- / -

Η παρούσα διπλωματική εργασία αποτελεί μια σύντομη εισαγωγή στη θεωρία των Χορδών, ενώ ιδιαίτερη έμαφαση έχει δοθεί στις D-Branes. Αρχικά παρουσιάζεται η κλασική μποζονική χορδή, καθώς και η κβάντωσή της. Στη συνέχεια περιγράφεται ο Τ-δυϊσμός και εισάγονται οι D-Branes στη θεωρία, των οποίων και αναλύονται τα βασικά χαρακτηριστικά, ενώ παρουσιάζεται και η δράση κοσμικού όγκου για την περιγραφή τους. Ακολουθεί μια συνοπτική περιγραφή των υπερσυμετρικών χορδών και των διαφορετικών θεωριών χορδών που προκύπτουν. Τέλος, παρουσιάζεται η γεωμετρία που παράγουν οι D-Branes, σε αναλογία με την αντίστοιχη των μελανών οπών, και περιγράφεται ο τρόπος με τον οπίο κατασκευάζονται extremal μελανές οπές στη θεωρία χορδών καθώς και η μικροσκοπική περιγραφή τους μέσω κατάλληλων διατάξεων από D-Branes. / This thesis consists of a short introduction to string theory, while emphasis has been given on D-Branes. First, the classical bosonic string is presented, and its quantization. T-duality is described and D-Branes are introduced in the theory, the basic properties of which are analyzed. A short discussion of supersymmetric strings follows. Finally, the geometry of D-branes is presented, with respect to the geometry of black holes, and the way that extremal black holes are constructed in string theory, while also their microscopic describtion in terms of D-branes.

Στην παρούσα εργασία παρουσιάζονται εφαρμογές των στοχαστικών διαδικασιών στα λεγόμενα κοινωνικά συστήματα από τη σκοπιά του προγραμματισμού ανθρώπινου δυναμικού (manpower planning). O προγραμματισμός του ανθρώπινου δυναμικού έχει να κάνει με την κατάλληλη τοποθέτηση των μελών του συστήματος στις σωστές θέσεις, σε αριθμούς οι οποίοι εγγυώνται την ομαλή λειτουργία. Αρχικά αναπτύσσουμε το μη ομογενές Μαρκοβιανό σύστημα (ΜΟΜΣ), το οποίο έχει ως βάση του τις Μαρκοβιανές αλυσίδες: η συμπεριφορά του καθορίζεται από την οριακή ή σε πεπερασμένο χρόνο συμπεριφορά μιας μη ομογενούς Μαρκοβιανής αλυσίδας. Το ΜΟΜΣ, είναι ένα μαθηματικό μοντέλο, το οποίο αποτέλεσε μια θεωρία ενοποίησης μέσα σε ένα κοινό πλαίσιο, πολλών γνωστών στοχαστικών μοντέλων προγραμματισμού ανθρώπινου δυναμικού. Στη συνέχεια επικεντρωνόμαστε στον έλεγχο της συμπεριφοράς του μοντέλου. Για το σκοπό αυτό, ορίζουμε μια σχέση για το αναμενόμενο κόστος λειτουργίας και αμοιβών του ΜΟΜΣ. Στη σχέση αυτή δίνουμε τη γενικότερη δυνατή μορφή, έτσι ώστε να περιλαμβάνει ως ειδικές περιπτώσεις αρκετές από τις παραλλαγές των συναρτήσεων κόστους-αμοιβών που υπάρχουν. Τέλος, με τη βοήθεια του προγραμματισμού στόχων (Goal Programming), ελέγχουμε τις ροές του ΜΟΜΣ προκειμένου να επιτευχθεί μια ικανοποιητική συμπεριφορά σύμφωνα με κάποιους στόχους, καθώς το σύστημα περνάει τις τρεις φάσεις λειτουργίας του, δηλ. την παροδική, την ημι-παροδική και τη φάση στατιστικής ισορροπίας. / Manpower planning deals with aspects of human resources management and has been given considerable attention in the last decades. In the attempt to simulate the evolution of a manpower system and predict its future properties, mathematical models were proved to be extremely helpful both for descriptive and optimization purposes. Manpower systems have been modeled in several ways, deterministic or stochastic. The attempt of determine and regulate future structures in a manpower planning system is based mainly on the selection of appropriate recruitment distribution vectors. This effort gives rise to the control problem in mathematical manpower planning. The control of manpower systems has been of considerable concern in recent times. In a series of articles and books beginning back in the early 70's, the problem of finding appropriate recruitment policies was considered, and various mathematical models were developed according to several criteria and practical considerations. In the present work aspiration levels and priorities using goal programming are employed in a NHMS which evolves in three phases, the transient, the semi-transient and the equilibrium phase. The general goal programming framework is used in several variations which depend on the phase, in order to detect appropriate input policies that can achieve a satisfactory trade off between operational cost and target attainability.

Στην παρούσα διπλωματικής εργασία εφαρμόζουμε τις αρχές της Θεωρίας Παιγνίων, και συγκεκριμένα τις έννοιες των Ισορροπιών Nash και των Παι­γνίου Συμφόρησης, ώστε να αναλύσουμε την επίδραση που έχει στην καθο­λική απόδοση ενός δικτύου και γενικότερα ενός συστήματος διαμοιραζόμενων πόρων η εγωιστική και ανταγωνιστική συμπεριφορά των χρηστών του. Αρχικά ασχολούμαστε με το πρόβλημα της εγωιστικής δρομολόγησης φορ­τίων από μια κοινή πηγή προς έναν κοινό προορισμό σε ένα δίκτυο επικοι­νωνίας. Σε ένα τέτοιο περιβάλλον οι χρήστες επιλέγουν εγωιστικά τις στρα­τηγικές τους, οι οποίες στην περίπτωση μας αντιστοιχούν σε μονοπάτια από την πηγή προς τον προορισμό Όταν οι χρήστες δρομολογούν τα φορτία τους σύμφωνα με τις στρατηγικές που επιλέγουν, έρχονται αντιμέτωποι με μια κα­θυστέρηση που προκαλείται από τα φορτία όλων των χρηστών καθώς διαμοι­ράζονται τις ακμές. Κάθε χρήστης στοχεύει στην ελαχιστοποίηση του εγωι­στικού τον κόστους, που αντιστοιχεί σε αυτήν ακριβώς την καθυστέρηση, γεγονός που συνήθως έρχεται σε αντίθεση με το στόχο της βελτιστοποίησης της καθολικής απόδοσης του δικτύου. Η θεωρία των ισορροπιών Nash μας παρέχει μία σημαντική αρχή επίλυ­σης για τέτοιου είδους καταστάσεις: μια ισορροπία Nash, είναι μια κατάσταση του συστήματος τέτοια ώστε δεν υπάρχει κάποιος χρήστης που να μπορεί να μειώσει το εγωιστικό του κόστος αλλάζοντας μονομερώς τη στρατηγική του. Σε ένα τέτοιο δίκτυο λοιπόν περιμένουμε οι χρήστες να καταλήξουν σε μια ισορροπία Nash. Ωστόσο, ο υπολογισμός μιας τέτοιας ισορροπίας παραμέ­νει ένα πρόβλημα του οποίου η πολυπλοκότητα είναι, στη γενική περίπτωση, άγνωστη. Στα πλαίσια αυτής της διπλωματικής εργασίας δείχνουμε πειραματικά ότι ο υπολογισμός μιας αγνής ισορροπίας Nash σε ένα περιβάλλον εγωιστικής δρομολόγησης, όπου η καθυστέρηση σε κάθε ακμή ισούται με το φορτίο της. μπορεί να γίνει σε πολυωνυμικό χρόνο για μια μεγάλη ποικιλία δικτύων και κατανομών των φορτίων των χρηστών. Επιπλέον, προτείνουμε μια αρχική ανάθεση χρηστών σε μονοπάτια η οποία, όπως δείχνουν οι προσομοιώσεις μας, οδηγεί σε μια αξιοσημείωτη μείωση του συνολικού αριθμού των βημάτων που απαιτούνται ώστε να καταλήξουμε σε μια αγνή ισορροπία Nash. Επίσης αποδεικνύουμε την ύπαρξη αγνών ισορροπιών Nash και για την περίπτωση που η καθυστέρηση σε κάθε ακμή είναι εκθετική συνάρτηση του φορτίου της. Στη συνέχεια προτείνουμε και αναλύουμε ένα νέο μηχανισμό κόστους που θέτει τιμές για την ανταγωνιστική χρησιμοποίηση πόρων από ένα σύνολο χρη­στών. Το βασικό πλεονέκτημα αυτού του μηχανισμού είναι ότι οι πόροι θέ­τουν τα κόστη με έναν ισοδύναμο, δίκαιο τρόπο, και το πλέον σημαντικό είναι ότι κανένας πόρος δεν επωφελείται εις βάρος των χρηστών. Αυτός ο δίκαιος μηχανισμός κόστους επαγάγει ένα μη συνεργατικό παί­γνιο μεταξύ των χρηστών, για το οποίο αναλύουμε τις ισορροπίες Nash. Απο­δεικνύουμε ότι δεν υπάρχουν αγνές ισορροπίες Nash, εκτός από την περί­πτωση όπου όλα τα φορτία είναι ίσα, ενώ δείχνουμε ότι υπάρχει πάντα μία πλήρως μικτή ισορροπία Nash. Επίσης αναλύουμε για το παίγνιο αυτό το Κόστος της Αναρχίας, που εκφράζει την απόκλιση της απόδοσης του συ­στήματος στη χειρότερη ισορροπία Nash από τη βέλτιστη απόδοση. Αποδει­κνύουμε ότι το Κόστος της Αναρχίας στη χειρότερη περίπτωση είναι γραμ­μικό ως προς το πλήθος των χρηστών και ότι το φράγμα αυτό είναι αυστηρό. Ωστόσο προτείνουμε δύο τρόπους για να μετριάσουμε τη δυσάρεστη αυτή διαπίστωση. Καταρχήν, μελετάμε την περίπτωση όπου τα φορτία των χρηστών επιλέ­γονται από μία πολύ ευρεία οικογένεια φραγμένων κατανομών πιθανότητας. Ορίζουμε το Διαχεόμενο Κόστος της Αναρχίας το οποίο λαμβάνει υπόψη την κατανομή πιθανότητας των φορτίων και αποδεικνύουμε ότι Διαχεόμενο Κόστος της Αναρχίας φράσσεται εκ των άνω από μία μικρή σταθερά. Επιπλέον, προτείνουμε έναν υβριδικό μηχανισμό κόστους, ο οποίος επιτυγχάνει ένα ση­μαντικά μικρότερο Κόστος της Αναρχίας, ενώ το κέρδος κάθε πόρου παρα­μένει αμελητέο. / -

Στόχος της διατριβής είναι η αναζήτηση υπερσυμμετρικών λύσεων με προέλευση από την Μ θεωρία και τη θεωρία χορδών στις 10-διαστάσεις, με συνακόλουθη μελέτη των συνεπειών τους στις 4-διαστάσεις μέσω της αντιστοιχίας βαρύτητας/βαθμίδας. Στο πρώτο βήμα προχωρούμε σε συστηματική κατασκευή υπερσυμμετρικών βαρυτικών λύσεων της υπερβαρύτητας σε διάφορες διαστάσεις με μειωμένη Lorentzian ολονομία. Η κατασκευή μας βασίζεται στην εισαγωγή χρονικής εξάρτησης στις παραμέτρους moduli των Riemannian αντιγράφων. Συνεπώς οδηγούμαστε σε D-διάστατες υπερσυμμετρικές λύσεις κενού με Lorentzian ομάδα ολονομίας της μορφής G×RD-2. Στο δεύτερο βήμα προσεγγίζουμε τους 5-διάστατους χώρους Sasaki-Einstein, οι οποίοι παρεμβάλονται μεταξύ της S5 και του T1,1. Χρησιμοποιώντας τους 5-διάστατους αυτούς χώρους σαν βάση κατασκευάζουμε 6-διάστατους υπερσυμμετρικούς κώνους, οι οποίοι στη συνέχεια θα αποτελέσουν τα δομικά στοιχεία για την κατασκευή λύσεων της 10-διάστατης υπερβαρύτητας τύπου ΙΙΒ για συσσωματώματα από D3 και D5-βράνες. Στο τρίτο βήμα μελετάμε τις δυϊκές βαρυτικές λύσεις του κλάδου Coulomb που αντιστοιχούν σε μια marginally παραμορφωμένη N=4 θεωρία Yang-Mills. Μέσα από μια αλληλουχία από Τ δυϊκότητες και μετατοπίσεις συντεταγμένων κατασκευάζουμε το δυϊκο βαρυτικό υπόβαθρο, ουσιαστικά παρουσιάζοντας μια γενική μεθοδολογία. Εξετάζουμε ενδελεχώς το ζήτημα της υπερσυμμετρίας και πως αυτή ελαττώνεται από Ν=4 σε Ν=1. Στη συνέχεια ανιχνεύουμε την γεωμετρία μέσα από τον υπολογισμό του βρόχου Wilson για ζεύγος βαρέων quark-antiquark, αποκαλύπτοντας φαινόμενα θωράκισης και εγκλωβισμού για το δυναμικό. / Our main objective is the quest of supersymmetric solutions coming from M theory and 10-dim string theory together with the study of their implications in 4-dim through the AdS/CFT correspondence. As a first step we proceed in a systematic construction of supersymmetric supergravity solutions in diverse dimensions with reduced Lorentzian holonomy. Our construction is based on time dependence insertion over the moduli parameters of the Riemannian counterparts. We end up with D-dim supersymmetric vacuum solutions with Lorentzian holonomy group of the semidirect product type G×RD-2. In the second step we get near the 5-dim Sasaki-Einstein spaces which interpolate between S5 and T1,1. Using those 5-dim spaces as a base we construct the 6-dim supersymmetric cones which in turn will form the building blocks for the consequent construction of supersymmetric type-IIB supergravity solutions representing a stack of D3- and D5-branes. In the last step we study the gravity duals of the Coulomb branch of marginally deformed N=4 Yang-Mills theory. Through a sequence of T dualities and coordinate shifts we construct the dual supergravity background, in other words present a general methodology. We examine in detail the issue of supersymmetry and in particular the way it is reduced from N=4 to N=1. We probe the geometry through the computation of the expectation value of the Wilson loop operator for a pair of quark-antiquark, reviling confining and complete screening phenomena for the potential.

Στην εργασία αυτή ασχολούμαστε με το πρόβλημα της δρομολόγησης ενός συνόλου αιτήσεων επικοινωνίας σε WDM (Wavelength Division Multiplexing) πλήρως οπτικά δίκτυα από την άποψη της θεωρίας παιγνίων. Αν θεωρήσουμε κάθε αίτηση δρομολόγησης (ζεύγος κόμβων αφετηρία-προορισμός) ως παίκτη, τότε μία στρατηγική περιλαμβάνει ένα μονοπάτι από τον κόμβο-αφετηρία στον κόμβο-προορισμό και μία συχνότητα (χρώμα). Λαμβάνοντας υπόψη τον περιορισμό ότι δύο παίκτες δεν μπορούν να χρησιμοποιήσουν την ίδια συχνότητα στην ίδια ακμή, θεωρούμε ότι το κόστος δύο αλληλοσυγκρουόμενων στρατηγικών είναι απαγορευτικά μεγάλο. Στο παραπάνω πλαίσιο, μελετάμε διάφορες φυσικές συναρτήσεις κόστους επικεντρώνοντας στην ύπαρξη αμιγών σημείων ισορροπίας Nash και στην υπολογιστική πολυπλοκότητα αναγνώρισης και υπολογισμού τους. / We consider the problem of routing a number of communication requests in WDM (wavelength division multiplexing) all-optical networks from the standpoint of game theory. If we view each routing request (pair of source-target nodes) as a player, then a strategy consists of a path from the source to the target and a frequency (color). To reflect the restriction that two requests must not use the same frequency on the same edge, conflicting strategies are assigned a prohibitively high cost. Under this formulation, we consider several natural cost functions focusing on the existence of Nash equilibria and on the complexity of recognizing and computing them.

Στην εργασία αυτή θα παρουσιάσουμε το θεώρημα Gauss-Bonnet. Το θεώρημα αυτό είναι ένα από τα σημαντικότερα θεωρήματα της θεωρίας επιφανειών. Για πρώτη φορά δημοσιεύθηκε από τον O. Bonnet (1819-1892) το 1848, αλλά πιθανότατα να ήταν γνωστό στον Gauss. Μελετάμε το ολοκλήρωμα της καμπυλότητας Gauss K μιας συμπαγούς προσανατολισμένης επιφάνειας S. Στη συνέχεια δείχνουμε τη συσχέτιση του ολοκληρώματος αυτού, με την χαρακτηριστική του Euler, η οποία είναι μια σημαντική τοπολογική αναλλοίωτος της επιφάνειας S. Επίσης αναφερόμαστε στη γενίκευση του θεωρήματος Gauss-Bonnet σε μεγαλύτερες διαστάσεις. / In this work we study the Gauss-Bonnet Theorem. This theorem is one of the most important theorems in differential geometry of surfaces. Ιt was published by O. Bonnet (1819-1892) in 1848, but propably it was also known to Gauss. We study the integral of the Gauss curvature K of a compact, orientable surface S. Next we describe the connection of this integral with the Euler characteristic which is an important topological invariant of S. We also exam the generalization of the Gauss-Bonnet theorem in bigger dimensions.

Στόχος μιας επένδυσης είναι το κέρδος, όπως αυτό εκφράζεται μέσω της απόδοσης. Στην εργασία αυτή μελετάμε την έννοια και τις διάφορες μορφές απόδοσης, καθώς και διάφορα μοντέλα πρόβλεψής της, όπως το Μοντέλο Τυχαίου Περιπάτου. Στη συνέχεια εξετάζουμε την σχέση κινδύνου-απόδοσης και τον τρόπο με τον οποίο ενδείκνυται να διαχειριζόμαστε χαρτοφυλάκια επενδυτικών προϊόντων. Για τον σκοπό αυτό είναι ιδιαιτέρως χρήσιμη η εύρεση του Tangency Portfolio, η εκτίμηση των E(R) και σR, και τέλος η μελέτη της συσχέτισης μεταξύ των τοποθετήσεων ρίσκου που αποτελούν το χαρτοφυλάκιό μας. Ακολουθεί αναφορά σε επενδύσεις σταθερού κέρδους, όπως είναι τα ομόλογα, και εισάγεται η έννοια της Value at Risk (VaR), με τις δύο βασικές της παραμέτρους, τον χρονικό ορίζοντα (Τ) και το επίπεδο εμπιστοσύνης (1-α). Η VaR εκτιμάται παραμετρικά, μη παραμετρικά και με την χρήση Pareto Tails. Τέλος, εισάγεται η έννοια των συζεύξεων (copulas), και μελετώνται μέσω αυτών οι τιμές της VaR ενός επενδυτικού χαρτοφυλακίου. Κλείνουμε με μια εφαρμογή στο λογισμικό XPlore, όπου χρησιμοποιούνται πραγματικά δεδομένα τραπεζικών προϊόντων για τη μελέτη της VaR. / Objective of an investment is profit, as this is expressed through returns.We study the meaning and various forms of returns, as well as various models of anticipation of returns, such as the Random Walk Model.We focus at the risk-return relationship, and the way in which it is appropriate to manage portfolios of various investment products. To accomplish this, it is useful finding the tagency portfolio, estimating E(R) and sR, and eventualy studying the correlation between the various risk investments, which consist part of a portfolio.We continue with an extended reference to bonds, and introduce the concept of Value at Risk (VAR), with the it's two basic parameters, time horizon (T) and level of confidence (1-a).VaR is estimated parametricaly, non-parametricaly and with the use of pareto tails. Finally, we introduce the concept of copulas , and with their aid, we try to estimate the VaR of an investment portfolio. We conclude with an example of Value at Risk estimation, using real data, taken from the site of the National Bank of Greece.

Ανασκόπηση τηε θεωρίας Dirac σχετικά με τα μαγνητικά μονόπολα και αποτελέσματα της. Ανασκόπηση εννοιών από την τοπολογία και την διαφορική γεωμετρία, με την βοήθεια των οποίων, περιγράφουμε την θεωρία των t'Hooft-Polyakov, και συγκεκριμένα την λύση που βρήκαν που αντιστοιχεί σε μαγνητικό μονόπολο στην μη αβελιανή θεωρία με ομάδα βαθμίδας την SU(2). Τέλος, εξετάζονται τα γενικά χαρακτηριστικά των μονοπολικών λύσεων με τοπολογικά επιχειρήματα και γενικεύονται τα αποτελέσματα προηγούμενων ενοτήτων. / Dirac theory of magnetic monopoles. Aspects of topology and differential geometry. The t'Hooft - Polyakov solution in non abelian gauge theory with gauge group SU(2). General properties of monopole solutions from a topological point of view.

- / -