PowerShellの乱数ランダム性テスト

2024年5月10日 23:39

お馴染みの6面体サイコロを振ると、どの面が出るかは６分の１です。
（完全な６面体の場合）

でも、これをコンピュータ上で行うと確率６分の１にならない。
コンピュータに詳しい人には説明不要だと思いますが６分の１にならないんです。
昔のパソコンでBASIC言語を使ってサイコロを振ると１が多く出ていた記憶があります。

最近のパソコンだとどうなんでしょうか
PowerShellで確認してみました。

下に０から９までの乱数を100万回を起こして数をカウントするプログラムを書いてみました。


$n=10                # 0から変数n-1 まで乱数を起こす
$loopcnt=1000000     # この数だけ乱数を作る
$numcounter=@(0)*$n  # 乱数のカウンター

for($i=0;$i -lt $loopcnt;$i++){
	$num = Get-Random -max $n -min 0
	$numcounter[$num]+=1
}

for($i=0;$i -lt $n;$i++){
	write-host $i " は " $numcounter[$i] " 回"
}

何度か実行しました。
どれかの数字に偏ることはなかったです。

しかし、１００万回も乱数を起こしたら
それぞれの数字が出る回数が１０万づつになるハズなんですけども。
ならないですね。

そこで１０００万回乱数を起こすように書き換えて実行してみました。

１０００万回の乱数でも結果は同じ。
それぞれの数字が出る回数が同じ回数になるハズなんですけども、ならないですね。数学的には不正確？ですかね。
昔のパソコンだと１０００万回も乱数を起こすと数字１が飛び抜けて多く出る結果になっていました（記憶違いで４だったかも）。だから今のパソコンはそこそこの正確性はあると思っていいかもしれません。

１億回乱数を起こすように書き換えて試してみました。
途中の経過も見れるようにちょっと改造してみました。

$n=10                # 0から変数n-1 まで乱数を起こす
$loopcnt=100000000   # この数だけ乱数を作る
$numcounter=@(0)*$n  # 乱数のカウンター

for($i=0;$i -lt $loopcnt;$i++){
	$num = Get-Random -max $n -min 0
	$numcounter[$num]+=1

    if($i%100000 -eq 0) {
        write-host " "
        for($j=0;$j -lt $n;$j++){
	        write-host $j " は " $numcounter[$j] " 回"
        }
    }
}

write-host " "
for($j=0;$j -lt $n;$j++){
    write-host $j " は " $numcounter[$j] " 回"
}