モンテカルロ法で円周率を求めよう


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 そもそも,モンテカルロ法とは,フォン・ノイマン( V.Neumann )やウラム( S.M.Ulam )によって 1945 年頃から用いられ,「確定的な問題を,乱数を利用して解くこと」とされていたようです. しかし最近では,少しこれを拡大解釈して,乱数を利用するシミュレーションをモンテカルロ法ということが多くなってきました.

さて,円周率が π であることは有名ですが,ここでは乱数を用いたシミュレーションで π の値に迫ってみましょう.
下図のように1辺の長さが1の正方形とそれに内接する 4分の1 円 ( 扇形 )があります.

正方形の面積 : 扇形の面積= 1: π/4

この正方形のなかに,ランダムに n 個の点を落としたとき,r 個の点が円内に落ちたとすれば,

1: π/4 = n : r  ∴ π = 4 * r/n

となります.落とす n 個の点を多くすればするほど,より正確な値 に近くなると予想できるでしょう.


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