ForHosting KIT · 数学

サイコロの合計確率:s面サイコロk個のすべての合計値

6面のサイコロ2個では、合計7は36通り中6通りで確率1/6、2と12はそれぞれ1/36しかありません。サイコロの数と面の数を入れるだけで、すべての合計についてこの正確な表が得られます。ブラウザで無料で使えます。

  • 無料
  • ブラウザで動作
  • 登録不要
  • データは端末の外に出ません
ご利用方法 ウェブAPIメールTelegramアプリ 近日
入力した場合
K
2
S
6
結果
総結果数
36
最小合計
2
最大合計
12
平均
7

公正なサイコロを複数個振って合計に注目すると、考えられる合計値ごとに固有の厳密な確率があります。通常の6面サイコロ2個では、7は2や12より出やすく、3個になると質量は再び中央へ移り、特殊な多面体サイコロでは範囲がまったく変わります。この計算ツールはサイコロの個数kと各サイコロの面数sを受け取り、母関数 (x + x² + … + x^s)^k を決定的な整数演算で展開し、完全な確率質量関数を返します。つまり、kからk·sまで到達可能なすべての合計について、組み合わせ数・約分済み分数・小数の確率です。kが1未満、sが2未満の値は明確なバリデーションエラーで拒否されるため、不備のあるゲームルールが無言のまま意味不明な表を生み出すことはありません。

サイコロの合計確率の意味と、母関数が役立つ理由

公正なs面サイコロ1個は、1からsまでの各面を等しい確率1/sで示します。独立なコピーをk個振って面を合計すると、標本空間には等確率の結果がs^k通りあります。合計は絶対最小値k(すべてのサイコロが1)から絶対最大値k·s(すべてのサイコロが最大面)まで動きます。

中間の合計は等確率ではありません。多くの異なる面の組み合わせが同じ中央の合計を生む一方、両端の合計にはわずかなミクロ状態しかないからです。こうした組み合わせを数える古典的な道具が、指数が合計を追跡し係数が組み合わせ数を数える母関数です。

サイコロ1個は多項式 x + x² + … + x^s を寄与します。独立なサイコロk個を振ることはこの多項式をk回掛け合わせることに相当し、(x + x² + … + x^s)^k における x^t の係数は、面の合計がtになる順序付き結果の個数そのものです。その係数をs^kで割れば、合計tの厳密な確率が得られます。

これはテーブルトークRPGのダイステーブル、ボードゲームのバランス表、離散確率の入門講座の背景にあるのと同じ考え方です。また完全に決定的でもあります。同じkとsを与えれば、正しい実装は必ず同じ組み合わせ数・同じ分数・同じ順序の合計リストを出力するため、Monte Carloノイズなしにテストや教材に固定しておくのに安全な分布です。

この計算ツールが母関数を展開する仕組み

この機能は2つの必須整数で呼び出します。サイコロの個数kと、各サイコロの面数sです。エンジンは、kが1から40までの整数、sが2から100までの整数であることを検証します。

検証後、コアは0個のサイコロに対する自明な母関数(合計0で係数1)から始め、現在の係数配列を長さsの面ベクトルと畳み込むことで、サイコロを1個ずつ折り込みます。各畳み込みは厳密なBigInt演算なので、大きな組み合わせ数が早々と丸められることはありません。

k個すべてを折り込むと、エンジンは合計kから合計k·sまでの係数を読み取り、合計がs^kになることを確認し、各「組み合わせ数/総数」の分数を最大公約数のステップで約分し、表示用に安定した浮動小数点確率を出力します。ネットワークの往復も乱数生成器もなく、言語モデルの関与も一切ありません。

テーブルトーク・ボードゲームのバランス調整

デザイナーが、d6、d20、カスタム面でのダメージ合計・技能判定・複数ダイスプールの厳密な確率を、何千回ものシミュレーションを回さずに計算します。

宿題と離散確率の実習

学生と採点者が、s面サイコロk個の完全な合計分布(組み合わせ数と約分済み分数を含む)を、手計算の母関数演習と照合して検証します。

テストとツールのための決定的オラクル

面接プラットフォーム、ルールエンジン、CIスイートが、kが1未満またはsが2未満を拒否し、同一入力に対して同一のPMFを返す安定したオラクルを呼び出します。

各サイコロ合計の確率はどう取得しますか?

応答には、到達可能な各合計について組み合わせ数・約分済み分数・確率が一覧で含まれます。

kが1未満、sが2未満の場合はどうなりますか?

少なくとも1個のサイコロと少なくとも2つの面が必要です。0、負の値、1面しかないサイコロは拒否され、課金されません。

どの面の番号付けを想定していますか?

各サイコロは1からsまで(両端を含む)の面を示す想定です。これは多くの確率の教科書やテーブルゲームで使われる標準的な公正多面体モデルです。

サイコロ合計確率の計算ツールは無料ですか?

ブラウザツールはお使いのデバイス上で無料で動作します。バリデーション失敗は課金されません。

シミュレーションではなく母関数を使う理由は?

母関数の畳み込みはすべての結果を厳密に数えるため、中央や稀な合計も近似ではなく正確です。同じ(k, s)には常に同じ表が返り、Monte Carloノイズはありません。

このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。

POSThttps://api.kit.forhosting.com/prob/dice-sum

Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/prob/dice-sum \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"k":2,"s":6}'
{
  "k": 2,
  "s": 6
}
{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "prob.dice_sum",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。

1リクエストあたり$0.002

単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。

max_k40
max_s100
HTTPコード意味
401unauthorizedAPIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。
402insufficient_balance残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。
404unknown_type指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。
429rate_limitedリクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。

この計算ツールが母関数を展開する仕組み

フィールドの欠落、非整数、kが1未満、sが2未満、公開された上限を超える値は、いずれもinvalid_inputで失敗し、課金されません。応答には total_outcomes、min_sum、max_sum、そして完全な表との簡単な健全性チェックのための理論平均 k·(s+1)/2 も含まれます。

実用面、制限、料金、提供形態

ボードゲームの設計中、宿題の答え合わせ中、あるいは計算代数パッケージをインストールせずに「なぜ7が2個のサイコロで最も出やすい合計なのか」を説明したいときなど、即座に厳密な分布が欲しい場合はブラウザツールをご利用ください。受け付ける範囲はWorkerアイソレート向けに動的計画法を抑制しており、最大40個のサイコロと100面でも迅速に完了しつつ、d4、d6、d8、d10、d12、d20といった一般的な多面体セット(複数ダイスのプールを含む)をカバーします。言語モデルも外部確率サービスも乱数性もないため、この機能は継続的インテグレーションのチェックや再現可能な教材に固定しても安全です。スクリプト、ルールエンジン、面接対策プラットフォーム、教育サイトが、1つの契約のもとで多数の(k, s)ペアに対して安定したJSONを必要とする場合はAPIをご利用ください。成功した各リクエストは$0.002の課金対象1件で、バリデーション失敗は残高を消費しません。結果は完全に決定的で、同じkとsは常に同じtotal_outcomes、同じ順序の分布、同じ約分済み分数を返します。テーブルトークの設計ツール、確率チュートリアル、コーディング面接のサンドボックス、ゲームバランスのパイプラインなど、近似シミュレーションのヒストグラム(なかなか収束しないもの)より厳密な母関数の数え上げを好む場面に、このエンドポイントを組み込んでください。

KITの完全なドキュメントを見る →