今回は直感に反する確率の逆説の問題集です


解説動画はこちら



直感に反する確率の問題

なんとなくコレかなと思ったけど
答えはそれと違っていたというような
直感に反する答えが出そうな問題です。


問題とともに
回答に使用したコードを載せておきます。



1.確率の逆説


第1問

サイコロを2回振るとき 少なくとも1回は1が出る確率は
1. 3分の1より小さい
2. ちょうど3分の1(33.3%)
3. 3分の1より大きい

# サイコロを2回振るとき 少なくとも1回は1が出る確率
import random

num = 1000000
count = 0
for _ in range(num):
    dices = [random.choice([1,2,3,4,5,6]),random.choice([1,2,3,4,5,6])]
    if 1 in dices:
        count+=1

print(f"少なくとも1が1回はでた回数 : {count}")
print(f"{count * 100 / num}%")



第2問

学校のクラス30人の生徒の中に誕生日が同じ人がいる確率は
1. 約30%
2. 約50%
3. 約70%
4. 約90%


# n人の生徒の中に誕生日が同じ人がいる確率
import random
from collections import Counter

birthdays = list(range(365))
num = 30
cnt, all_cnt = 0,0
for i in range(1000000):
    all_cnt+=1
    tmp = random.choices(birthdays,k=num)
    c = Counter(tmp)
    mx = c.most_common(1)
    if mx[0][1]>1:
        cnt+=1
print(f"誕生日が同じ人がいた回数 : {cnt}")
print(f"誕生日が同じ人がいる確率 : {cnt * 100 /all_cnt}%")




2.ギャンブラーの誤謬

過去の結果が現在の結果に影響すると誤って考える心理


第3問

コインを4回投げてすべて表が出た場合、次の投げで裏が出る確率は
1. 50%より小さい
2. ちょうど50%
3. 50%より大きい


# コインを投げて4回表が出た後の出目の確率
import random

def simulate_coin_tosses(trials):
    result = {'表':0,'裏':0}
    coins = [random.choice(['表', '裏']) for _ in range(trials)]
    for i in range(0, trials-5):
        if coins[i:i+4] == ['表', '表', '表', '表']:
            next = coins[i+4]
            result[next]+=1
    return result['表'], result['裏']

# 試行回数
k = 1000000
total_heads, total_tails = simulate_coin_tosses(k)

print(f"試行回数: {k}")
print(f"表の合計回数: {total_heads}")
print(f"裏の合計回数: {total_tails}")
print(f"4回表が出た後の裏が出る確率は : {total_tails * 100 / (total_heads + total_tails):.6}%")




第4問

コインを1000回投げた時に、連続して表が出る最高回数は
1. 8回より少ない
2. 8-10回くらい
3. 10回より多い


# コインをnum回投げて、連続して表が出る最高回数
import random

def max_consecutive_heads(trials):
    coins = [random.choice(['表', '裏']) for _ in range(trials)]
    #print(coins)
    #print(f"表の数 : {coins.count('表')}")
    max_count, current_count = 0, 0
    for coin in coins:
        if coin == '表':
            current_count += 1
            max_count = max(max_count, current_count)
        else:
            current_count = 0
    return max_count

# 試行回数
num = 1000
max_heads = [max_consecutive_heads(num) for _ in range(1000)]
mean_heads = sum(max_heads) / len(max_heads)
print(f"試行回数: {num}")
print(f"連続して出現した表の最高回数: {mean_heads}")



答えは
シミュレーションプログラムを実行するか
動画をご覧ください。




そんなに確率高くないだろうと思っていたら
意外と高い確率だったり
意外と低かったり

そんなこともあるんじゃないかと思います。

プログラムを使えば
色々シミュレーションして
おおよその確率を求めることができるので

さまざまな事象の確率を求めたいなら
プログラミングを習得するのが
おすすめです。


今回はここまでです
それでは。

 
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