モンテカルロシミュレーション
モンテカルロ法で円周率πを推定
ツール説明
ツール紹介
オンラインモンテカルロ法で円周率PIの値を推定するツールです。モンテカルロ確率法を使い、ランダムな点を生成して、その点が内接する円の中にあるかどうかを判定することで、確率的に円周率の値を推定できます。平均確率学習のケースにも利用可能です。
モンテカルロ法の紹介
モンテカルロ(Monte Carlo)は地名で、モナコのカジノ都市に位置し、確率の象徴です。モンテカルロ法は著名な数学者フォン・ノイマンによって提唱され、1940年代のアメリカ“マンハッタン計画”で誕生しました。原理は大量のランダムサンプルを通じてシステムを理解し、求めたい値を算出することです。
円周率を推定する原理
正方形の内部に円が内接している場合、円と正方形の面積比はπ/4です(具体的な面積比は自分で導出可能です)。
この正方形内でランダムにn個の点を生成し、各点と中心点との距離が円の半径より小さいかどうかを判定します。円の内部にある点の数を数え、nで割った比率に4を掛けるとπの値が得られます。理論的には、nが大きいほど、計算されたπの値は正確になります。
ランダムにN個の点を生成し、それが円の内部にあるかを判定し、公式に従って円周率の近似値を推定します。本ツールは確率実験の検証に使え、生成されるランダム点が十分に均一で、点数が十分に多ければ、最終的な推定結果はより精確になります。
もちろん、モンテカルロ法は他の多くの分野にも利用可能で、PIの値を推定することはその中の非常に興味深い一例です。
本ツールの乱数生成器はJS標準の擬似乱数生成器を使用しています(通常は均一にランダムです)。複数回テストしてもなおPIの真値に近づかない場合は、乱数生成器のランダム性が不足している可能性があり、結果はあくまで参考としてお楽しみください。