Το κεφάλαιο αυτό ασχολείται με τη μαθηματική μοντελοποίηση στοχαστικών συστημάτων και πιο ειδικά με τις μεθόδους Monte Carlo. Αρχικά αναφέρονται συνοπτικά οι βασικές έννοιες των στοχαστικών διεργασιών, των Μαρκοβιανών αλυσίδων και των μεθόδων στοχαστικής προσομοίωσης. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στους αλγόριθμους τύπου Monte Carlo και στις γεννήτριες τυχαίων αριθμών. Κατόπιν παρουσιάζεται λεπτομερώς ο αλγόριθμος Metropolis-Hastings. Ακολουθούν παραδείγματα εφαρμογής του Metropolis Monte Carlo σε διαφορετικά συστήματα που αφορούν: (α) υπολογισμό βασικών ολοκληρωμάτων, (β) μοντελοποίηση απλών μοριακών συστημάτων. Για την καλύτερη υλοποίηση των αλγορίθμων από το χρήστη παρουσιάζονται ψευδοκώδικες σε αναλυτική μορφή. Η επίλυση των παραδειγμάτων γίνεται με χρήση της γλώσσας MATLAB, ενώ στο παράρτημα του κεφαλαίου υπάρχουν οι αντίστοιχοι κώδικες. Τέλος σε υπερ-σύνδεσμο (ιστοσελίδα του μαθήματος) θα υπάρχει επιπλέον διαδραστικό υλικό που έχει σχέση με τους υπολογιστικούς αλγορίθμους αυτού του κεφαλαίου και πιο συγκεκριμένα προσομοιώσεις Monte Carlo μοριακών συστημάτων με παραμέτρους οι οποίες ορίζονται από το χρήστη.