Στοχαστικές ανελίξεις

Το παρόν κείμενο είναι μια εισαγωγή στις στοχαστικές ανελίξεις, σύμφωνη με τη διδασκαλία ενός προπτυχιακού μαθήματος στις πολυτεχνικές και μαθηματικές σχολές.
Ως προς το περιεχόμενο, περιλαμβάνονται οι στοχαστικές ανελίξεις διακριτού χρόνου: γενική θεωρία Μαρκοβιανών αλυσίδων, ταξινόμηση του χώρου καταστάσεων, στατιστικά των χρόνων άφιξης, η έννοια της αναλλοίωτης κατανομής, οριακές πιθανότητες και εργοδικά θεωρήματα. Ως εφαρμογή, μελετούμε αναλυτικά διάφορες εκδοχές του τυχαίου περιπάτου στους ακεραίους. Παρουσιάζουμε επιπλέον και στοχαστικές ανελίξεις συνεχούς χρόνου: ανελίξεις Poisson, κατά πρώτο λόγο και ανελίξεις Gauss (τυπική κίνηση Brown) κατά δεύτερο λόγο.
Ως προς τη δομή, το κείμενο χωρίζεται σε δύο βασικά μέρη: το πρώτο μέρος περιλαμβάνει την απαραίτητη θεωρία. Παρουσιάζουμε όλα τα θεωρήματα που χρειαζόμαστε, προχωρώντας σε παρουσίαση των αποδείξεων εκείνων που κρίναμε σημαντικές για εκπαιδευτικούς λόγους. Το δεύτερο και κεντρικό μέρος του κειμένου περιλαμβάνει περίπου 220 υποδειγματικά λυμένα προβλήματα, διαφόρων επιπέδων δυσκολίας, πολλά από τα οποία έχουν αποτελέσει θέματα εξετάσεων σε πολυτεχνικές και μαθηματικές σχολές. Τέλος, περιλαμβάνονται ερωτήσεις σωστού-λάθους, με πλήρεις απαντήσεις στο τέλος του βιβλίου, για πληρέστερη εμπέδωση της ύλης.