平成22年度 秋期 午前 問3
応用数学
単純マルコフ過程に関する問題
表は,ある地方の天気の移り変わりを示したものである。例えば,晴れの翌日の天気は,40%の確率で晴れ,40%の確率で曇り,20%の確率で雨であることを表している。天気の移り変わりが単純マルコフ過程であると考えたとき,雨の2日後が晴れである確率は何%か。
単位 %
| 翌日晴れ | 翌日曇り | 翌日雨 | |
|---|---|---|---|
| 晴れ | 40 | 40 | 20 |
| 曇り | 30 | 40 | 30 |
| 雨 | 30 | 50 | 20 |
- ア15
- イ27
- ウ30
- エ33
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✓ これが正解エ33
解説
翌日の3通りを経由する道すじを全部足して33%です。
単純マルコフ過程では、次の日の天気は今日の天気だけで決まります。そこで2日後を考えるときは、翌日がどうなるかで場合を分け、それぞれの道すじをたどります。まず雨の行から翌日の確率を読み、次に翌日の天気の行から晴れの列を読みます。1つの道すじの確率は、その2つを掛けた値です。道すじは翌日が晴れ、曇り、雨の3通りあり、互いに重ならないので最後に足し合わせます。計算すると0.3×0.4が0.12、0.5×0.3が0.15、0.2×0.3が0.06で、合計は0.33です。百分率に直して33になります。判定の軸は、掛け算と足し算の使い分けと、3本の道すじを1本も落とさずに数えたかどうかです。
ほかの選択肢はなぜ違うのか
- ア15:翌日が曇りになる道すじだけを数えた値です。0.5と0.3を掛けた0.15にあたり、翌日が晴れの場合と雨の場合の2本を足していません。
- イ27:翌日が晴れの道すじと曇りの道すじだけを足した値です。0.12と0.15の合計にあたり、翌日も雨が続いてから晴れる0.06の道すじが抜け落ちています。
- ウ30:表の雨の行から晴れの列を読んだだけの値で、これは1日後に晴れる確率です。2日後を求めるには、この後にもう1日分の移り変わりをたどる必要があります。
出典:平成22年度 秋期 基本情報技術者試験 午前 問3(改変:原典の図表をテキストに書き起こした)
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