Heute, am 9. November 2026, zeigt ARD alpha die Sendung „alpha Uni – Mathe, Molekularmedizin/Biomedizin, Informatik“. Zu sehen ist die Folge von 22:30 bis 23:00 Uhr. Das Video soll demnächst auch in der Mediathek verfügbar sein.

Im Mittelpunkt stehen drei Studierende und ziemlich unterschiedliche Einblicke in ihren Hochschulalltag. Philine studiert im 4. Semester Mathematik an der TU Berlin. Franziska ist im 4. Semester an der Universität Tübingen eingeschrieben und arbeitet im Labor. Valerie studiert Informatik im Bachelor an der TU Darmstadt. Die Redaktion der Sendung hat Corinna Benning übernommen.

Zwischen Markov-Ketten und Genetiklabor

Bei Philine geht es unter anderem um Wahrscheinlichkeitstheorie und Markov-Ketten, eine Übungsgruppe mit Hausaufgaben, „Groups and Logic“ sowie Funktionalanalysis. Das klingt nach viel Tafel, Papier und Formeln – und vermutlich nach jenen Momenten, in denen eine Aufgabe erst nach dem dritten Kaffee halbwegs freundlich aussieht.

Wahrscheinlichkeitstheorie und Statistik sind allerdings nicht nur mathematische Pflichtübungen. Für Ingenieurtätigkeiten spielen sie etwa bei der Analyse von Mess- und Quantisierungseinflüssen, der Bestimmung unbekannter Parameter in Messkampagnen, der Qualitätssicherung von Bauteilen und Systemen, der Analyse von Übertragungsfehlern und der Beseitigung von Störeinflüssen in der Signalverarbeitung eine Rolle.

Eine entsprechende Vorlesung vermittelt Grundlagen zur Modellierung, Analyse und Lösung zufälliger Phänomene in praktischen Anwendungen. Dazu gehören Kombinatorik und relative Häufigkeiten, Wahrscheinlichkeitsräume nach Laplace und Kolmogorov sowie elementare Eigenschaften von Wahrscheinlichkeitsmaßen. Bedingte Wahrscheinlichkeiten helfen dabei, Abhängigkeiten und besondere Phänomene zu untersuchen.

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Zufallsvariablen bilden Wahrscheinlichkeitsräume in geeignete Bildräume ab und erzeugen dort Verteilungen. Beschrieben werden diese über Verteilungsfunktionen; in Bildräumen wie den reellen Zahlen lassen sich Wahrscheinlichkeiten praktisch berechnen. Behandelt werden diskrete und stetige Zufallsvariablen, Wahrscheinlichkeitsmassefunktionen, Wahrscheinlichkeitsdichten, Momente und charakteristische Funktionen.

Auf dem Programm stehen außerdem konkrete Verteilungen, die etwa zur Beschreibung von Störungen und Quantisierungsfehlern eingesetzt werden. Mehrdimensionale Verteilungen machen Abhängigkeiten zwischen zufälligen Einflüssen analysierbar. Aus Verbundverteilungen lassen sich unter anderem Unabhängigkeit, Korrelation, Randverteilungen und bedingte Verteilungen ableiten.

Auch komplexwertige Verteilungen gehören dazu, ebenso Verteilungen unter Abbildungen – etwa von kartesischen in Polarkoordinaten – sowie die Abbildung einer Amplitude auf eine Momentanleistung. Das Gesetz der großen Zahlen und der zentrale Grenzwertsatz beschreiben, wie sich Momente beziehungsweise Verteilungen bei vielen Beobachtungen annähern. Praktisch heißt das: Mittelwertbildung kann Schätzungen verbessern, und Normalapproximationen helfen bei Aufgaben, die sonst schwer zu berechnen wären.

Zum Schluss kommen statistische Grundlagen hinzu, mit denen sich aus endlichen Stichproben Rückschlüsse auf zugrunde liegende Verteilungen ziehen lassen. Dazu zählen Punktschätzer und ihre Gütekriterien, die Herleitung von Punktschätzern mit Maximum-Likelihood- und MMSE-Ansatz, Bereichsschätzer beziehungsweise Konfidenzintervalle sowie Grundzüge von Hypothesentests.

Franziska arbeitet derweil in einem Laborpraktikum im Genetiklabor der Universität Tübingen. Sie untersucht DNA, um festzustellen, ob ein ungeborenes Kind an einer unheilbaren Erbkrankheit erkrankt ist. Ein nüchterner Satz für eine Arbeit, hinter dem eine ziemlich schwere menschliche Frage steckt.

Programmieren ist nur ein Teil

Valeries Informatikstudium an der TU Darmstadt umfasst neben Programmierung auch theoretische Grundlagen, künstliche Intelligenz und IT-Sicherheit. In ihren Lehrveranstaltungen geht es um Software Engineering, Computersystemsicherheit, eine Einführung in die künstliche Intelligenz und probabilistische Methoden der Informatik.

Gerade die probabilistischen Methoden verbinden die Informatik mit mathematischen Modellen von Unsicherheit. In Anwendungen müssen Messwerte, Störungen und unvollständige Informationen irgendwie eingeordnet werden – nicht immer elegant, manchmal eher Schritt für Schritt und mit reichlich Geduld.

Das Mathematikstudium selbst verbindet theoretische und angewandte Mathematik. Es schult das logische und systematische Lösen komplexer Probleme und umfasst zentrale Fachgebiete wie Analysis, Algebra, Geometrie, Wahrscheinlichkeitstheorie und Statistik. Praxisorientierte Themen sind unter anderem Numerik, Optimierung und Data Science.

Dabei werden analytisches Denken, Abstraktionsvermögen und methodische Präzision trainiert. Absolventinnen und Absolventen arbeiten später beispielsweise in der Finanz- und Versicherungswirtschaft, in IT und Softwareentwicklung, im Ingenieurwesen, in der Unternehmensberatung sowie in Forschung und Lehre.

Wer heute Abend einschaltet, bekommt also drei Studienwege zu sehen: mathematische Strukturen an der TU Berlin, DNA-Analysen in Tübingen und Informatik zwischen Software, Sicherheit und künstlicher Intelligenz in Darmstadt. ARD alpha zeigt „alpha Uni – Mathe, Molekularmedizin/Biomedizin, Informatik“ am 9. November 2026 von 22:30 bis 23:00 Uhr; das Video soll demnächst in der Mediathek bereitstehen.