2023情報I　2学期
第15回　授業の振り返りより

質問より

さいころのシミュレーションで数学的にはどの目も6分の1となるけれど、excelなどで100回のシミュレーションすると結果が偏ってしまうということはさいころとして妥当ではないということですか。

妥当かどうか検証する方法は、3学期に学びます。数学だと数Bで来年学びます。100回なら1が11回しか出なくても、妥当だと考えられます。10回だとちょっと怪しくて、9回だと妥当ではないと判断します。

シミレーションはどんなところに使われていますか？

世の中の様々なところです。試合前に試合の展開を予測するのもシミュレーションですし、模試の受験もシミュレーションです。第12回 モデル化とシミュレーションでもいくつかビデオを見せて説明しました。

Pythonの場合で縦軸を変えるにはどのようにプログラムすればよいですか。

縦軸を変えるというのは、縦軸の表記を変えるということでしょうか？
plt.ylabel('Kaisu')
のシングルコーテーションマークの間を変更すれば変わります。2バイト文字は使えません。

文化祭の飲み物のシミュレーションで、確率（相対度数）ではなく累積確率を使ったのは、表の販売個数が20個であれば、それは10＋20＋30＋40＝100（個）中20個という意味ではなく、10個も含まれた20個という意味だからですか。

違います。累積確率の考え方が良く理解できていないようです。累積確率によって0～1までの範囲を分割することが目的です。このシミュレーションでは0～1までの乱数を使い、0～0.３が出たら○、0.3～0.6が出たら△、0.6～1が出たら□と選択するのです。

今回パソコンを使ったとき、英語の入力がすべて大文字になってしまい、小文字を打つには逆にシフトを押さなければならなくなってしまったのですが、それはなぜですか。設定を開いても原因がわからなかったので教えていただきたいです。

Caps LockがONになっているからです。[Shift]キーと[Caps Lock]キーを押すと、大文字入力モードになります。もう一度[Shift]+[Caps Lock]キーを押すと解除されます。[Shift]キーを押そうとして、上の[Caps Lock]キーと同時に押してしまうこと、よくあることなんです。

なぜ何も書かれていないA1でF2+Enterを押すと再読み込みになるのですか（Excel)

Excelで[F2]キーを押すとセルの編集モードになります。[Enter]キーを押すと何も入力されていなくても入力されたことになります。Excelは入力があると自動的に再計算してくれるのです。

感想より

jupyterのグラフは回数を増やすと水平になっていき、とても回数を増やしたらほとんど水平になった。回数を増やすと正確になるとは聞いていたが、実際にやってみてその結果を目で見たことによりそれを理解できた。

数学で学んだ理論を情報の時間に試してみたということですね。数学は手計算なのでたくさんの回数は試せませんが、数学の理論があるからこそ、情報で活用できるんですね。

サイコロを大量に振って出目の回数を全て同じにしようとしましたが難しかったです

数学で学んだ知識を使うと、すべて同じにはならない確率も求められると思いますよ。6回降って1回ずつ出る確率は以下のようになりますよね（合ってます?）

前回はExcelを使ってシミュレーションをしたが、今回はExcelとともにPythonを使用してシミュレーションをすることができた。自分のイメージでは、Excelはフィルハンドルを使ってドラックすればいちいちPythonでいうプログラミングのように式を打たなくてもよくなるのでExcelの方が楽な面も多いと思っていた。しかし、サイコロのシミュレーションでサイコロを1000回振るシミュレーションをするといくらドラックだけと言っても多くの時間を要してしまう。また、Pythonであれば何か間違った指示を出したときにエラーを表示してくれるが、Excelはエラーが発生していてもどこが間違っているのかなどを表示してくれないので、その点においてはPythonの方がプログラムを打つのに時間はかかるものの少し親切であると感じた。だが、ネットでExcelはエラー表示ができるのかということを調べてみるとExcelは常に11種類のエラーを表示するようになっているということが分かった。しかし、上から目線のようになってしまうが、Pythonのようにどこがエラーなのか一発で分かるように表示してくれた方が利用者として分かりやすいと思った。

Pythonのエラーはプログラムが動作しないから表示されるので、どこで止まったかが明白にわかります。止まった理由が表示されますよね。Excelのエラーはプログラム自体は正常に動いているので、入力内容やデータが適正でない場合にエラー表示が出ます。エラー表示の種類が少なくても、どのセルがなんの理由でエラーなのか、明白にわかります。

後半のガチャをExcelでうちこんでみたのですが、前回と違ってものすごくたくさんのセルを用いて計算していて乱数が絡むだけでそんなに難しくなるのかと思いました。

100個のセルに乱数を入れ、100連ガチャとしています。これを100人分にするのに、100列コピーしています。都合10000セルで表現していますよね。

確率的モデルは本物を実行する前に手軽にできていいと思った。ガチャのシミュレーションは全員が当たるわけではないし、当たる確率は思ったよりも低いことに驚いた。何回やればほぼ全員に当たりが出るのかシミュレーションしてみたい。でも、ほぼ全員が当たるガチャは 、ゲームとして成り立たないなと思った。

1%の当選確率の100連ガチャを100人やったら、当たりを引くのは60人程度です。これはすでに数学で学んだ確率の考え方で計算できるはずですよ。

エクセルの、黒十字のダブルクリックの意味を知りたい。

フィルハンドルはフィル（埋める）機能があるので、すでにできている左側の表に合わせて式を埋めてくれます。

ガチャの確率は1%でも100回回したら1回出てくるのではなくて、10000回など大量に回して1%に近づくだけということがわかった

そう、それが「確率」というものです。数学の学びを深くするのに情報が役立ったようですね。数学を学ぶときに情報も思い出してやってください。

前回の授業でも思いましたが、指示スライドのPythonがExcelのマークを押したらそれ専用のスライドまで飛ぶのがすごいと思いました。すごく見やすいし押してて楽しかったです。このようなスライドの作り方ができるようになったら楽しそうだと思いました。

いろいろ工夫して教材は作っています。スライドに「リンク」を設定するだけでできます。

今回は、確率的なシミュレーションを行ったがエクセルで、グラフを作ると意外にも差異を表示する方法で作られていて、一見するとランダムには見えないようになっていた。このようなアプリによる特徴を掴まなければこれからそのような方法を用いるときに相手に不自然に感じさせたりしてしまうように感じた。なので、特異性を注意してみることと、特徴を掴むことが大切だと感じた。

Excelは勝手に軸の始点を0でない値に変えてしまい、たいした差がないのに、大きな差があるようなグラフを作ることがあります。ちゃんと人間がデータを精査したり、よく確認したりしなければ、判断を誤るかもしれませんよね。

PythonでやるよりもExcelのほうが式がすっきりするので個人的に使いやすいなと感じました。/確率的モデルのシミュレーションはエクセルよりもPythonの方がやりやすいと感じた。

同じ課題に取り組んだのに、全く逆の意見が合って面白いですね。慣れもありますし、便利だなと思うポイントも人によって違います。それこそ適材適所で活用することが大切ですね。

先生がA1000までを一気に選択してるのを見て、すごいなと思いました。キーボードショートカットを僕も覚えてみようと思いました。

Excelにはたくさんのキーボードショートカットがあります。しょっちゅう使っていると覚えた方が便利ですが、時々なら覚えるほどのことはありません。よく使うのは、範囲選択は[Shift]キーを押しながら、セルの高速移動は[Ctrl]キーを押しながら、ぐらいですかね。

受験のときには市販の問題集を買うのではなく、すでに学校から配布されているものや、情報のページにあるものの復習をするのが良いのかなと思った。

共通テスト「情報Ⅰ」に皆さんが安心して臨めるよう、「受験対策問題集」といわれるものはほとんどを購入しています。3年になったら、選りすぐった問題集を買ってもらう予定です。

学園祭なら足りなくなってもそこで終了でいいレベルの商売だから、中央値ぐらいでいいと思った。これが企業なら足りなくなったら利益損失につながるので少し多めに作っておくと思う。つまり、シミュレーションも規模に応じて人間が判断する必要があると気づいた。

ガチャで、確率を100分の1にすると、100人が100回ずつして約60人、約6割の人しかあたらないので確率は低いんだと思った。

個人的に全体のシミュレーションをするときは箱ひげ図が、個々のシミュレーションをするときはヒストグラムが適しているように感じました。グラフの使い方もシミュレーションと同様に要所要所で異なることが分かりました。

入力した値からグラフを作る時に、Excelでグラフを作ると縦軸が、0から始まってなかったり、間隔が違ったり勝手に変わっている時があるから、パッと見で騙されずに、よく見て軸の値を直してから読み取らないといけないことがよく分かった。

確率的シミュレーションと言うくらいなので、やはり今までの数学で習ったように調べる回数を増やせば増やすほど出る値は正確になっていくことを実際にExcelやPythonで実験してみることで、自分の体験として記憶に残すことが出来た。また、その実感を何度も繰り返してみることで、傾向を見たりより良い方法を考えることが出来るのは、シミュレーションを行うことの大きなメリットだなと感じた。

累積確率の話を理解できたので今回の授業はよく理解できた。やはり何の意味のあることなのかはじめにわかっておくことが大切だと身に沁みて理解できた。自分でシミュレーションできるスキルがあると今後の人生において役に立つと思ったので方法をきちんと確認したい。

文化祭で景品とかをあげる時に今日の授業で習ったことでシミュレーションしようと思いました。

相対度数から累積度数へと変化させ、範囲と累積度数で乱数のシステムを確立させる仕組みに懐かしみや面白みを感じた。

今回の授業での一番の収穫は自分でうまくいかなかったときに、自分でミスを改善することができた点だった。うまくいかなかったからといってすべて消してやり直すのでなくて、自分のミスを見つけることで今後そのミスを減らすことができるので、今後にとても生きると思った。

どれくらい商品を仕入れるかという問題で、はじめは平均を計算していたが、もっと売れるかもしれない心配はあった。何度もシミュレーションすることで、だいたいの最大値が分かるので、多めに買うにしても限度が分かって良いと思った。

発注がどのくらい実際の需要に合致するかは職人による長年の勘がものを言うと思っていたが、箱ひげ図や度数分布表を活用することで初めて担当する発注でもある程度根拠のある予想を立てて発注することができるとわかった。経験がなくてもある程度の質が得られるのはデータの活用方法として理想的だと思った。

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