有限law的L平方精確尾端

本頁導覽
  1. 目標與範圍
  2. 已知條件與符號
  3. 規則與來源
  4. 逐步主鏈
  5. 局部子步與引理
  6. 逐步反向審查
  7. 錯誤控制與反例
  8. 結論與限制
  9. 驗證及來源綁定

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derivation-mko-lp-convergence-01 · ocme-new142-reader-adoption-20261021

目標與範圍

計算二次誤差並提供任意容忍值的尾端。

固定p=2;不由有限prefix推其他模式。

已知條件與符號

  • work
  • G1 — Ω={a,b}質量1/4、3/4;X(a)=1、X(b)=-1;所有n≥1,X_n(a)=1+2/(n+1),X_n(b)=-1-1/(n+1)。
  • p — 固定指數2
  • η — moment容忍值
  • ε — norm容忍值

規則與來源

  • mko_definition · cited — 本輪限定正整數p及完整有限原子law,使用symbolic error amplitudes c_i/(n+s)精確計算p-moment與epsilon tail。finite prefix不足;不無條件推a.s.、其他Lq或反向機率模式。 · mko-lp-convergence
  • work · prerequisite — 有限law的p-moment為加權絕對p次方和;L2 norm是二次矩平方根;L2收斂定義為誤差L2 norm趨零;floor(u)+1>u。

逐步主鏈

S01 · implies

操作前

p=2,\quad1/4+3/4=1

操作後

X_n,X\in L^2(\Omega,P)\quad(n\ge1)

條件:無

規則:work · 依賴:G1, work

葉節點依據:work

同空間有限有理值保證每一二次矩存在。

S02 · implies

操作前

X_n-X

操作後

(2/(n+1),-1/(n+1))

條件:無

規則:work · 依賴:G1, S01, work

葉節點依據:work

逐原子先算有號誤差。

S03 · implies

操作前

|X_n-X|^2

操作後

(4/(n+1)^2,1/(n+1)^2)

條件:無

規則:work · 依賴:G1, S02, work

葉節點依據:work

取絕對值平方,兩項非負。

S04 · implies

操作前

E|X_n-X|^2

操作後

\frac14\frac4{(n+1)^2}+\frac34\frac1{(n+1)^2}=\frac7{4(n+1)^2}

條件:無

規則:work · 依賴:G1, S03, work

葉節點依據:work

以原law權重求精確二次誤差。

S05 · implies

操作前

\|X_n-X\|_2^2=7/[4(n+1)^2]

操作後

\|X_n-X\|_2=\sqrt7/[2(n+1)]

條件:無

規則:work · 依賴:G1, S04, work

葉節點依據:work

L2 norm是二次矩的平方根,不是二次矩本身。

S06 · implies

操作前

\eta>0,\quad N=\lfloor7/(4\eta)\rfloor+1

操作後

n\ge N\implies\frac7{4(n+1)^2}\le\frac7{4(n+1)}<\eta

條件:無

規則:work · 依賴:G1, S05, work

葉節點依據:work

用較鬆有理界仍給明示全稱尾端。

S07 · implies

操作前

\eta=\varepsilon^2\quad(\varepsilon>0)

操作後

n\ge N(\varepsilon^2)\implies\|X_n-X\|_2<\varepsilon

條件:無

規則:work · 依賴:G1, S06, work

葉節點依據:work

以epsilon平方控制moment即可控制norm。

S08 · implies

操作前

\forall\varepsilon>0\ \exists N\ \forall n\ge N:\|X_n-X\|_2<\varepsilon

操作後

X_n\to X\text{ in }L^2

條件:無

規則:work · 依賴:G1, S07, work

葉節點依據:work

完整量詞證L2收斂,而不是列前幾個moment。

局部子步與引理

本稿無局部子步。

逐步反向審查

  • S08 · premise_audit · G1, S07, work — 未以此有限計算概括一般跨mode定理。
  • S07 · premise_audit · G1, S06, work — 避免混同norm誤差與moment誤差容忍值。
  • S06 · premise_audit · G1, S05, work — n+1≥1才可用平方分母較大。
  • S05 · premise_audit · G1, S04, work — 平方根分母因n+1正而化成2(n+1)。
  • S04 · premise_audit · G1, S03, work — 常數為7/4,不是4+1。
  • S03 · premise_audit · G1, S02, work — 分母也必須平方。
  • S02 · premise_audit · G1, S01, work — b的負誤差在平方前不能誤加到a。
  • S01 · premise_audit · G1, work — p固定為正整數2,不隨n改。

錯誤控制與反例

權重

常數1/4乘4再加3/4乘1得7/4。

兩種容忍值

將moment容忍值設ε²後才推norm<ε。

  • 先平均有號誤差再平方就是L2 moment。 → reject — 須先逐原子平方再平均。
  • norm等於7/[4(n+1)²]。 → reject — 那是norm平方。
  • 有限十個moment下降即證收斂。 → reject — 須有所有n≥N的尾端證書。

結論與限制

E|X_n-X|²=7/[4(n+1)²]→0,因此L2收斂。

    驗證及來源綁定

    2 個本稿宣告算術檢查;只支持所列算式。

    • source commit: b1b2f1dcf8c50d67a93fe52d95f8eef7b3abba9f
    • adopted source SHA-256: 2453a98088bbf8b7dbe596f3cfb3612829c1032a34024986b8c53e13854e7840
    • original source SHA-256: 912ab75eb29e9ea8f780cff43d28934053dc4a26d8ca8f4f3dc9273b99eb0faa
    • Lean: NOT_RUN · independent AI: SCOPED_LEAD_AND_BILINGUAL_CONTEXT_REVIEW

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