Skip to main content
Book cover

Stochastik pp 111–171Cite as

Birkhäuser

Anwendungen in Biologie, Kryptologie und Algorithmik

  • Chapter
  • First Online:
  • 7225 Accesses

Part of the book series: Grundstudium Mathematik ((GM))

Zusammenfassung

Die Wahrscheinlichkeitstheorie wurde einerseits entwickelt als ein Instrument zur Untersuchung unserer Welt und half bei der Erzeugung vieler Durchbrüche insbesondere in der Physik und der Biologie. Andererseits spielte die Wahrscheinlichkeitstheorie eine wesentliche Rolle beim Entwurf und bei der Entwicklung von technischen Systemen. Die Zielsetzung dieses Kapitels ist es, drei eindrucksvolle Beispiele zu zeigen, die die Stärke von Wahrscheinlichkeitskonzepten in der Biologie, der Kryptographie und beim Algorithmenentwurf belegen. In der Populationsgenetik zeigen wir, wie man Naturgesetze mittels Wahrscheinlichkeitsrechnungen entdecken, erklären und begründen kann. In der Algorithmik zeigen wir, wie man mit Hilfe von Zufallsentscheidungen exponentiell viel Arbeit sparen kann. In der Kryptographie zeigen wir, wie Wahrscheinlichkeitsüberlegungen zum Entwurf eines pfiffigen Kryptosystems führen können und wie tiefgreifendere statistische Konzepte bei der Kryptoanalyse dieses Kryptosystems zum Durchbruch führen können.

This is a preview of subscription content, log in via an institution.

Buying options

Chapter
USD   29.95
Price excludes VAT (USA)
  • Available as PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
eBook
USD   29.99
Price excludes VAT (USA)
  • Available as EPUB and PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
Softcover Book
USD   39.99
Price excludes VAT (USA)
  • Compact, lightweight edition
  • Dispatched in 3 to 5 business days
  • Free shipping worldwide - see info

Tax calculation will be finalised at checkout

Purchases are for personal use only

Learn about institutional subscriptions

Notes

  1. 1.

    Biologisch gesehen ist auch dieses Modell noch eine Vereinfachung, weil bei der zufälligen Auswahl der beiden Elternteile deren Geschlecht nicht berücksichtigt wird. So wäre dieses Modell aber für Hermaphroditen (zum Beispiel Weinbergschnecken) anwendbar.

  2. 2.

    Bemerke, dass wir absichtlich die neue Bezeichnung \(\mathop{\mathrm{Prob}}\) für die Wahrscheinlichkeitsverteilung über die Allele gewählt haben, um sie von der Wahrscheinlichkeitsverteilung über die Genotypen zu unterscheiden.

  3. 3.

    Erinnere dich daran, dass \(m_{\text{AA},k+1}=P_{k+1}(\text{AA})\cdot m\) und \(m_{\text{A}\alpha,k+1}=P_{k+1}(\text{A}\alpha)\cdot m\) gelten.

  4. 4.

    Der Algorithmus selber produziert keine zufälligen Bits. Diese müssen ihm von außen zur Verfügung gestellt werden.

  5. 5.

    Als deterministisch bezeichnen wir klassische Algorithmen, die für jede Eingabe eine eindeutig gegebene Berechnung durchführen.

  6. 6.

    Für eine reelle Zahl m ist \(\lceil m\rceil\) die kleinste natürliche Zahl, die mindestens m ist. Zum Beispiel ist \(\lceil 2.6\rceil=3\).

  7. 7.

    Wenn eines der k Resultate „≠“ ist, dann wissen wir mit Sicherheit, dass X ≠ Y gilt. Einen Fehler kann man nur machen, wenn man k Mal das Resultat „=“ erhalten hat, obwohl X ≠ Y gilt.

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Corresponding author

Correspondence to Michael Barot .

Rights and permissions

Reprints and permissions

Copyright information

© 2017 Springer International Publishing AG

About this chapter

Cite this chapter

Barot, M. (2017). Anwendungen in Biologie, Kryptologie und Algorithmik. In: Stochastik. Grundstudium Mathematik. Birkhäuser, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-319-57595-7_4

Download citation

Publish with us

Policies and ethics