synthaktische Information

Tiffüü · Anmeldungsdatum: 18.03.2011 Beiträge: 91

Ich muss leider alle Fragen reinstellen, damit ich meine Klausur auch schaff, dann das was ich wissen will, steht so ohne weiteres nicht im Inet.

Also es geht um synthaktische Information: Irgendwas mit einer Fussballmannschaft.. Ich hab keine Ahnung, was das mit Genetik zu tun haben soll.
1.
Also 32 Mannschaften nehmen an der Endrunde der Fussballweltmeisterschaft teil und alle haben die gleichen Siegeschancen und dass ich den Gewinner nicht kenn. Nun wird gefragt, wie viel synthaktische Info ich denen gebe, wenn ich ihnen mitteile, wer der letzte Sieger war.. HÄÄÄÄ .. erstaunt

2. Ich vereinbare mit einem Biostudent einen Code. Ich teile ihm das in DNA- Sequenz mit ( wie lang ist die Sequenz)

Also was is weiß, ist dass ein Nukleotid 2 bit Synt. Info hat, aber das wars auch schon

jörg · Anmeldungsdatum: 12.12.2010 Beiträge: 2107 Wohnort: Bückeburg

Es geht hier, wie gesagt, um Syntaktik, also um die "Informationsstruktur".
Davon abzugrenzen ist die Semantik (also der "Informationsinhalt") und die Pragmatik (also die "Interpretation" einer Information).
Soviel erst mal als Einleitung.

Grundsätzlich helfen hier die Überlegungen weiter, die wir bei der Aufgabe zu den 5-stelligen "Codons" angestellt haben, wir müssen nun nur versuchen, das Ganze in ein binäres System zu übertragen.

Erkläre doch dazu einmal, warum ein Nukleotid ausgerechnet durch die Informationsstruktur von 2bit dargestellt werden kann.
Was ist denn 1bit?

zu1.)
Eine andere Formulierung der Frage wäre:
Wieviele Stellen muss ein binärer Code haben, damit wir 32 "Zeichen" eindeutig darstellen können?
Im Prinzip ist hier also nach der Anzahl der Stellen gefragt, wenn ich nicht 4 Möglichkeiten, sondern nur 2 habe, um eine Stelle zu besetzen und 32 "Dinge" sicher durch eine Kombination dieser zwei Möglichkeiten voneinander unterscheiden möchte.

zu2.)
hier brauche ich noch die Information, ob der Code die Buchstaben unseres Alphabetes codieren soll.
Falls dem so ist, ist die Frage, wieviele Stellen ein Buchstabe haben muss, wenn ich 26 verschiedene semantische Zeichen (also die Buchstaben unseres Alphabetes) mit 4 syntaktischen Zeichen (also den Basen A,T,C,G) darstellen möchte.
Also wieviele Stellen muss mein Code (aus 4 Möglichkeiten bestehend) haben, damit ich 26 Buchstaben darstellen kann?

Tiffüü · Anmeldungsdatum: 18.03.2011 Beiträge: 91

owee. schon wieder so eine schwere Aufgabe.. ich weiss nicht, was 1bit ist.. stand halt nur da, das ein Nukleotid 2bit hat Grins

.. na und um 32 darstellen zu können muss der code 2 stellen haben oder

und bei Aufgabe 2 soll man nur die Zeichen der DNA haben.
Man hat bei Nr. 4 nur das Wissen, wie viele Mannschaften teil nehmen und mehr nicht, und soll ihm den neuen Weltmeister mittels einer DNA- Sequenz sagen

erstaunt

jörg · Anmeldungsdatum: 12.12.2010 Beiträge: 2107 Wohnort: Bückeburg

Also: 1 bit kann man sich als eine "Ja/Nein"- oder "an/aus"- Entscheidung vorstellen, es ist also definiert als eine Stelle im binären Code.
Ein Nukleotid hat nun 2 bit, weil man zwei Stellen braucht, um 4 Elemente in zwei Zeichen darzustellen.
Als Beispiel:

A=0-0
T=0-1
C=1-0
G=1-1

Ich brauche also bei reinen "an/aus"- Entscheidungen zwei Stellen, um 4 Zeichen eindeutig darzustellen.

Da ich dachte, dass es bei der Aufgabe mit den Fussballmannschaften um ein binäres Darstellungverfahren gehen soll, habe ich dieses gefragt.
Wenn es aber in dem quartären System der DNA- Basen darzustellen ist, ist das nicht so wichtig.

zu1.)
Damit lautet die Frage, wieviele Stellen notwendig sind, um 32 "Zeichen" (hier die Mannschaften) durch Anordnung von 4 Elementen (hier die DNA- Basen) sicher voneinander zu unterscheiden.
Du sagst 2 Stellen reichen aus?
Wieviele verschiedene Möglichkeiten hast du denn, wenn du an 2 Stellen 4 Elemente beliebig anordnen kannst?
Also ich bräuchte dafür mind. 3 Stellen.....

zu2.)

Tiffüü · Anmeldungsdatum: 18.03.2011 Beiträge: 91

hmm ok also aufgabe 1 hat mit den Basen der DNA nicht zu tun, hat irgendwie mit Genetik überhaupt nix zu tun. Man soll sagen, wie viel syntaktische Info übertragen wird, wenn man den 32 Mannschaften mitteilt, wer der letzte WM Sieger war.. versteh ich irgendwie nicht so recht. Weil es erhalten ja alle die gleiche Information erstaunt

und bei 2 (Ich kanns ja mal auformulieren):

Mit einem sportbegeisterten Biologiestudenten vereinbaren sie einen Code, mittels dessen SIe Ihm, ohne auf irgenwelches Vorwissen mit Ausnahme der Anzahl der teilnehmenden Mannschaften zurückgreifen zu können, den neuen Weltmeister in Form einer DNA-Sequenz mitteilen können. WIe lang muss die verwedete DNA- Sequenz sein ?

unglücklich

jörg · Anmeldungsdatum: 12.12.2010 Beiträge: 2107 Wohnort: Bückeburg

Ahaa,
Dann beginnen wir mal mit Aufgabe 2.)
Wir sollen also jeder von 32 Mannschaften einen DNA- Code zuordnen, so dass ich dir jede beliebige der 32 Mannschaften in Form dieses Codes "nennen" kann.
Wieviele Stellen muss ein System aus 4 Zeichen aufweisen, damit wir 32 Mannschaften codieren können?

Wieviele Möglichkeiten hätten wir denn, wenn wir die 4 Buchstaben an zwei Stellen anordneten?
Und wieviele, wenn wir sie an drei Stellen anordneten?

Tiffüü · Anmeldungsdatum: 18.03.2011 Beiträge: 91

hmm ja um 4 zeichen an 2 stellen anornen zu können, braucht man 2..

also wir haben 4 buchstaben und 4^4 Möglichkeiten die zu kombinieren und wir haben 32 Manschaften, die jeweils einen anderen Code bekommen, also 32 *4 ?? Ich steh aufm Schlauch aber anders gehts doch nicht oder ?? erstaunt

jörg · Anmeldungsdatum: 12.12.2010 Beiträge: 2107 Wohnort: Bückeburg

Tiffüü · Anmeldungsdatum: 18.03.2011 Beiträge: 91

Oh man ich verstehs nicht.. also wir haben 32 Mannschaften und ich will einer der Mannschaften mitteilen... kann ich für eine Mannschaft einen Buchstaben nehmen ? also Mannschaft 1 = A ,Mannschaft 2= T usw. dann hab ich schonmal 4 Möglichkeiten, dann kommt Spalte 2 mit 2 Buchstaben, reicht also auch nicht aus, also müsst ich Spalte 3 noch nehmen mit 3 Buchstaben oder .. da wär Mannschaft 1 z.b. A und Mannschaft 5 z.B. AA usw ... erstaunt

jörg · Anmeldungsdatum: 12.12.2010 Beiträge: 2107 Wohnort: Bückeburg

Nun soll aber jede Mannschaft durch die gleiche Anzahl von Zeichen dargestellt werden; wie viele Stellen brauchst du also?

Wenn du versuchst, die Fragen zu beantworten, die ich in meinen Beiträgen stelle, nähern wir uns der Aufgabe systematisch; was du hier machst, hat ein bißchen was von Raten.....

Also:

Tiffüü · Anmeldungsdatum: 18.03.2011 Beiträge: 91

na dann 3 oder ?? ach und dann machen wir das so, wie wo ich gefragt habe: wie viele dna-moleküle mit 5 basensequenzen möglich sind..

Es gibt ja dann 4^3 Möglichkeiten oder ? das macht 64 Möglichkeiten 3 Zeichen anzuorden und wir brauchen aber nur 32 ..

Nehm ich dann 32*3 =96 --> dann ist die Sequenz 96 Basen lang .. oder is das falsch ? erstaunt

jörg · Anmeldungsdatum: 12.12.2010 Beiträge: 2107 Wohnort: Bückeburg

Tiffüü · Anmeldungsdatum: 18.03.2011 Beiträge: 91

Achso.. also ist die Antwort 3 Basen.. das könnte Sinn machen, weil ich ja mit dem Student den Code vorher schon ausgemacht hab.. und mehr ist das nicht ??

jörg · Anmeldungsdatum: 12.12.2010 Beiträge: 2107 Wohnort: Bückeburg

...mehr ist das nicht.....
Genau, ihr müsst natürlich jede Mannschaft einer Sequenz zuordnen, sonst wird das nix.

Das Ribosom muss ja auch eine Sequenz eindeutig einer Aminosäure zuordnen, sonst wird das mit dem funktionsfähigen Protein nichts.

Der "Empfänger" muss den Code also selbstverständlich entschlüsseln können.

Ist das denn jetzt klar?

Tiffüü · Anmeldungsdatum: 18.03.2011 Beiträge: 91

ja das ist jetzt klar.. ich denk anscheinend immer ZU kompliziert.. und was ist mit Aufgabe 1 ?? wenn ich den 32 Mannschaften sage, wer der letzte Weltmeister war, wie viel syntaktische Info übermittel ich da ?? HÄ

jörg · Anmeldungsdatum: 12.12.2010 Beiträge: 2107 Wohnort: Bückeburg

Dazu müssen wir unser nun erworbenes Wissen auf ein binäres System übertragen, also ist die Frage, wieviel bit wir ihm mitteilen, wenn wir Informationen über eine Mannschaft mitteilen.

Ist diese Information wieder in den DNA- Basen codiert, multiplizierst du die Anzahl der Basen einfach mit 2 (2bit pro Base).

Ist der Code allerdings im binären System codiert, lautet die Frage, wie oft die 2 mit sich selbst multipliziert werden muss, um grösser oder gleich 32 zu erhalten, also

.

Du kannst also auch wieder ein Baumdiagramm verfolgen, nur hast du jetzt an jeder Stelle nur 2 Möglichkeiten, nämlich 0 und 1.
Also hast du in der zweiten Spalte

und in der dritten Spalte

Möglichkeiten und so weiter, wieviele Stellen brauchst du dann, um 32 Möglichkeiten abzudecken?

Tiffüü · Anmeldungsdatum: 18.03.2011 Beiträge: 91

also 2^5 macht genau 32 .. also wäre das die 5. spalte

jörg · Anmeldungsdatum: 12.12.2010 Beiträge: 2107 Wohnort: Bückeburg

Genau, im binären System übertragen wir also dann einen syntaktischen Informationsgehalt von 5 bit, im DNA- Basen- System einen von 6 bit "Grösse".

Tiffüü · Anmeldungsdatum: 18.03.2011 Beiträge: 91

also lautet die antwort 5 bit, weil nach DNA- war ja nicht gefragt Grins

wir hatten das ja besprochen, wennich z.b eine 6 basen lange sequenz habe liegen die Möglichkeiten bei 4^6 .. das macht 4096 und wenn ich z.b. GAAATC habe und die fragen nach, wie hoch die Wahrscheinlichkeit ist genau diese zu erhalten, dann liegt die Wahrscheinlichkeit meinen Berechungen nach bei 0,0244 % oder ?

4096 = 100%
1= 0,0244% (weil: 100 : 4096=0,0244)
grübelnd

jörg · Anmeldungsdatum: 12.12.2010 Beiträge: 2107 Wohnort: Bückeburg

korrekt

Tiffüü · Anmeldungsdatum: 18.03.2011 Beiträge: 91

da bin ich je erleichtert smile

.. dann hatten die mal noch gefragt wenn man eine bestimmte sequenz in Auftrag gibt, und der der das machen soll gibt eine falsche, zufällige ein, allerdings mit weniger Basen und dann ist die Frage, wie hoch die Wahrscheinlichkeit ist, das es nicht meine ist..

müsste eigentlich 100% sein, weil es ja schon viel weniger Basen sind.
das ist bestimmt ne Fangfrage xD

jörg · Anmeldungsdatum: 12.12.2010 Beiträge: 2107 Wohnort: Bückeburg

sehe ich auch so...

Tiffüü · Anmeldungsdatum: 18.03.2011 Beiträge: 91

ok dann dank ich dir.. jetzt sinds ja nur noch 2 fragen und dann kann die Klausur kommen Zwinkern