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きのうを思い、きょうを実感し、あすに想いを馳せよう。
若年性或いは老人性痴呆症にならない為にもね?

songzhaoのボケ封じ数学講座第50講

2007年09月30日 | Weblog
 私のモットーは「数学をビジュアルに!」ということですので、あいにく天からのお湿りをいただいている今日は、先般の48講と今日の50講をカバーするためにカシオ計算機の『FX-890P』を使用し、ボケ封じ数学ビジュアライズ・スキームと湿気込んでみようと思います。
 
   5 REM**#48,#50ニコウブンプ ヒストグラム
   6 PRINT”コウザ#48,#50ボケフウジ スキーム<by songzhao>”
   7 FOR J=0 TO 1000:NEXT J
  10 CLEAR:CLS
  20 INPUT”コスウ n =”;N,”ハンイ r1=”;R1,”ハンイ r2=”;R2,”pノカクリツ=”;P:Q=1-P:HH=SQR(N*P*Q):CLS
  30 FOR J=1 TO N+1:IF J>31 THEN 70 ELSE DRAW(J*6,31)
  40 Y=NCR(N,J-1)*P^(J-1)*Q^(N-J+1)
  50 DRAW(-3+6*J,30)-(-3+6*J,30-10*Y*6)-(3+6*J,30-10*Y*6)-(3+6*J,30)
  60 NEXT J
  70 GT=0:FOR J=R1+1 TO R2+1:Y=NCR(N,J-1)*P^(J-1)*Q^(N-J+1):GT=GT+Y
  80 IF J<32 THEN FOR K=-3 TO 3:DRAW(J*6+K,30)-(J*6+K,30-10*Y*6):NEXT K
  90 NEXT J
 100 LOCATE0,0:PRINT R1;”-”;R2;”ノ カクリツ”;GT
 110 LOCATE12,1:PRINT”ヘイキン=”N*P:LOCATE12,2:PRINT”ヒョウジュンヘンサ=”;ROUND(HH,-3)
 120 A$=INKEY$:IF A$=””THEN 120
 130 X1=R1-0.5:X2=R2+0.5:CLS:PRINT”セイキブンプニ カンサンスル データ”,”xノ ハンイ: ”;X1;”<x<”;X2
 140 Z1=(X1-N*P)/HH:Z1=ROUND(Z1,-3):Z2=(X2-N*P)/HH:Z2=ROUND(Z2,-3):PRINT”Zノシヒョウ: ”;Z1;”<Z<”;Z2
 150 A$=INKEY$:IF A$=””THEN 150
 160 GOTO 10


 それでは、出来立てホヤホヤのこのプログラムを走らせて見ましょう。

 第48講でやった、二項分布P(5)=20C5*0.3^5*0.7^15の確率を求めてみましょう。

 コスウ n =?と聞いてきますので、20を入力します。すると、ハンイ r1=?(求める範囲)と起点の数を聞いてきますので、5を入力します。今度は、ハンイ r2=?と終点の範囲の入力を求めてきますので、迷わず5を入力します。(このプログラムではr1<=r2、ただし、どちらも0以上の整数が条件となります)すると、pノカクリツ=?という表示になりますので、pの確率0.3を入力します。

 すると、5-5 ノカクリツ 0.1788630506 ヘイキン=6 ヒョウジュンヘンサ=2.05とこの二項分布のデータが出力され、同時にこの分布のヒストグラムと該当箇所が黒く表示されます。

 さらに、キーを押すと、正規分布に換算するのに必要なデータが表示されます。xノ ハンイ: 4.5<x<5.5 ヒョウジュンヘンサZ: -0.73<Z<-0.24 ですので、このデータを第47講のプログラムに入力して、正規分布から近似値を求めると、その確率は0.172468952となります。

 ところで、このプログラムが本領を発揮するのは、以下の設問に対してです。

 問:ある製品が30%の不良品を含むとき、30個の製品中、少なくとも半数が不良品である確率を求めよ。

 ・・・これは、二項分布の典型的な設問です。まあ、30個中に15個不良品が含まれる確率、16個含まれる確率、17個含まれる確率と次々に足していけばよいのですが、何にしても、手間のかかる難題であります。・・・・そこでこのプログラムを使って、二項分布サイドから、その確率を求めてみましょう。

 コスウ n=?に30を入力します。ハンイ r1=?に15を入力します。ハンイ r2=?にたいして30を入力します。pノカクリツ=?は0.3です。

 20秒ほどでFX-890Pはこの確率が約0.016937であることを教えてくれます。またこのときの正規分布への換算データは、2.19<Z<8.57と、私のプログラムの守備範囲を超えてしまいますが、Zが8.57などといえば、ほとんど0同然ですので、2.19<Z<5の範囲で確率を求めると。0.014262となります。正規分布曲線の端のほうでは意外に誤差が出ますね。