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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】全事象を整理せよ!サイコロ3個の和と確率の計算

確率の問題では「漏れなく、重複なく」数え上げることが重要です。3個のサイコロを振る場合、全事象は $6 \times 6 \times 6 = 216$ 通りになります。ここから条件に合うケースを抽出しましょう。

1. 【 問題 】

大・中・小の3個のサイコロを同時に投げるとき、出る目の和が「5の倍数」となる確率はいくらでしょうか?

① 36/216
② 40/216
③ 43/216
④ 48/216


2. 【 解答 】

正解: ③ 43/216

3. 図解:和が5の倍数になる組み合わせの抽出

3個のサイコロの和は最小3、最大18です。この範囲にある5の倍数は 5, 10, 15 の3パターンです。

① 和が 5 になる場合(6通り)
(1,1,3) → 並べ替え:[1,1,3], [1,3,1], [3,1,1] (3通り)
(1,2,2) → 並べ替え:[1,2,2], [2,1,2], [2,2,1] (3通り)

② 和が 10 になる場合(27通り)
(1,3,6) → 6通り / (1,4,5) → 6通り
(2,2,6) → 3通り / (2,3,5) → 6通り / (2,4,4) → 3通り
(3,3,4) → 3通り

③ 和が 15 になる場合(10通り)
(3,6,6) → 3通り / (4,5,6) → 6通り / (5,5,5) → 1通り

合計: 6 + 27 + 10 = 43通り

4. 確率の計算

1. 分母(全事象): $6 \times 6 \times 6 = 216$ 通り
2. 分子(対象事象): 上記で算出した 43 通り
3. 結論: 求める確率は 43/216 となります。

5. DS検定形式:実戦4択クイズ

問:3個のサイコロを投げる試行において、特定の「和」の出現確率が最も高くなるのは、和がいくつの時か。

① 7   ② 10   ③ 10.5   ④ 11

【 正解: ②と④(10または11) 】

解説: サイコロの和の分布は中央値付近が最も高くなります。3個の場合は 10.5 が中心(期待値)となるため、その両隣の 10 と 11 が最も頻出(各27通り)します。分布が左右対称になることを知っておくと、数え上げミスを減らせます。


6. まとめ

サイコロの問題は「最大値・最小値を把握して範囲を絞る」ことが鉄則です。DS検定でも、SQLでの集計や、ビジネスデータの異常値検知の基礎として、こうした数え上げの論理思考が問われます!

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【DS検定対策】確率の基本!トランプから「特定のカード」を引く計算

確率の計算は「起こりうるすべてのパターンの数」を分母に、「特定の条件を満たす数」を分子に置くのが基本です。トランプを例に、数え上げのコツを掴みましょう。

1. 【 問題 】

ジョーカーを除いた52枚のトランプ1セットから、カードを1枚引くとき、それが「黒の絵札」である確率はいくらでしょうか?

① 3/52
② 6/52
③ 12/52
④ 26/52


2. 【 解答 】

正解: ② 6/52

3. 整理:カードの内訳を分解する

確率を求めるためには、まず「対象となるカードが何枚あるか」を正確に数え上げる必要があります。

【 「黒の絵札」の数え方 】

[ 1. 黒のマーク ]
・スペード(♠️)
・クラブ(♣️)

[ 2. 絵札の種類 ]
・ジャック(J)
・クイーン(Q)
・キング(K)

[ 3. 合計枚数の計算 ]
★ 2マーク × 3種類 = 6枚
(♠️J, ♠️Q, ♠️K, ♣️J, ♣️Q, ♣️K)

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

確率の式: 対象の数(6) ÷ 全体の数(52) = 6/52
(約分すると 3/26 ですが、試験では選択肢に合わせて判断します)

4. 確率の基本公式

1. 全事象の把握: 常に「全部で何通りあるか」を分母に置きます。トランプなら通常は52(ジョーカー込みなら53や54)です。
2. 排反事象: 「黒の絵札」かつ「赤の絵札」のようなカードは存在しません。このような関係を「互いに排反である」と言います。
3. 条件の積: 「黒である確率(26/52)」×「絵札である確率(12/52)」として計算しても、同じ結果が得られます。


5. DS検定形式:実戦4択クイズ

問:トランプ52枚から1枚引くとき、それが「ハート」または「エース(A)」である確率はいくらになるか。

① 16/52   ② 17/52   ③ 13/52   ④ 4/52

【 正解: ① 】

解説: ハートは13枚、エースは4枚あります。ただし、「ハートのエース」が両方に数えられているため、13 + 4 - 1 = 16枚となります。この「重なりを引く」考え方は、集合の和集合の計算と同じです。


6. まとめ

DS検定では、こうした単純な数え上げから、条件が複雑になった「条件付き確率」まで幅広く出題されます。まずはトランプやサイコロを題材に、分母と分子を正確に見極める癖をつけておきましょう!

【DS検定対策】確率の基礎を攻略!「和の組み合わせ」は書き出しがコツ

確率の問題で多くの人が迷うのが、複数の事象が重なったときの数え上げです。今回はサイコロを題材に、DS検定でも重要な「標本空間」の捉え方を、分かりやすく解説します。

1. 問題:出る目の和が5の倍数

【 問題 】 大小2個のサイコロを同時に投げたとき、出る目の和が「5の倍数」になるのは、何通りあるでしょうか?

① 4通り   ② 7通り   ③ 12通り   ④ 36通り

2. 整理:標本空間(世界)の可視化

確率のコツは、最初に「起こりうるすべてのパターン」を想定し、その中から条件に合うものを正確に抽出することです。

【 世界の切り出し 】

[ もともとの世界(全事象) ]
6(大) × 6(小) = 36通り

[ 条件の確認 ]
サイコロ2個の和の最小は 2(1+1)、最大は 12(6+6)。
この範囲にある「5の倍数」は 510 の2つだけです。

[ ターゲット(分子):その中で5の倍数 ]
・和が 5 になる:(1,4), (2,3), (3,2), (4,1)
・和が 10 になる:(4,6), (5,5), (6,4)

合計の組み合わせ: 7通り

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確率(参考): 7 / 36

3. 計算プロセス

1. 範囲を特定する: 和が「5の倍数」と言われたら、まず現実的なターゲット(5, 10)を決めます。
2. ターゲットを数える: 大小の区別があるため、(1,4) と (4,1) は別のものとして漏れなくカウントします。
3. 答えを出す: 4通り + 3通り = 7通り


4. DS検定形式:実戦4択クイズ

問:2つの独立した試行において、起こりうるすべての結果を網羅した集合のことを統計学用語で何と呼ぶか。

① 標本空間   ② 信頼区間   ③ 有意水準   ④ 帰無仮説

【 正解: ① 】

解説: 試行によって起こりうるすべての結果の集合を「標本空間(Sample Space)」と呼びます。分析を行う際、この全体像を正しく定義することは、データサイエンスの基本中の基本です。


5. まとめ

サイコロの問題は、単純に公式に当てはめるよりも、今回のように「和がいくつになるパターンがあるか」を論理的に書き出す方がミスを防げます。DS検定でも、まずは「分母となる全体像」をしっかり把握することを意識しましょう!