確率と統計

確率の計算、順列・組合せ、平均・分散・標準偏差の基礎を解説します。

基本情報試験では、確率の基本計算と平均・分散・標準偏差などの統計指標が問われます。データ分析の土台となる知識です。

日野 こむぎ(びっくり) 日野 こむぎ

えーっ、情報の試験で確率と統計も出るの?

藤森 さやか 先生(笑顔) 藤森 さやか 先生

そうなの。
データ分析や機械学習の基礎、性能評価などで必須なの。
基本さえしっかり押さえれば大丈夫よ。

青木 澪(普段) 青木 澪

確率の基本は「ある事象が起こる場合の数 ÷ 全ての場合の数」。
例えばサイコロで偶数の目が出る確率は 3/6 = 1/2 ね。

桃井 すみれ(笑顔) 桃井 すみれ

なるほどぉ、わかりやすいですぅ。
えへへ♪

日野 こむぎ(普段) 日野 こむぎ

統計の方は?
平均はわかるけど、分散とか標準偏差はピンとこなくて…

藤森 さやか 先生(笑顔) 藤森 さやか 先生

平均は中心の指標、分散と標準偏差はばらつきの指標。
標準偏差は分散の平方根よ。

青木 澪(普段) 青木 澪

テストの点数で例えると、クラスA・B両方とも平均60点でも、Aは50〜70点に集中、Bは30〜90点に散らばっている、という違いを表すのが分散・標準偏差なの。

桃井 すみれ(笑顔) 桃井 すみれ

あぁ、ばらつきの度合いってことですねぇ♪

日野 こむぎ(普段) 日野 こむぎ

順列と組合せって何が違うの?
あたし、どっちも数えるだけだと思ってた!

青木 澪(普段) 青木 澪

順列は順序を区別する。
組合せは順序を区別しない。
例えば3人から2人選ぶとき、A・Bを「Aさん→Bさん」と「Bさん→Aさん」を別物として数えるのが順列、同じものとして数えるのが組合せよ。

藤森 さやか 先生(普段) 藤森 さやか 先生

順列の数: nPr = n!
/(n-r)! 。
組合せの数: nCr = n!
/(r!
×(n-r)!) 。
試験では数式より具体的な数え方が問われることが多いわ。

日野 こむぎ(普段) 日野 こむぎ

なるほど!
じゃあ確率と組合せって、セットで使うことが多そうだね。

青木 澪(笑顔) 青木 澪

そうね。
「全ての場合の数」を組合せで数えて、「条件を満たす場合の数」を組合せで数えて、その比率が確率になるのよ。

確認クイズ

5枚のカードから3枚を選ぶ組合せの数 (5C3) はいくつか。

  1. 10
  2. 15
  3. 20
  4. 60
こたえを見る

正解: 1. 10

5C3 = 5! / (3! × 2!) = 120 / (6 × 2) = 10 です。または 5C3 = 5C2 (対称性) = (5×4)/(2×1) = 10 と計算してもよいです。

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