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Digital Search Trees and Chaos Game Representation

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Academic year: 2021

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(1)Digital Search Trees and Chaos Game Representation Peggy Cénac, Brigitte Chauvin, Stéphane Ginouillac, Nicolas Pouyanne. To cite this version: Peggy Cénac, Brigitte Chauvin, Stéphane Ginouillac, Nicolas Pouyanne. Digital Search Trees and Chaos Game Representation. [Research Report] RR-5856, INRIA. 2006, pp.27. �inria-00070170�. HAL Id: inria-00070170 https://hal.inria.fr/inria-00070170 Submitted on 19 May 2006. HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of scientific research documents, whether they are published or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers.. L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés..

(2) INSTITUT NATIONAL DE RECHERCHE EN INFORMATIQUE ET EN AUTOMATIQUE. Digital Search Trees and Chaos Game Representation Peggy Cénac — Brigitte Chauvin — Stéphane Ginouillac — Nicolas Pouyanne. N° 5856 March 2006. ISSN 0249-6399. ISRN INRIA/RR--5856--FR+ENG. Thème BIO. apport de recherche.

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(46) Zr (s) = min{j ≥ 1

(47) Uj+Tr−1 (s) . . . Uj+Tr−1 (s)−r+1 = s1 . . . sr }.. a.`l€—|3w]i`Vp3£”jk[]`‰ |3yk¹p—{4nD|3‚on¡j›gˆp3£+jk[]`^Fp4o`_r³ojk[]`Xy|3‚]ops^ {u|3yknD|3morq`li Z (s) |3y`·n¡‚]o`_~,`_‚Y² o`_‚hj—Å  `_j·w]i·jk[]`_‚½n¡‚µjkyp4Yw]€l` |si·m`_n¡‚otˆjk[]`¨ž.|3n¡jkn¡‚otÇjkn¡^F`Fp3£jk[]` !]yijVph€l€_woy`_‚]€l`’p3£ Y (s) ¡ n Ï ‚ k j ] [ · `  i l ` h v ] w _ ` ] ‚ l € ` s r. r. (r). . . . Uj+Tr−1 (s) Uj−1+Tr−1 (s) . . . U1+Tr−1 (s) ,. jk[L|3jnqijp¨i|lg.

(48) Yr (s) = min{j ≥ r

(49) Uj+Tr−1 (s) . . . Uj+Tr−1 (s)−r+1 = s1 . . . sr }.. ¤9w]`.jpXjk[]`.~puiikn¡morq`pº{`_ykrD|3~o~on¡‚otVm`_j›ž1`l`_‚’jk[]`.~oy`"!o®Y`li¶p3£ |3‚]»jk[]`ikwY­¨®o`liŸp3£  ž´`[L|l{`Vjk[]`·n¡‚]`lvhwL|3r¡n¡j›g Z (s) ≤ Y (s) Å´ehn¡‚]€l`Vjk[]`·i`lvhw]`_‚]s€l` (U ) nqi ikj|3jknqps‚L|3ykgLsjk[]` €lps‚]Yn¡jknqps‚L|3r4Ynqikjkykn¡mowojknqps‚¢p3£ tun¡{`_‚ T (s) nqi?jk[]`ŸYnqikjkykn¡mowojknqps‚Vp3£Yjk[]` !]yikj ph€l€_woy`_‚]€l` p3£ jk[]`¶ž´psy s n¡‚»jk[]`1y`—|3r¡n¡Y©º|3(s) jknqps‚Fp3£,|9‰‹|3yk¹pº{V€[L|3n¡‚Fp3£ psyo`_y 1 sžn¡jk[»jky|3‚]ikn¡jknqps‚»^¬|3jkykn ® 3 | ] ‚ P   ž ¡ n k j Ï [ ¡ n o ‚ ¡ n k j D n 3 | K r Y  q n k i k j k y ¡ n o m o w k j q n ps‚Ïjk[]`Xn¡‚h{s|3yknD|3‚hj^F`—|sikwoy`uşb ‚P~L|3ykjknq€_worD|3yjk[]`€lps‚]Yn¡jknqps‚L|3r Q Ynqijkykn¡mowojknqps‚Ïp3£ Y (s) tun¡{`_‚ T (s) nqin¡‚]o`_~`_‚]o`_‚µjXp3£ T (s) Å Z.[]`-t`_‚]`_y|3jkn¡‚otF£Swo‚]€_jknqps‚ Φ(s , t) ;=< = E[t ] nqi´tun¡{`_‚Àmµg}psmon¡‚ˆ|3‚]P¤X|3w]Yn¡‚ 'ڌu )9   ª¼ ¯ Φ(s , t) = γ (t) + (1 − t)δ (t ) , (r−1). r. r. n n≥1. r. (r). (r). r−1. t. r. r−1. r−1. (r). (r). Yr (s). r. r. −1. −1. ÐSєҜЫÓ.

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(55)

(56) γr (t) − 1

(57) ≤ |1 − t| κ0 , 1 − γt  7 3"5 3 0 )  0 . 7 3"56     .0. ) B  3 3B  3  .  0 κ r s.  ) ) )  '5 : . 7 3"5 3. r   X E Yr (s) ≤. M. )  ) B3 3 B3. . 5. j=1. r. 0. s. {sr ...sr−j+1 =sj ...s1 }  p s(j). + M,. Z.[]`~oyp4p3£+p3£xyps~puikn¡jknqps‚ÇŒYÅ65nqi tun¡{`_‚ˆn¡‚ˆ¦~o~`_‚]Yn ®À¦¢Å.

(58)     (    ". b ‚ jk[onqi’i`l€_jknqps‚ ž´`Ç|3y`πlps‚]€l`_yk‚]`l žn¡jk[ jk[]`‹|sikg4^¨~ojpsjknq€ˆm`_[L|l{4nqpswoyp3£jk[]`ˆrq`_‚otujk[ ªSy`li~KÅ L ¯´p3£”jk[]`·i[]psykj`likj¢ªSy`lik~KÅ+rqps‚ot`likjB¯.moy|3‚]€[Çp3£+jk[]`¢°±X} ²³jky`l`uÅ  )' 4:24 n. `n a.s. 1 , −→ ln n n→∞ h+. Ò Ò Ù?]çBéEçA@. 0. Ln a.s. 1 . −→ ln n n→∞ h−. `n.

(59) —Œ. 3 +?+  0B6 . 5. 5"),+-) . . 3 7 0

(60) ?) 2 . 7 03 )  ) 1 1,0 6) 6 -1,0     0 3. ¦€l€lpsyYn¡‚otFjp»jk[]`Xo`"!]‚on¡jknqps‚Ïp3£ X (s) Yjk[]`Xrq`_‚otujk[]i ` |3‚] L |3y`-£«wo‚]€_jknqps‚]i p3£ X 9 |3‚] L = 1 + max X (s). ª³Žu¯ ` = 1 + min X (s), A A Z.[]`’£¼psr¡rqp—žn¡‚ot ¹`_gÃrq`_^¨^¬|‹tun¡{`li¨|3‚ |sikg4^¨~ojpsjknq€y`likwor¡j¨ps‚ X (s) wo‚]o`_yFikwon¡j|3morq`À|si² iwo^¨~ojknqps‚]ips‚ s Ŷc-woy~oyphp3£p3£+Z.[]`lpsy`_^ Y6Å 5XnqimL|si`lˆps‚Àn¡j—Å n. n. s∈. ∞. n. n−1. n. n. s∈. n. n−1. ∞. n.  .  3 .. 4 4. s. 7 3 . 6 7 . 7 0 . . 7 3"543 3$ )  . . ª¼†¯.   1 1  ;=< = h(s) > 0. lim ln n−→+∞ n p s(n). 8 7 3. Xn (s) a.s. 1 . −→ ln n n→∞ h(s). '   4% `_j €lps‚]iknqikjp3£¶y`_~`_jkn¡jknqps‚]ip3£´|Frq`_jkj`_y ÅZ.[]`_‚ nqi9jk[]` qr `_‚otujk[‹p3£jk[]`·moy|3‚]€v˜[ ;=<|s= ivvip4€_.nD.|3.j`lˆžn¡jk[ v˜ n¡‚ T Å .]psy9iw]€[‹|Fi`lvµw]v`_‚]€l`ª¼|3‚]ÏX`E®o(˜v€_r¡)w]ikn¡{`_r¡g £¼psyXjk[]`_^’¯9jk[]`»y|3‚]ops^¿{u|3yknD|3morq` Y (˜v) nqi·`lvhwL|3rjp T (˜v) ÅF°´ps‚]i`lvhw]`_‚µjkr¡g X (˜v) nqiXjk[]` rq`_‚otujk[ p3£ jk[]`’rqps‚ot`likj¢ykwo‚ p3£# v # n¡‚ U . . . U ň []`_‚ (U ) nqi»|ˆi`lvhw]`_‚]€l`p3£ n³Å n³ÅÆ?Å jkyknD|3rqiº 8y ui-|3‚]ˆ} _{ lik © 'Ú*† )› 8y ui9|3‚]À} _{ lik© ' *)›]x”`_jkyp—{ 'ڌu*) i[]p—ž1`lˆjk[L|3j n. n. k. n. k. 1. n. n n≥1. Xn (˜ v ) a.s. 1 −→ , ln n n→∞ ln p1. ž[]`_y` p ;=< = P(U = v) ŶZ.[onqi €lps‚µ{`_ykt`_‚]€l`¢y`likwor¡jnqi|»~L|3ykjknq€_worD|3y-€—|si`·p3£  `_^¨^¬| YÅڌYÅ '5 :   3

(61) 2

(62) 0 ehn¡‚]€l` £¼psy ª«i`l`}`_^¬|3yk¹ ¯EYmµg^Fps‚]psjps‚onq€E² n¡j gP|3yktuwo^F`_‚hji—]n¡jnqi ik wY­¬€_nq`_‚µXj-jp»(s)~oy=p—{`Vk jk[L|3j n = T (s) i. n. k. ln Tk (s) a.s. −→ h(s). k→∞ k. c-mh{hnqpsw]ir¡gF£«yps^ƒjk[]`9o`"!]‚on¡jknqps‚ˆp3£ T (s) 4ž´`[L|—{` ş}-pswotu[or¡g 1 k. P ln Tk (s) < (1 − ε)kh(s). . P(Tk (s) = j) ≤ p s(k). Å `_j.  . = P Tk (s) < exp((1 − ε)kh(s))   ≤ exp (1 − ε)kh(s) p s(k). 0<ε<. . ‰‹psy`lp—{`_y—4|siikwo^¨~ojknqps‚Ϫ¼†¯ n¡^¨~or¡nq`li+jk[L|3jjk[]`_y``E®YnqikjiŸ|9€lps‚]ikj|3‚µj c o`_~`_‚]Yn¡‚ot·ps‚ ε ikw]€[ jk[L|3j—o£«psy|3r¡r k ≥ 1  1. p(s(k) ) ≤ c1 exp −(1 − ε2 )kh(s). . ÐSєҜЫÓ.

(63) (),+-) .0 1%2%340-546"7 8543 3  07 0   0

(64) 3 3 5 3  3.0 ./). 5:. |3‚]ˆjk[]`_y`E£«psy`   P ln Tk (s) < (1 − ε)kh(s) ≤ c1 exp −kh(s)(−ε2 + ε) ,. ž [onq€[ˆnqi.jk[]`t`_‚]`_y|3r?j`_yk^ p3£|»€lps‚µ{`_ykt`_‚hj9i`_yknq`li.ž[]`_‚ ε nqiik^¬|3r¡rK`_‚]pswotu[KşÂÃ`o`lYw]€l` £«yps^ a.psy`_r ²á°.|3‚µj`_r¡r¡n  `_^¨^¬|¨jk[L|3j9|3r¡^Fpuikj ikwoy`_r¡g lim inf. ln Tk (s) ≥ (1 − ε)h(s). k. °´ps‚h{`_yi`_r¡gL‰ |3yk¹p—{Pn¡‚]`lvhwL|3r¡n¡j›gPg4nq`_rqoi k→∞.  P ln Tk (s) > (1 + ε)kh(s) ≤ e−(1+ε)kh(s) E[Tk (s)]. # Zr (s) ≤ Yr (s). a´gjk[]`o`l€lps^¨~,puin¡jknqps‚§ª h¯|3‚]Pjk[]`n¡‚]`lvhwL|3r¡n¡j›g E[Tk (s)] ≤. k X. ops‚]`[L|si. E[Yr (s)].. ]yps^ |sii`_ykjknqps‚ˆn¡n¡nT¯p3£+xyps~puikn¡jknqps‚ÇŒYÅ65u |3‚]ˆikn¡‚]€l` .. |3‚] ]! ‚L|3r¡r¡g. E[Tk (s)] ≤. X k r=1. r p(s(r) ). . r=1. + kM ≤. p(s(j) ) ≥ p(s(r) ). o£«psy|3‚hg. j≤r. . 1 k(k + 1)  + kM, 2 p s(k).     1 k(k + 1)  P ln Tk (s) > (1 + ε)kh(s) ≤ + kM e−(1+ε)kh(s) . 2 p s(k). ]yps^ jk[]`»|siikwo^¨~ojknqps‚ ª¼†¯ELjk[]`_y``E®4nqiji9|¬€lps‚]ikj|3‚µj c o`_~`_‚]Yn¡‚otps‚ ε iw]€[Ïjk[L|3j-£¼psy |3r¡r k ≥ 1   p(s ) ≥ c exp −(1 + ε )kh(s) , ž[onq€[ˆrq`—|soi jp .. 2. (k). 2. 2.    2 P ln Tk (s) > (1 + ε)kh(s) ≤ M 0 k 2 e−kh(s) ε−ε .. b j nqijk[]`·t`_‚]`_y|3r”j`_yk^ p3£¶|F€lps‚h{`_ykt`_‚µji`_yknq`li9|si-ip4ps‚Ç|si a.psy`_r ²á°.|3‚hj`_r¡r¡n  `_^¨^¬|Y lim sup. ln Tk (s) ≤ (1 + ε)h(s), k . ž[onq€[πlps‚]€_r¡w]o`li-jk[]`X~oyphp3£p3£”rq`_^¨^¬| YÅڌYÅ k→∞. Ò Ò Ù?]çBéEçA@. ε<1. Ű´ps‚]i`lvhw]`_‚µjkr¡g,Yw]`Vjp.

(65) 3 +?+  0B6 . 5 '5 : . . 8 7 3  543

(66). ¶vµwL|3jknqps‚½ª³Žu¯.ghnq`_rqoi  8. . 5"),+-) . . 3 7 0

(67) ?) 2 . 7 03 )  ) 1 1,0 6) 6 -1,0     0 3. b j nqin¡‚]i~on¡y`lÀ£«yps^ xn¡jkj`_r Ú' Œ 5)›Å.°1rq`—|3ykr¡gPjk[]`Vo`"!]‚on¡jknqps‚Ïtun¡{`_‚Çn¡‚. 3| ‚] L ≥ 1 + X (s ) ª«o`"!]‚on¡jknqps‚]i-p3£ s |3‚] s ž´`_y`tun¡{`_‚ˆn¡‚ÇŒ¯EÅÁ9`_‚]€l`uomhg  `_^¨^¬| YÅڌ |YÅÆi—Å L 1 1 ` ≤ , lim inf ≥ lim sup `n ≤ 1 + Xn−1 (s+ ). +. n. n−1. −. n. n. •. . 5 : -5. ln n. n→∞. h+. n→∞. ln n. 9. ]psy-|3‚µgP`n¡‚hj`_t`_y r Yž´`[L|l{`Vjk[]`Xn¡‚]`lvµwL|3r¡n¡jknq`li .. n. −. h−. ª ¯ ž[]`_y`-jk[]`X|3m,pº{`9iwo^Fi´|3y`-j|3¹`_‚pº{`_y.jk[]`-i`_j A p3£ ž1psyoi´žn¡jk[’rq`_‚otujk[ r ªT£¼psy.|·~oyps~,`_y ^F`—|3‚on¡‚ot p3£jk[onqi£¼psyk^VworD|Y¶ps‚]`i[]psworq½y`_~orD|s€l` s mhg½|3‚µg½n¡‚ !]‚on¡j`Pž1psy§[L|l{4n¡‚ot s |si ~oy`"!o®?-n¡‚ mpsjk[ ph€l€_woy`_‚]€l`liE¯EÅÂÃ` |3mow]i` p3£¢jk[onqiP‚]psj|3jknqps‚ £«yps^ ‚]p—ž¿ps‚KŃehn¡‚]€l`‹£¼psy Yjk[]`9t`_‚]`_y|3jkn¡‚ot¨£«wo‚]€_jknqps‚]i , t) |3y`o`"!]‚]`l£¼psy |3‚µg j ≤ r ª«i`l` t ∈ [1, 1 + κp(s )] ¦9ii`_ykjknqps‚ÀnT¯1n¡‚Çxyps~,puin¡jknqps‚ÇŒYÅ65º¯E]`—|s€[Çj`_yk^ p3£+jkΦ(s []`ikwo^ ª ¯´€—|3‚ˆm`€lps‚µjkypsr¡rq`lÏmµg P(`n ≤ r) ≤. X. s(r) ∈Ar. P(Xn−1 (s) ≤ r − 1) =. X. s(r) ∈Ar. P(Tr (s) ≥ n),. r. (r). (r). j. P(Tr (s) ≥ n) ≤ t−n E[tTr (s) ] ≤ t−n. r Y. Φ(s(j) , t).. b ‚ˆ~L|3ykjknq€_worD|3y—,mpswo‚]Yn¡‚otP|3mp—{`|3r¡rœjk[]`Vpº{`_ykrD|3~o~on¡‚ot£Swo‚]€_jknqps‚]i 5 n¡‚7ª¼‡¯E]ž1`·o`lYw]€l`X£«yps^ ª¼ ¯|3‚]£«yps^ ¦9ii`_ykjknqps‚Àn¡nT¯.p3£xyps~puikn¡jknqps‚ÇŒYÅ65jk[L|3j j=1. {sj ...s1 =sr ...sr−j+1 }. . `_j. P(Tr (s) ≥ n) ≤ t 0<ε<1. −n. r Y. 1 κ0 1 + (1 − t) + tν p(s(ν) ) 1 − γt ν=1. şZ.[]`_y`V`E®4nqikji-|»€lps‚]ikj|3‚µj j=1. p(s(j) ) > c2 αj ,. ªT£¼psy·jk[]`’i|3¹`Fp3£moy`_{hn¡j g c  c |3‚] ÂÃ`Xjk[]`_‚Ï[L|l{` 1. P(Tr (s) ≥ n) ≤ t. −n. r Y. j=1. X j. c2 ∈]0, 1[. !−1. mhg. .. o`_~,`_‚]Yn¡‚ot’ps‚or¡gPps‚ ε ikw]€[Ïjk[L|3j. with α ;=< = exp(−(1 + ε2 )h+ ) c2. 1. o`_‚]psj`’Yn&3?`_y`_‚µj€lps‚]ikj|3‚µji¨|3r¡r1|3rqps‚ot‹jk[]`¨j`E®YjB¯EÅ  1 − (αt)−j. κ0  1 + (1 − t) + c2 (αt − 1) 1 − γt. !−1. .. ÐSєҜЫÓ.

(68) — . (),+-) .0 1%2%340-546"7 8543 3  07 0   0

(69) 3 3 5 3  3.0 ./) 5. °1[]p4puikn¡‚ot Lž[]`_y` κ nqi jk[]`¢€lps‚]ikj|3‚µjXo`"!]‚]`lÇn¡‚Ϧ-ii`_ykjknqps‚ÏnT¯ p3£xŸyps~,puikn ² jknqps‚‹ŒYÅ65uopst‚]`=t1`_j+i c κα r. 2. P(Tr (s) ≥ n) ≤ t−n. r Y. αj − (1 + c2 καr )−j αr c2 κκ0 1 − καr−j − α(1 + c2 καr ) − 1 1 − γ(1 + c2 καr ). ‰‹psy`lp—{`_y-ikn¡‚]€l`·psmµ{4nqpsworqikg. j=1. !−1. .. 1 αj − (1 + c2 καr )−j = , j→∞ α(1 + c2 καr ) − 1 1−α  c2 κκ0 / 1 − γ(1 + c2 καr ) r λ L j r lim. |3‚] nqiwo‚on £«psyk^¨r¡g½m,pswo‚]o`l n¡‚ +jk[]`_y``E®Ynqikj»j›ž´p‹~,puikn¡jkn¡{` €lps‚]ij|3‚µji |3‚] n¡‚]o`_~`_‚]o`_‚µj9p3£ |3‚] ikw]€[ˆjk[L|3j P(Tr (s) ≥ n) ≤ (1 + c2 καr )−n L. r  Y. b ‚Ï|soYn¡jknqps‚Kojk[]`~oyp4Yw]€_j€—|3‚ˆm`Xmpswo‚]o`lÏ|3m,pº{`mµg ´° ps‚]i`lvµw]`_‚hjkr¡g .Lpsy r = b(1 − ε) ž[]`_y`. r  Y. j=1. 1 − λα. r−j. −1. ≤. ∞ Y. j=0. j=1. 1 − λαj. 1 − λαr−j. −1. −1. .. = R < ∞.. P(Tr (s) ≥ n) ≤ LR(1 + c2 καr )−n .. ln n h+ c. |3‚] ε ik^¬|3r¡rK`_‚]pswotu[KLjk[]`_y`·`E®4nqiji |¨€lps‚]ikj|3‚µj R ikw]€[Àjk[L|3j 0. P(Tr (s) > n) ≤ R0 exp(−c2 κnθ ), θ = ε − ε 2 + ε3 > 0. ÅÂÃ`Xjk[]`_‚Ïo`lYw]€l`X£«yps^ ª ¯´jk[L|3j. P(`n ≤ r) ≤ 4r R0 exp(−c2 κnθ ),. ž[onq€[ˆnqijk[]`t`_‚]`_y|3rœj`_yk^ p3£+|¨€lps‚h{`_ykt`_‚µjXi`_yknq`li—Ŷc-‚]€l`V|3tµ|3n¡‚KLa´psy`_r ²á°.|3‚hj`_r¡r¡n  `_^¨^¬| |3~o~or¡nq`li9|3‚] |YÅÆi—Å ` 1 ≥ lim inf n. •. . 5 : -5. Ò Ò Ù?]çBéEçA@. n→∞. Ln. ln n. h+.

(70) —‡. 3 +?+  0B6 . 5. 5"),+-) . . 3 7 0

(71) ?) 2 . 7 03 )  ) 1 1,0 6) 6 -1,0     0 3. ZœpF€lps^¨~orq`_j`Vjk[]`X~oyphp3£k]ps‚]`X‚]`l`loi jp¨i[]p—žjk[L|3j. Y| ÅÆi—Å ¦-tµ|3n¡‚K4ikn¡‚]€l` X (s) = k £¼psy n = T (s) µmhg¨^Fps‚]psjps‚onq€_n¡j›g|3yktuwo^F`_‚hji.n¡j1ikwY­¬€l`li´jp¢ik[]p—ž jk[L|3j |YÅÆi—Å ln T (s) lim inf min ≥h k  `_j Å+¦-i”n¡‚¨jk[]`´~oy`_{4nqpsw]i~oyphp3£ £«psy+jk[]`ik[]psykj`lij”moy|3‚]€[]`li—n¡jikwY­¬€l`liŸjp-mpswo‚] |3mp—{0` < ε < 1 lim sup n→∞. n. 1 Ln ≤ ln n h−. k. k. k→∞. −. s. P min Tk (s) < expkh− (1−ε). . mhg·jk[]`´t`_‚]`_y|3rYj`_yk^#p3£,|-€lps‚µ{`_ykt`_‚hj¶i`_yknq`li”jpX|3~o~or¡g¢a.psy`_r ²á°.|3‚µj`_r¡r¡n  `_^¨^¬|YŶc-mh{hnqpsw]ir¡g s. P. °1[]p4puikn¡‚ot ž[]`_y` p3£+jk[]`. X   min Tk (s) < expkh− (1−ε) ≤ P Tk (s) < expkh− (1−ε) .. s(k) ∈Ak. t ∈ [0, 1]. £¼psy.  jk[onqin¡^¨~or¡nq`li jk[L|3j. s(k) ∈Ak.   P Tk (s) < expkh− (1−ε) ≤ P tTk (s) > tn ,. +Å Z.[]`o`l€lps^¨~puikn¡jknqps‚ ª#h¯Ejpst`_jk[]`_y´žn¡jk[Fjk[]` n¡‚]o`_~`_‚]o`_‚]€l` ]ghnq`_rq. n ;=< = exp(kh− (1 − ε)) Zj (s) 1≤j≤k. k Y    P tTk (s) > tn ≤ t−n E tZj (s) . j=1. b ‚¬psyo`_y´jp·mpswo‚]’|3mp—{`-jk[]` j`_yk^ ªSžn¡jk[ ¯Ehrq`_j m`€[]pui`_‚K ž[]`_y` c nqi|3‚hgÀ€lps‚]ikj|3‚µj9ikw]€[ˆjk[L|3j—ot £«psy|3r¡r j0≥<1t < 1 t ;=< = (1 + c/n)  ª 5—¯ ≤ cβ , where β ;=< = exp(−(1 − ε )h ). p s Z.[]`’t`_‚]`_y|3jkn¡‚ot £«wo‚]€_jknqps‚§p3£ Z (s) nqitun¡{`_‚§mhg7}psmon¡‚ |3‚]§¤X|3w]Yn¡‚ 'ڌu* ) |3‚]½ijkyps‚otur¡g o`_~`_‚]oi9ps‚Çjk[]`¢p—{`_ykrD|3~o~on¡‚otˆikjkykw]€_jkwoy`p3£Ÿjk[]`·ž´psy s Å .Lpsy 0 < t < 1  jk[onqi £«wo‚]€_jknqps‚ nqi ž1`_r¡rœo"` !]‚]`lÏ|3‚]ˆnqitun¡{`_‚ˆmµgê«i`l`¦9ii`_ykjknqps‚ÀnT¯p3£+xyps~puikn¡jknqps‚ÇŒY6Å 5º¯ n. (j). −1. j. 2. j.   E tZj (s) = 1 −. −. (j). tj p. sj. . (1 − t) , γj (t) + (1 − t)δj (t−1 ). ÐSєҜЫÓ.

(72) ºŽ. (),+-) .0 1%2%340-546"7 8543 3  07 0   0

(73) 3 3 5 3  3.0 ./) 5. ž []`_y` γ (t) |3‚] δ (t) |3y`’o`"!]‚]`l§n¡‚ ª¼‡¯Eŋ‰‹psy`lp—{`_y—”£«yps^ ¦9ii`_ykjknqps‚½n¡nT¯·p3£xyps~puikn ² jknqps‚ŒYÅ65un¡jnqiŸpsmh{hnqpsw]i1jk[L|3jŸjk[]`_y` `E®Ynqikji¶|X€lps‚]ikj|3‚hj θ n¡‚]o`_~`_‚]o`_‚µj.p3£ j |3‚] s iw]€[Fjk[L|3j— £¼psy t = (1 + 1/n)  j. j. −1. γj (t) ≤ 1 + θ(1 − t).. ehn¡‚]€l`9jk[]`£Swo‚]€_jknqps‚ x 7→ (A + x)/(B + x) n¡‚]€_y`—|si`li´ž[]`_‚ ª 5—¯.[]psrqoi—Yjk[]`t`_‚]`_y|3jkn¡‚otF£«wo‚]€_jknqps‚Ïi|3jknqi4!L`li E[tZj (s) ] ≤ 1 −. ž[]`_y`. qk (s). βj. . 1 1−t. B≥A. o|3‚]’ikn¡‚]€l`9n¡‚]`lvhwL|3r¡n¡j›g ª 55º¯. c−1  , + θ + c−1 + qk (s). Lo`_~,`_‚]Yn¡‚ot¬ps‚Ïjk[]`p—{`_ykrD|3~o~on¡‚otPikjkykw]€_jkwoy`·p3£ s onqi o`"!]‚]`lˆmµg (k). qk (s) ;=<>= max. 1≤j≤k. j−1 X 5. {sm ...s1 =sj ...sj−m+1 } β. j−m. «ª o`"!]‚on¡jknqps‚ p3£ δ ž´`_y`tun¡{`_‚§n¡‚ ‡¯Eŋ [L|3j`_{`_yjk[]`p—{`_ykrD|3~o~on¡‚ot½ikjkykw]€_jkwoy`nqi— q (s) nqi €lps‚hjkypsr¡rq`lˆmhg ª 5—Œ¯ β . 0 ≤ q (s) ≤ 1−β Z.[hw]i— m=1. j. k. k. k Y. E[t. Zj (s). j=1.  X k  ] ≤ exp − ln 1 − j=1. −1  c−1  . β j (1 − t)−1 + θ + c−1 + qk (s). ehn¡‚]€l`»jk[]`£«wo‚]€_jknqps‚ nqiXn¡‚]€_y`—|sin¡‚ot] |N£«j`_y|P€lps^¨~L|3yknqips‚Ãm,`_j ž1`l`_‚7iwo^ |3‚]ˆn¡‚µj`_tuy|3r”|3‚]ˆ|N£«jx`_y 7→jk[]ln`€1/(1 [L|3‚ot−`Vx)p3£+{s|3yknD|3morq` y = β (1 − t) + θ]ps‚]`psmoj|3n¡‚]i x. k Y. E[t. Zj (s). . 1 ] ≤ exp − ln β −1. Z. (1−t)−1 +θ. βk. −1. −1 dy  c−1 .  ln 1 − y + c−1 + qk (s) y (1−t)−1 +θ . Z.[onqi´n¡‚hj`_tuy|3r,nqi.€lps‚h{`_ykt`_‚µjn¡‚À|·‚]`_n¡tu[hm,pswoyk[]p4phÀp3£ +∞ µ[]`_‚]€l`9jk[]`_y`9`E®4nqikji.|¢€lps‚]ikj|3‚µj Yn¡‚]o`_~,`_‚]o`_‚hj-p3£ k |3‚] s ikw]€[Àjk[L|3j C  Z  dy  ª 5:¯  Y 1 c E[t ] ≤ C exp − .  ln 1 − j=1. k. +∞. Zj (s). j=1. Ò Ò Ù?]çBéEçA@. ln β −1. β k (1−t)−1 +θ. −1. y+. c−1. + qk (s). −1. y.

(74) Ѡ. 3 +?+  0B6 . 5. bݣ. 5"),+-) . . 3 7 0

(75) ?) 2 . 7 03 )  ) 1 1,0 6) 6 -1,0     0 3. o`_‚]psj`liPjk[]`‹€_rD|siiknq€—|3rXYn¡rqpstµ|3ykn¡jk[o^ˆ-ps‚]`Ç[L|si ]ž[onq€[Ïrq`—|soi jp»jk[]`X£¼psyk^VworD|. P k 2 Li2 (z) = k≥1 z /k 1 y log(1 + v/y) Z. +∞. c−1 ln 1 − y + c−1 + qk (s) . −1. d dy. Li2 (− yv ) =.     dy qk (s) 1 + cqk (s) = Li2 − − Li2 − . y ak cak. ‰‹psy`lp—{`_y—Ln¡‚Ï|‚]`_n¡tu[µmpswoyk[]php4Ïp3£ −∞  ak. ª 5h¯ ž[onq€[Àghnq`_rqoiºhwo‚]o`_y.jk[]`|siikwo^¨~ojknqps‚]i a → 0 |3‚] q (s) → 0 ž []`_‚ k j`_‚]oi.jp¢n¡‚ !]‚on¡j g 1 Li2 (x) = − ln2 (−x) + O(1), 2 k. Z. +∞. c−1 ln 1 − y + c−1 + qk (s) . −1. k.   dy 1 qk (s) = Li2 − + ln2 ak + O(ln ak ). y ak 2 5: q√ k (s)  (k) s qk (s) < exp − k. .Z [hw]i—ojk[]`m`_[L|l{4nqpswoyp3£+jk[]`n¡‚µj`_tuy|3r n¡‚7ª ¯.o`_~`_‚]oi ps‚ˆjk[]`V|sikg4^¨~ojpsjknq€li p3£ . n¡yijrq`_j w]i €lps‚]iknqo`_y jk[]`€—|si`·p3£”jk[]`Xž´psyoi iw]€[ˆjk[L|3j √  rq`_j z ;=<>= exp − k Å.Lpsyikw]€[Ϟ1psyoi—ojk[]`¢|3m,pº{`·`lvµwL|3r¡n¡j gPn¡^¨~or¡nq`li ak. k. Z. +∞. c−1 ln 1 − y + c−1 + qk (s) . |3‚]. dy 1 ≤ ln ak ln zk − ln2 zk + O(ln zk ). y 2  ak = β k (1 − t)−1 + θ ∼ exp(−kh− (ε − ε2 )). °´ps‚]i`lvµw]`_‚hjkr¡g]ž[]`_‚ ak. −1. Å. k Y. ]ps‚]`t`_ji.  E[tZj (s) ] ≤ C exp −.  ε k 3/2 + O(k) . 2(1 + ε). Z.[]`_y` |3y` 4 ž1psyoiŸp3£,rq`_‚otujk[ k s[]`_‚]€l`{`_ykgVypswotu[or¡gµmµgj|3¹hn¡‚otXjk[]`ikwo^pº{`_yjk[]`.ž1psyoi p3£+rq`_‚otujk[ k ikw]€[ˆjk[L|3j q (s) < z ]|3‚]ˆikn¡‚]€l` t nqimpswo‚]o`l? j=1. k. k. X. −n. k. P Tk (s) < exp. kh− (1−ε). . .  ε 3/2 k + O(k) , ≤ 4 exp − 2(1 + ε) k. ž[onq€[ˆnqijk[]`t`_‚]`_y|3rœj`_yk^ p3£|F€lps‚µ{`_ykt`_‚µjXi`_yknq`li—Å b›j’y`_^¬|3n¡‚]i’jp§ikjkw]Yg jk[]`‹€—|si`Ǟ[]`_‚ Å L. psy’jk[]`li`Ǟ1psyoiº rq`_j¬w]iPps‚or¡g €lps‚]inqo`_y jk[]`n¡‚]`lvhwL|3r¡n¡j›gê 5—Œ¯|3‚]Àjk[]`_‚ q (s) ≥ z s(k) ∈A. k|. qk (s)<zk. k. k Y. j=1. E[t. Zj (s).  ] ≤ C exp − 0. 1 ln β −1. Z. +∞. β k (1−t)−1 +κ. k.  ln 1− . −1 dy  c−1 . y + c−1 + β(1 − β)−1 y. ÐSєҜЫÓ.

(76) . (),+-) .0 1%2%340-546"7 8543 3  07 0   0

(77) 3 3 5 3  3.0 ./). ehn¡‚]€l`. x ≤ log(1 − x)−1 k Y. 5. ]|N£«j`_yips^F`Xž´psyk¹Àp3£”n¡‚hj`_tuy|3jknqps‚K.  c−1  E[tZj (s) ] ≤ exp − kh ε(1 − ε) + o(k) . − ln β −1. Z.[]`9‚L|3jkwoy|3rœvhw]`likjknqps‚ˆ|3yknqikn¡‚ot¨‚]pºž nqi.[]p—ž ^¬|3‚µgž1psyoi s |3y`iw]€[Àjk[L|3j  `_j w]i o"` !]‚]`

(78) o n

(79) . E ;=<>= s

(80) q (s) ≥ e ‰‹psy`lp—{`_y— €_rq`—|3ykr¡g¬£«yps^ jk[]`·o"` !]‚on¡jknqps‚Çp3£ q (s)  j=1. (k). (k). k. √ − k. k. qk (s) ≥ zk. k. j−1

(81)

(82) n X 5

(83) (k)

(84) |Ek | ≤

(85) s

(86) ∃j ≤ k :. `_j w]i o`"!]‚]`jk[]`·i`_j—4£«psy . Sj (t) ;=< =. m=1. n. j−m. ≥ e−. j≤k. n. s. j−1

(87) X 5

(88). (k)

(89). c-‚]`·[L|sijk[]`X£¼psr¡rqp—žn¡‚otFn¡‚]€_r¡w]iknqps‚K j−1 \. {sm ...s1 =sj ...sj−m+1 } β.

(90) 5

(91) s(k)

(92). m=1. {sm ...s1 =sj ...sj−m+1 } β. {sm ...s1 =sj ...sj−m+1 }. j−m. √ o

(93) k

(94). o ≥t ..  β j−`  o , = 0 ⊂ Sjc 1−β. ž []`_y`´jk[]`´‚]psj|3jknqps‚ B o `_‚]psj`li+jk[]`.€lps^¨~orq`_^F`_‚µj|3ykg¨i`_jp3£ B n¡‚ A Åehn¡‚]€l` £¼psy ` ;=<>= j − √k/ ln β   m=`. c.

(95) .. k. e−. √ k. −1. Ek ⊂. k j−1 [ [ n. ”n¡‚L|3r¡r¡gojk[]`·‚µwo^Vm`_y-p3£+ž1psyoi .. j=1 m=`. s(k).

(96) 5

(97) s(k)

(98). {sm ...s1 =sj ...sj−m+1 }. ikw]€[Ïjk[L|3j. qk (s) ≥ zk. j−1 k X

(99)

(100) X 4 √

(101) Ek

(102) ≤ 4j−m ≤ k4 k/ ln 3. b jy`_^¬|3n¡‚]i jpF|3~o~or¡gÀa.psy`_r ²á°.|3‚µj`_r¡r¡n  `_^¨^¬|F|3‚] j=1 m=`. lim sup n→∞. Ò Ò Ù?]çBéEçA@. 1 Ln ≤ ln n h−. |YÅÆi—Å. o = 1. .. nqi m,pswo‚]o`lÏ|3mp—{`·mµg β −1. . .. =. β j−` 1−β.

(103) Œu. 3 +?+  0B6 . 5"),+-) . . 3 7 0

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