【雑記】パチンコ・パチスロと乱数の話【20240215更新・最終版】

パチンコ・パチスロをこよなく愛する皆様は
65536
という数字は1度は聞いたことがあると思います。
1/65536なんか引こうものなら
何が起きるのかとワクワクしてしまうものです。
じゃあこの65536って？乱数って？というのが今回のテーマです。

65536＝2^16(2の16乗)で表現できます。
なぜ2のべき乗を使うかというと、マイコンが関係しています。

マイコンとは簡単に言うと基板についているチップです。
まあ基板やコンピュータと読み替えていただいて差し支えないかと。

我々の生活では0～9の数字を使っています。
9の次は10と桁が上がりますね。
これを10進数といいます。

一方でコンピュータでは0と1しか使っていません。
1の次は10と桁が上がります。
2進数と言えば聞き覚えがある方もいると思います。

ではなぜ2進数かというと、マイコンは電気信号で動いているからです。
電気信号は「ON」か「OFF」の2通りしかありません。
それゆえに2進数の方が便利なんですね。

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(詳しい人なら0-5Vやの0-3.3Vやのと言われますが
簡単のためON-OFFとしています。)

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これをわざわざ10進数に変換するには、
そのためのプログラムが必要なので、
その分ROM容量を食います。
だから原則2進数で動いています。

話を乱数に戻します。
パチスロにおいて乱数は一般的に
16ビットカウンタによって取得されます。

カウンタ回路４０３は、ハードウェア的に一定範囲の乱数を生成する乱数生成回路とその乱数生成回路から所定のタイミングで乱数値をサンプリングするサンプリング回路とを含んで構成され、全体として１６ビットカウンタとして働く。

回胴式遊技機特許
https://patents.google.com/patent/JP6113813B2/ja

ビットとは2進数の桁のこと、
つまり16ビットとは「0か1」が16個並んでいるということです。
2の16乗＝65536というわけなんですね。

カウンタ回路と書いてあるので、
一定時間ごとに+1され続けるカウンタだと思います。
それをCPUで拾ってきて、乱数として用いるという風に読めますね。

噂ではZ80というマイコンを使っているとか聞くので、
噂が本当ならクロック周波数が2.5MHzになります。
2.5MHz＝0.0000004秒なので、まあ人間では狙えませんね。

乱数がどれだけ疑似的に作られていたとしても、
人間の操作＝周波数に対して十分ゆらぎのある時間
がある以上、ほぼ完全乱数と呼んでも差し支えないと思います。

体感器は違法(ゴト行為)なのでやめてくださいね。(重要)

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「ちなみ」な話
Wikipediaでは
ハードウェア乱数は真の乱数列
と書いてあるのですが、
おそらく最近作られた量子ゆらぎを用いたものではないかと推察されます。
まあ脚注もないので、ここでは引用しません。
量子ゆらぎを使った乱数については論文がいくつか出ていますので、
興味のある方は検索してみてください。

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この65536ですが
遊技機の認定及び型式の検定等に関する規則で決まっています。
(というか決まっているそうです。)

別に65536にこだわる必要はなくね？みたいな声が聞こえてきそうですが、ことパチンコパチスロにおいては理由があるのです。
それはこの業界の法律にあります。
遊技機の認定及び型式の検定等に関する規則 別表第３ 不正な改造その他の変更を防止するための遊技機の構造に係る技術上の規格（第６条関係）
これの（２）主基板に装着される電子部品に関する規格 でロムについての規格が厳格に定められています。
総容量は16KB未満、制御領域は3KBないし4.5KB未満、データ領域は3KB未満と。
つまり容量が現代においてもごく小さく、カッツカツなので65536より大きい数にするとこれを超えてしまうわけです。
逆に2の累乗にならない数で65536より小さい数だと、今度は（３）その他の規格ヌ項 のほうで「作業領域としての用途以外の用途のために使用されるリードライトメモリーで遊技の結果に影響を及ぼすおそれがあるもの」として型式試験に適合しなくなります。
そのため2の16乗でなくてはいけないのです。

パチ7　様
https://pachiseven.jp/columns/column_detail/8782

2次ソースで申し訳ないですが、
パチ7で暇人ししょう様や私が崇拝する佐々木真様など
業界人の方がおっしゃっているのでそうなんでしょう。
というのも技術上の規格にも解釈基準にも
65536という数字は明記されていません。
しかしどうも型式試験が通らないということは、
そういうことだろうということなんだと思います。

たまに乱数列が16384とか131072とか聞こえてきますが、
上記の実情を踏まえると成立役確率の最大分母は65536です。

ただし、条件装置(小役やボーナス)以外に
抽選を行うことは問題ないため、
1/131072のフリーズなどを作ることもできます。

成立役確率の最大分母は65536
を踏まえると、リプレイ確率は最低でも
1/7.2996212965025618177767877032747…
となります。
まあ1/7.3と読み替えても概ね相違ないですね。

上で「パチスロは」と書いたのは、
パチンコがソフトウェア乱数を使っていた時代があったからです。
最近はパチスロ同様ハードウェア乱数だと聞きますが、
今もあるんですかね？
P大開王とかPからくりサーカスとか分母が明らかに65536ではないので、
一部ではソフトウェア乱数列が使われているかもしれません。
このあたりは要調査ですね。
ぱちんこ遊技機も今後勉強していこうと思います。

以上、パチンコとパチスロの乱数の話でした。
成立役確率分母は65536
これだけは覚えて帰ってください。