
1回目(10通り) × 2回目(10通り) × 3回目(10通り) = 1,000通り

[ ターゲット(分子):3つとも同じ数字 ]
・(0, 0, 0)
・(1, 1, 1)
・(2, 2, 2)
 ……(中略)……
・(9, 9, 9)

全パターンの数: 10通り

--------------------------

確率: 10 / 1,000 = 1 / 100

3. 計算プロセス

1. 分母を出す: 1回ごとに0~9の10通りあるので、3回選ぶと 10 × 10 × 10 = 1,000通り
2. 分子を出す: 3つとも同じになるのは、「すべて0」から「すべて9」までの 10通り しかありません。
3. 答えを出す: 10/1,000 を約分して 1/100


4. DS検定形式:実戦4択クイズ

問:このように、一度取り出したものを再び元に戻してから次を取り出す試行を、統計学で何と呼ぶか。

① 非復元抽出   ② 復元抽出   ③ 層化抽出   ④ 系統抽出

【 正解: ② 】

解説: 今回の問題のように、一度選んだ数字を候補から消さずに再び選べる状態で行うことを「復元抽出」と呼びます。逆に、一度選んだものを戻さない場合は「非復元抽出」となり、分母が10×9×8のように変化するため注意が必要です。


5. まとめ

DS検定の確率問題では、「復元」か「非復元」かを見極めることが第一歩です。今回のケースのように「全事象を掛け算で出し、条件に合うパターンを書き出す」手順を徹底すれば、確実に得点源にできます!

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【DS検定】セキュリティ7要素を攻略③:システムの停止を防ぐ「可用性」

情報セキュリティの7要素を順番に解説するシリーズ。第3回は、システムがいつでも安定して使えることを保証する「可用性」を取り上げます。

1. 【 問題 】

情報セキュリティの要素の中で、認可された利用者が、必要な時にいつでも情報資産や関連する資産にアクセスし、使用できる状態を維持することを指すものはどれでしょうか?

① 機密性(Confidentiality)
② 完全性(Integrity)
③ 可用性(Availability)
④ 真正性(Authenticity)


2. 【 解答 】

正解: ③ 可用性(Availability)

3. 【 解説 】:情報セキュリティの7要素

基本の3要素(CIA)に、さらに4つの特性を加えた「7要素」を整理します。試験ではそれぞれの定義の「違い」が問われます。

[ 基本の3要素:CIA ]

1. 機密性(Confidentiality)
 → 「漏洩防止」。許可された人だけが使える。

2. 完全性(Integrity)
 → 「改ざん防止」。情報が正確で最新である。

3. 可用性(Availability)
 → 「停止防止」。必要な時にいつでも使える。

[ 付加的な4要素 ]

4. 真正性(Authenticity)
 → 「なりすまし防止」。本人が作成したと証明できる。

5. 責任追跡性(Accountability)
 → 「ログの証拠」。誰がいつ何をしたか追跡できる。

6. 否認防止(Non-repudiation)
 → 「しらばっくれ防止」。後から事実を否定できない。

7. 信頼性(Reliability)
 → 「処理の確実性」。意図した通りに正しく動作する。

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「必要な時にいつでもアクセスできる」は、可用性の定義です。

■ 具体的な対策例(可用性)
二重化(冗長化): サーバや回線を予備も含めて複数持ち、故障時に切り替える。
UPS(無停電電源装置): 停電時に電力を供給し、システム停止を防ぐ。
バックアップからの復旧演習: 災害時に迅速にシステムを立ち上げられるようにする。


4. まとめ

DS検定や情報処理試験において、「いつでも使える」「稼働率」というキーワードが出たら「可用性」を選びましょう。これで基本の3要素(CIA)が揃いました。次回からは付加的な4つの要素について順次整理していきます。


【DS検定対策】コイン投げの確率を攻略!「パターンの列挙」が合格のカギ

数字だけで説明されると難しく感じる確率の問題も、分解して整理してみると驚くほどスッと頭に入ります。この記事では、コインを5回投げる問題を題材に、DS検定の頻出項目である「反復試行」の考え方を解説します。

1. 問題:コインを5回投げる

【 問題 】 10円玉を5回投げたとき、表が「ちょうど3回だけ」出る確率はいくらでしょうか? ① 3/16 ② 5/16 ③ 1/2 ④ 5/32

2. 整理:5回中3回が「表」になる世界

確率を解くコツは、まず「全パターンの数(分母)」と「ターゲットの数(分子)」を正確に把握することです。

【 世界の切り出し 】

[ 全体の世界(分母) ]
2の5乗(2×2×2×2×2)= 32通り

[ ターゲット(分子):5回中3回が表 ]
・(表,表,表,裏,裏)
・(表,表,裏,表,裏)
・(表,裏,表,表,裏)
 ……(中略)……

組み合わせ(5C3): 10通り

--------------------------

確率: 10 / 32 = 5 / 16

3. 計算プロセス

1. 分母を出す: 1回ごとに2通りなので、5回投げると 32通り。 2. 分子を出す: 5つの場所から、表が入る3カ所を選ぶ「組み合わせ」を考えます。  5C3 = (5×4×3) / (3×2×1) = 10通り。 3. 答えを出す: 10/32 を約分して 5/16


4. DS検定形式:実戦4択クイズ

問:このように「結果が2つしかない試行(コインの表裏など)」を独立に繰り返すことを、統計学で何と呼ぶか。

① ポアソン試行 ② ベルヌーイ試行 ③ 正規分布 ④ カイ二乗試行

【 正解: ② 】

解説: コイン投げのように、結果が2通りしかない試行を「ベルヌーイ試行」と呼びます。これを繰り返したときの確率分布が「二項分布」であり、DS検定の超重要ワードです。


5. まとめ

DS検定では「5C3」のような計算が突然出てきますが、基本は「全パターンのうち、何通りあるか」という数え上げです。図やボックスで世界を整理する癖をつけましょう!



【DS検定対策】「サイコロ2個の和」を図解で攻略!「世界の全列挙」が合格のカギ

数字だけで説明されると難しく感じる確率の問題も、図にしてみると驚くほどスッと理解できます。この記事では、サイコロ2個を題材に、DS検定の基本である「場合の数(全パターン)」の数え上げを解説します。

1. 問題:2個のサイコロの合計

【 問題 】 大小2個のサイコロを同時に投げて、目の和が10になるのは、何通りあるでしょうか?

2. 図解:「和が10」になる世界の書き出し

確率や場合の数を解くコツは、まず「条件に合うパターン」を漏れなく、重複なく並べることです。

【 図解イメージ 】

[ 大の目 ] + [ 小の目 ] = 10

1.【 4 】+【 6 】── ◎ターゲット
2.【 5 】+【 5 】── ◎ターゲット
3.【 6 】+【 4 】── ◎ターゲット

--------------------------

合計: 3通り

--------------------------

※【 3 】+【 7 】などは存在しないため除外

3. 計算プロセス

1. 大きいサイコロを基準にする: 1〜3では、小さい方が7以上必要なので作れません。 2. パターンを書き出す: 4が出たとき(6)、5が出たとき(5)、6が出たとき(4)の3つです。 3. 答えを出す: 図の通り 3通り


4. DS検定形式:実戦4択クイズ

問:大小2個のサイコロを投げたとき、起こりうるすべての結果(分母)は何通りあるか。

① 12通り ② 24通り ③ 36通り ④ 48通り

【 正解: ③ 】

解説: 1個目が6通り、2個目も6通りなので、6 × 6 = 36通りが「世界(分母)のすべて」になります。今回の「和が10になる確率」を問われた場合は、3/36 = 1/12 となります。


5. まとめ

DS検定では「何通りか?」という問いに対して、図を書いて丁寧に数え上げることが大切です!「大きい方を固定して考える」など、自分なりのルールで世界を整理しましょう。




【DS検定対策】「転職確率」を図解で攻略!「重なりの引き算」が合格のカギ

数字だけで説明されると難しく感じる確率の問題も、図にしてみると驚くほどスッと理解できます。この記事では、転職を題材に、DS検定の頻出項目である「和事象(AまたはB)」の重なりを解説します。

1. 問題:AさんとBさんの転職

【 問題 】 Aさん、Bさんが転職を考えています。Aさんが転職する確率は 0.3、Bさんが転職する確率も 0.3 です。また、両方が転職する確率は 0.1 です。このとき、少なくとも1人が転職する確率はいくらでしょうか?

2. 図解:「少なくとも」は世界の切り出し

確率を解くコツは、まず「すべてのパターン(世界)」を整理して、重なっている部分を正しく引くことです。

【 図解イメージ 】

[ 全体の世界 ]

1.【 Aさんのみ転職 】── 0.2
2.【 Bさんのみ転職 】── 0.2
3.【 両方が転職 】──── 0.1 (重なり)

--------------------------

◎【 少なくとも1人 】── 0.5

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4.【 誰も転職しない 】── (0.5)

3. 計算プロセス

1. 単純に足してみる: A(0.3) + B(0.3) = 0.6。これでは「両方」が2回数えられています。

2. 重なりを引く: 0.6 から両方の 0.1 を引きます。

3. 答えを出す: 0.3 + 0.3 - 0.1 = 0.5


4. DS検定形式:実戦4択クイズ

問:事象Aと事象Bが同時に起こる確率(今回なら両方の転職)がある場合、P(A ∪ B) = P(A) + P(B) - P(A ∩ B) という公式で計算する。この「重なり」を引く必要がある考え方を何と呼ぶか。

① 条件付き確率 ② 加法定理(かほうていり) ③ 独立試行 ④ 期待値


【 正解: ② 】

解説: 「AまたはB」の確率を求める際、重なりがある場合はその重複分を引かなければなりません。図解で見ると、真ん中の「0.1」を引くことで、正しく世界の合計(0.5)が算出できることがわかります。


5. まとめ

DS検定では「少なくとも」や「または」が出た際、それらが重なっているかどうかが分かれ道です!図を書いて、重なりを1回分引くことを忘れないようにしましょう。