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第三单元(续):核心元组的计数与振幅插值

本篇展开 D §6.6,原文 pp.57–58,式 (6.23)–(6.24)。对应的源论证为 H 的 2026-10-05 版 §9,尤其 Proposition 9.2(pp.87–88)与 Proposition 9.3(pp.89–90)。

前篇处理两个侧函数的位置。本篇处理至少三个核心位置:一个区间中可能出现很多代表元组,逐个元组取小于一的幂会丢掉计数的节省。因此先保留每组的完整计数,再在深度、组、振幅与频率之间依次求和。

H §§9.1–9.2 的标量核计算在这里作为输入。Lemma 9.1 的有限组合证明另见稀疏尺度上的有限计数。下文写明这些结果的陈述与适用条件,并完整展开 D 改变函数后需要核对的条件、由稀疏质量到幂计数的推导,以及后面的插值求和。

1. 固定哪些数据,计数什么

固定一条保留路径上的点 x∗x_*、一组 GG、一个上层高度、各位置的类型、频率参数 (μ,ν,Λ)(\mu,\nu,\Lambda) 与四个振幅区间 σj\sigma_j。这里

0<μ≤1≤ν,Λ≥1 0<\mu\le1\le\nu,\qquad \Lambda\ge1

均取二进值;四个位置都是核心时令 Λ=1\Lambda=1。

深度 ss 的路径区间记为 IsI_s,长度为 rsr_s,倒尺度记为 Rs=rs−1R_s=r_s^{-1}。代表标签 aa 对应的实数是

γa=ωa(x∗). \gamma_a=\omega_a(x_*).

同一个标签在不同深度始终使用这个数值。

令 NsGN_s^G 为在上述固定数据下通过原文频率测试的核心代表标签元组数。一个元组在同一深度至多计一次。这里测试的是实际标量计算留下的元组,不能换成“所有频率大致相近的元组”。

核心位置 jj 的标签集合记为 AjG\mathcal A_j^G,定义

MjG=∣AjG∣. M_j^G=|\mathcal A_j^G|.

若有一个侧位置 ll,定义

MlG=σl−2∑s: G 在 Is 使用∥Sl,G,s∥2,Is 2,M′=max⁡0≤j≤3MjG.(Role-count) M_l^G=\sigma_l^{-2} \sum_{s:\,G\text{ 在 }I_s\text{ 使用}} \|S_{l,G,s}\|_{2,I_s}^{\,2}, \qquad M'=\max_{0\le j\le3}M_j^G. \tag{Role-count}

归一化局部范数为

∥f∥2,I 2=∣I∣−1∫I∣f∣2. \|f\|_{2,I}^{\,2}=|I|^{-1}\int_I|f|^2.

没有非零计数的组可以省去。其余组满足 M′≥1M'\ge1;侧位置有非零使用时,后面的 Fourier 窗口大小至少为 σl\sigma_l,Parseval 也给出这一结论。

2. 标量计算给出的量及其来源

2.1 共同高度、完整分量与误差

H §9.1 对一个核心元组抽取共同高度,取首次使全部核心位置成功的高度。失败记录只按位置分配,成功与失败条件都选取最小 CURRENT 分量中的完整核心部分和;这些分量中还可能含有侧模式。不能根据一个分量内部某个 Fourier 模式的大小重新剪切核心部分和。

设核心位置数为 m0∈{3,4}m_0\in\{3,4\},此前 nn 次失败中有 njn_j 次分配给位置 jj。原文的核心大小 σFj\sigma_{F_j} 与环面函数大小 aj′a_j' 满足

aj′≤CσFj,E(aj′)2≤C(2δ∗)njσFj2. a_j'\le C\sigma_{F_j}, \qquad \mathbb E(a_j')^2 \le C(2\delta_*)^{n_j}\sigma_{F_j}^2.

用确定上界把二阶矩升至 m0m_0 阶矩,再用 Hölder,

E∏jaj′≤Cm0(2δ∗)n/m0∏jσFj. \mathbb E\prod_j a_j' \le C^{m_0}(2\delta_*)^{n/m_0}\prod_j\sigma_{F_j}.

长度 nn 的失败位置记录最多有 m0nm_0^n 种,故只要固定的 δ∗\delta_* 足够小,

∑n≥0m0n(2δ∗)n/m0<∞. \sum_{n\ge0}m_0^n(2\delta_*)^{n/m_0}<\infty.

这是失败记录没有再产生一个随深度增长的因子的原因。

标量近似、Fourier 尾部及被舍去的小量在取幂之前按绝对值估计,其总和为 O(e−k∣R∣)O(e^{-k}|R|)。这一误差不会被改成 pp 次幂后重新累加。

2.2 频率测试的具体形状

沿用 H 的水平频率向量与高度尺度,记

ξ=ϑfreq/Lh−Δ,U0=D∗250. \xi=\vartheta_{\rm freq}/L_{h-\Delta}, \qquad U_0=D_*^{250}.

这里 ϑfreq\vartheta_{\rm freq} 是频率向量,与后文插值所用的小标量 ϑ\vartheta 无关。实际保留的频率范围为

U0−1≤μ≤1≤ν,Λ≤CU0. U_0^{-1}\le\mu\le1\le\nu,\Lambda\le C U_0.

本篇最后可以把这些有限范围扩大后求和。

四核心时令

Q=∑j=03γj,T=∑j=03jγj. Q=\sum_{j=0}^3\gamma_j,\qquad T=\sum_{j=0}^3j\gamma_j.

在完整有限平移范围中选择参考向量 n,mn,m,使

q′=Q+n⋅ξ,t′=T+m⋅ξ q'=Q+n\cdot\xi,\qquad t'=T+m\cdot\xi

处于原文允许的中等频率范围。参考选择按一个固定规则进行,不依赖后来抽取的失败记录或分量选择。参数满足

μ≍min⁡(1,min⁡0≤j≤3∣t′−jq′∣Rs),ν≍max⁡(1,∣q′∣Rs,∣t′∣Rs).(Four-test) \mu\asymp \min\left(1,\min_{0\le j\le3}\frac{|t'-jq'|}{R_s}\right), \qquad \nu\asymp\max\left(1,\frac{|q'|}{R_s},\frac{|t'|}{R_s}\right). \tag{Four-test}

三核心、侧位置为 ll 时,令

Q=∑j≠lγj,Tl=∑j≠l(j−l)γj. Q=\sum_{j\ne l}\gamma_j,\qquad T_l=\sum_{j\ne l}(j-l)\gamma_j.

选取允许的 mm,以

β=rs(Tl+m⋅ξ),μ≍min⁡(1,∣β∣),ν≍max⁡(1,∣β∣)(Three-test) \beta=r_s(T_l+m\cdot\xi),\qquad \mu\asymp\min(1,|\beta|),\qquad \nu\asymp\max(1,|\beta|) \tag{Three-test}

分组。过小的非零参数与没有中等频率参考的情况已经归入绝对误差。

侧函数使用当前区间上的实际 Sl,G,sS_{l,G,s}。加入一个新抽取的平移截断并去掉其固定二次相位,得到 S′S',且

∥S′∥2,Is≤∥Sl,G,s∥2,Is. \|S'\|_{2,I_s}\le\|S_{l,G,s}\|_{2,I_s}.

对应窗口大小为

bΛ2=Eρl∑k′∈Z:∣k′+rs(Q+n⋅ξ)∣≤2Λ对某个允许的 n∣S′^Is(k′)∣2.(Side-window) b_\Lambda^2= \mathbb E_{\rho_l} \sum_{\substack{k'\in\mathbb Z:\\ |k'+r_s(Q+n\cdot\xi)|\le2\Lambda\\ \text{对某个允许的 }n}} |\widehat{S'}_{I_s}(k')|^2. \tag{Side-window}

平移向量 nn 在完整 Fourier 范围中取值;该窗口不随失败记录改变。同一格上测试不同元组时使用同一个新平移 ρl\rho_l。侧位置的 σl\sigma_l 是 bΛb_\Lambda 所属的二进振幅区间。

2.3 本篇使用的标量输入

H §9.2 的结论是:除去上述绝对误差后,固定数据的区间贡献由

CLμν−LΛ−L(∏j=03σj)NsG(Cell-core) C_L\mu\nu^{-L}\Lambda^{-L} \left(\prod_{j=0}^3\sigma_j\right)N_s^G \tag{Cell-core}

控制,LL 可取任意足够大的固定整数。

其中 μ\mu 来自核的消失边缘,ν−L\nu^{-L} 来自光滑核的远频率衰减;三核心的 Λ−L\Lambda^{-L} 来自侧函数 Fourier 窗口之间的配对衰减。四核心的配对使用环面上的四因子 L2L^2 估计;三核心则使用其对偶形式与 Parseval。它们需要 H 构造中保留的完整频率平移范围、纯平移间隙及高度余量。式 (Cell-core) 在这里是准确指定的输入,不能只从普通的代表分离推出。

3. 有限稀疏计数引理的完整陈述

H Lemma 9.1(pp.81–87)使用如下有限数据。

有四个位置 0,1,2,30,1,2,3,其中三或四个为核心,集合为 J\mathcal J。给定

M,L≥1,d≥0,B≥1,0<μ≤1≤ν, M,L\ge1,\quad d\ge0,\quad B\ge1,\quad 0<\mu\le1\le\nu,

每个核心位置有有限实数标签集 Ai\mathcal A_i,∣Ai∣≤M|\mathcal A_i|\le M,同一位置的标签到实数的对应为单射。给定 ζ∈Rd\zeta\in\mathbb R^d。

在有限多个不同整数 ss 上取

Rs=R0 2s,Es⊆∏i∈JAi,Ns=∣Es∣. R_s=R_0\,2^s,\qquad E_s\subseteq\prod_{i\in\mathcal J}\mathcal A_i,\qquad N_s=|E_s|.

假设:

(1)两个不同核心位置的标签至多确定一个完整核心元组,而且这对标签出现的尺度数至多为 LL。 (2)若有侧位置 ll,存在 ws≥0w_s\ge0,满足 ∑sws≤M\sum_s w_s\le M,且深度 ss 中包含任一固定核心标签的元组数至多为 wsw_s。 (3)同一核心位置的不同标签 a,a′a,a' 分别在尺度 s,ts,t 出现时,对所有 ∣n∣∞≤Q|n|_\infty\le Q 的整数向量,

∣a−a′+n⋅ζ∣>Σmax⁡(Rs,Rt).(Separation) |a-a'+n\cdot\zeta|>\Sigma\max(R_s,R_t). \tag{Separation}

(4)对每个三核心子集 T⊆J\mathcal T\subseteq\mathcal J,设 l′l' 为被排除的位置。每个尺度 ss 的元组都有某个整数向量 ∣n∣∞≤B|n|_\infty\le B,使

μRs≤∣∑i∈T(i−l′)ai+36n⋅ζ∣≤νRs.(Annulus) \mu R_s\le \left|\sum_{i\in\mathcal T}(i-l')a_i+36n\cdot\zeta\right| \le\nu R_s. \tag{Annulus}

(5)每个有元组的尺度 ss 上,对所有 ∣n∣∞≤Q|n|_\infty\le Q,

∣n⋅ζ∣∉[μRs/1000, 1000νRs].(Pure-gap) |n\cdot\zeta|\notin [\mu R_s/1000,\,1000\nu R_s]. \tag{Pure-gap}

另要求

Q≥Cres(d+1)2B,Σ≥Cres(d+1)2ν. Q\ge C_{\rm res}(d+1)^2B,\qquad \Sigma\ge C_{\rm res}(d+1)^2\nu.

则对 0<δ≤10<\delta\le1,

∑s: Ns≤δM2Ns≤CℓL29δ1/2080M2,ℓ=1+log⁡2 ⁣(2+(d+1)2ν/μ).(Sparse-mass) \sum_{s:\,N_s\le\delta M^2}N_s \le C\ell L^{29}\delta^{1/2080}M^2, \quad \ell=1+\log_2\!\left(2+(d+1)^2\nu/\mu\right). \tag{Sparse-mass}

常数不依赖尺度数、标签数或具体实数频率。

下面使用这一结论,其四步路径与薄层覆盖证明已在上述扩展篇中展开。条件 (Annulus) 与 (Pure-gap) 是实质条件,不能由“两标签决定元组”代替。

4. D 改变函数后,哪些条件需要重新检查

4.1 两个核心标签决定其余标签

四核心时,若两元组共享位置 i,ji,j 的标签,剩余位置为 a,ba,b。相减其 Q,TQ,T 测试,未知差值满足一个近似的二元线性方程组,其系数矩阵为

(11ab). \begin{pmatrix}1&1\\a&b\end{pmatrix}.

行列式为 b−ab-a,绝对值属于 {1,2,3}\{1,2,3\}。因此两个未知差值都落在一个由有限平移及 O(νmax⁡(Rs,Rt))O(\nu\max(R_s,R_t)) 误差描述的范围。原分离条件的余量覆盖这些相减、除以整数及平移,迫使两个位置的标签分别相同。

三核心时,两个标签固定后,剩余标签由 TlT_l 的一个方程确定;系数为非零整数 j−lj-l,绝对值至多三,同样由分离余量得到唯一性。

这里分离尺度取 max⁡(Rs,Rt)\max(R_s,R_t),所以比较不同深度时仍然有效。每个完整元组能通过测试的尺度数,则由 H 的高度分组结论控制:

L0≤PC(1+log⁡(ν/μ))C.(Scale-count) L_0\le P^C(1+\log(\nu/\mu))^C. \tag{Scale-count}

这一步使用频率环带测试,而非只使用标签唯一性。

4.2 核心与侧位置的配对计数

固定一个核心标签和一个尺度。若两个不同的三核心元组在式 (Side-window) 中的窗口重叠,其 QQ 频率在有限平移后相差 O(ΛRs)O(\Lambda R_s)。结合两个 TlT_l 方程,再次得到行列式绝对值至多三的二元方程组。由于原构造的分离量远大于允许的 ν,Λ\nu,\Lambda,其余两标签必须相同。

因此不同元组的窗口不交。每个被计入的元组满足 bΛ≥σlb_\Lambda\ge\sigma_l。对同一个新平移先用 Parseval,再取期望,得到

#{包含此核心标签的元组}≤σl−2∥Sl,G,s∥2,Is 2=:ws.(Incidence) \#\{\text{包含此核心标签的元组}\} \le \sigma_l^{-2}\|S_{l,G,s}\|_{2,I_s}^{\,2} =:w_s. \tag{Incidence}

对尺度求和正好给出 ∑sws=MlG\sum_s w_s=M_l^G。

这一计算只能用当前格的实际侧函数。不同块中冻结的旧系数可以毫无关系,不能把它们当作同一个 Fourier 系数列使用。

4.3 频率间隙的继承

应用有限引理时,H 取

ζ=ξ/36,M=M′,L=L0. \zeta=\xi/36,\qquad M=M',\qquad L=L_0.

式 (Four-test) 与 (Three-test) 给出三核心子集的环带测试。为核对有限引理中两个数值条件,原文使用

ζ=ξ36=6Δ−2ϑfreqLh,Bh′=D∗5Eh−Δ, \zeta=\frac{\xi}{36} =6^{\Delta-2}\frac{\vartheta_{\rm freq}}{L_h}, \qquad B_h'=D_*^5E_{h-\Delta},
Qres=⌊Eh/6Δ−2⌋,Σ=Ξ/2,Ξ=D∗1000,B=CBh′.(Count-reserves) Q_{\rm res}= \left\lfloor E_h/6^{\Delta-2}\right\rfloor, \qquad \Sigma=\Xi/2,\qquad \Xi=D_*^{1000}, \qquad B=C B_h'. \tag{Count-reserves}

这里 QresQ_{\rm res} 对应有限引理的 QQ。Eh,LhE_h,L_h 是原高度构造中的平移范围与分母尺度;上述等式使用 Lh/Lh−Δ=6ΔL_h/L_{h-\Delta}=6^\Delta。H 对高度参数 A0A_0 的选择给出

Qres≥Cres(d+1)2B. Q_{\rm res}\ge C_{\rm res}(d+1)^2B.

又因为 ν≤CD∗250\nu\le C D_*^{250},水平维数受此前固定的界控制,且 Ξ=D∗1000\Xi=D_*^{1000},源分离参数保证

Σ≥Cres(d+1)2ν. \Sigma\ge C_{\rm res}(d+1)^2\nu.

有限的环带常数可以通过把 μ\mu 减小、ν\nu 增大固定倍数吸收;上述余量仍成立。

纯平移间隙使用每个成功分量中至少一个非例外的主标签。代表标签本身可以是例外标签;需要的是同一成功分量内存在上述主标签。源有理高度界 HH 覆盖式 (Count-reserves) 中全部纯水平平移。对它们,原频率二分法给出

∣n⋅ζ∣≤T−1/rvb或∣n⋅ζ∣≥T/rtb. |n\cdot\zeta|\le T^{-1}/r_{v_b} \quad\text{或}\quad |n\cdot\zeta|\ge T/r_{t_b}.

测试格的倒尺度位于 rvb−1r_{v_b}^{-1} 与 rtb−1r_{t_b}^{-1} 之间;结合 μ≥U0−1\mu\ge U_0^{-1}、ν≤CU0\nu\le CU_0,源参数 TT 的选择使第一种情况严格小于 μRs/1000\mu R_s/1000,第二种严格大于 1000νRs1000\nu R_s。这就验证了 (Pure-gap)。

这些具体数值关系是从 H 构造继承的前提。本篇核对了它们如何对应有限引理的每个条件,并未重新证明整个模式图与高度构造。

至此,D 新函数影响的部分是固定代表值、各位置计数及实际侧函数的平方大小;其余频率测试与间隙按 H 的构造保留。

5. 先得到两个不同的计数界

对任意不同位置 i,ji,j,上述配对计数给出

∑sNsG≤L0MiGMjG.(Count-one) \sum_sN_s^G\le L_0M_i^GM_j^G. \tag{Count-one}

两位置均为核心时,这是标签对数乘尺度出现数;一核心一侧时,由式 (Incidence) 得到,乘上 L0≥1L_0\ge1 仍成立。

有限稀疏质量引理给出某个绝对 c′>0c'>0,例如 c′=1/2080c'=1/2080,使

∑s: NsG≤δ(M′)2NsG≤PC(1+ν+μ−1+Λ)Cδc′(M′)2.(Small-count-mass) \sum_{s:\,N_s^G\le\delta(M')^2}N_s^G \le P^C(1+\nu+\mu^{-1}+\Lambda)^C \delta^{c'}(M')^2. \tag{Small-count-mass}

该系数已包含式 (Sparse-mass) 的维数、对数及 L0L_0 成本。

由两个核心标签的唯一性,

NsG≤(M′)2. N_s^G\le(M')^2.

取

p0=1−c′2∈(0,1). p_0=1-\frac{c'}2\in(0,1).

在

2−h−1(M′)2<NsG≤2−h(M′)2 2^{-h-1}(M')^2<N_s^G\le2^{-h}(M')^2

的尺度上,因为 p0−1<0p_0-1<0,

(NsG)p0=NsG(NsG)−(1−p0)≤NsG(2h+1(M′)2)1−p0. (N_s^G)^{p_0} =N_s^G(N_s^G)^{-(1-p_0)} \le N_s^G \left(\frac{2^{h+1}}{(M')^2}\right)^{1-p_0}.

使用式 (Small-count-mass),再对 h≥0h\ge0 求和,得到

∑s(NsG)p0≤CPC(1+ν+μ−1+Λ)C(M′)2p0∑h≥02h(1−p0−c′)≤PC(1+ν+μ−1+Λ)C(M′)2p0.(Count-small-power) \begin{aligned} \sum_s(N_s^G)^{p_0} &\le C P^C(1+\nu+\mu^{-1}+\Lambda)^C (M')^{2p_0} \sum_{h\ge0}2^{h(1-p_0-c')}\\ &\le P^C(1+\nu+\mu^{-1}+\Lambda)^C(M')^{2p_0}. \end{aligned} \tag{Count-small-power}

这里 1−p0−c′=−c′/2<01-p_0-c'=-c'/2<0。这就是 D (6.23) 的第二个估计。零计数尺度不贡献任何项。

6. 在两个计数估计之间插值

选择一个稍后确定的绝对小数 ϑ∈(0,1)\vartheta\in(0,1),定义

p=(1−ϑ)+ϑp0=1−ε,ε=ϑ(1−p0)>0. p=(1-\vartheta)+\vartheta p_0 =1-\varepsilon,\qquad \varepsilon=\vartheta(1-p_0)>0.

Hölder 直接给出

∑s(NsG)p=∑s(NsG)1−ϑ((NsG)p0)ϑ≤(∑sNsG)1−ϑ(∑s(NsG)p0)ϑ≤(L0MiGMjG)1−ϑ[PC(1+ν+μ−1+Λ)C(M′)2p0]ϑ.(Interpolated-count) \begin{aligned} \sum_s(N_s^G)^p &=\sum_s (N_s^G)^{1-\vartheta} \big((N_s^G)^{p_0}\big)^\vartheta\\ &\le \left(\sum_sN_s^G\right)^{1-\vartheta} \left(\sum_s(N_s^G)^{p_0}\right)^\vartheta\\ &\le (L_0M_i^GM_j^G)^{1-\vartheta} \left[ P^C(1+\nu+\mu^{-1}+\Lambda)^C(M')^{2p_0} \right]^\vartheta. \end{aligned} \tag{Interpolated-count}

NsGN_s^G 始终作为整体留在幂内,没有展开为 NsGN_s^G 个单位项。

7. 对组求和:为什么总次数大于一有用

前面的分量大小和顶部计数,以及侧函数的路径平方和,给出每个位置

∑GMiG≤CPCσi−2.(Role-total) \sum_GM_i^G\le C P^C\sigma_i^{-2}. \tag{Role-total}

核心位置还有

∑GMiG≤D∗.(Core-cap) \sum_GM_i^G\le D_*. \tag{Core-cap}

原文对数增长条件保证随后出现的 log⁡D∗\log D_* 可纳入允许的 P,kP,k 多项式;这里不会把 D∗D_* 本身误当成 PP 的小幂。

需要如下初等事实。若 miG≥0m_i^G\ge0、βi≥0\beta_i\ge0,且

B=∑iβi≥1, B=\sum_i\beta_i\ge1,

则

∑G∏i(miG)βi≤∏i(∑GmiG)βi.(Group-sum) \sum_G\prod_i(m_i^G)^{\beta_i} \le\prod_i\left(\sum_Gm_i^G\right)^{\beta_i}. \tag{Group-sum}

证明:省去零指数位置。若某个所需总和为零,两边都为零;否则令

aiG=miG/∑GmiG,∑GaiG=1. a_i^G=m_i^G\Big/\sum_Gm_i^G, \qquad \sum_Ga_i^G=1.

Hölder 的指数为 B/βiB/\beta_i,于是

∑G∏i(aiG)βi≤∏i(∑G(aiG)B)βi/B≤1, \sum_G\prod_i(a_i^G)^{\beta_i} \le \prod_i\left(\sum_G(a_i^G)^B\right)^{\beta_i/B} \le1,

最后一步用 0≤aiG≤10\le a_i^G\le1 与 B≥1B\ge1。

式 (Interpolated-count) 中把 M′=max⁡iMiGM'=\max_iM_i^G 按达到最大值的位置分成至多四种情况。各项的总次数为

2(1−ϑ)+2ϑp0=2p. 2(1-\vartheta)+2\vartheta p_0=2p.

稍后取 p>2/3p>2/3,因此 2p>12p>1,可以使用式 (Group-sum)。

8. 振幅的三个比值与一个共同缩放

暂按大小把四个位置重编号为 1,2,3,41,2,3,4,令

σ1≥σ2≥σ3≥σ4. \sigma_1\ge\sigma_2\ge\sigma_3\ge\sigma_4.

这一编号仅表示振幅次序,不改变原遍历平均中的位置。使用式 (Interpolated-count) 的配对 1,21,2。由于至多有一个侧位置,这两个位置中至少一个是核心。

由式 (Role-total),来自 M′2ϑp0M'^{2\vartheta p_0} 的最坏振幅成本可用

σ4−4ϑp0 \sigma_4^{-4\vartheta p_0}

控制。核心配对位置还可使用式 (Core-cap),给出一个

min⁡(1,D∗σi2)1−ϑ \min(1,D_*\sigma_i^2)^{1-\vartheta}

因子。若该核心位置为 i=2i=2,因 σ2≤σ1\sigma_2\le\sigma_1,仍可上界为用 σ1\sigma_1 的同一因子。常数及 PP 的幂统一纳入 PCP^C。

再乘式 (Cell-core) 的振幅 pp 次幂,得到

PCmin⁡(1,D∗σ12)1−ϑσ1p−2(1−ϑ)σ2p−2(1−ϑ)σ3pσ4p−4ϑp0.(Amplitude) P^C \min(1,D_*\sigma_1^2)^{1-\vartheta} \sigma_1^{p-2(1-\vartheta)} \sigma_2^{p-2(1-\vartheta)} \sigma_3^p \sigma_4^{p-4\vartheta p_0}. \tag{Amplitude}

记四个指数为 e1,e2,e3,e4e_1,e_2,e_3,e_4。代入 p=1−ϑ+ϑp0p=1-\vartheta+\vartheta p_0,直接计算

e1+e2+e3+e4=0, e_1+e_2+e_3+e_4=0,

并且

e1=−1+ϑ(1+p0),e1+e2=−2+2ϑ(1+p0),e1+e2+e3=−1+ϑ(1+3p0).(Partial-exponents) \begin{aligned} e_1&=-1+\vartheta(1+p_0),\\ e_1+e_2&=-2+2\vartheta(1+p_0),\\ e_1+e_2+e_3&=-1+\vartheta(1+3p_0). \end{aligned} \tag{Partial-exponents}

固定足够小的 ϑ\vartheta,这三个数都严格为负。

令

gj=log⁡2(σj/σj+1)∈Z≥0,j=1,2,3. g_j=\log_2(\sigma_j/\sigma_{j+1})\in\mathbb Z_{\ge0}, \qquad j=1,2,3.

总指数为零意味着

∏i=14σiei=2 g1e1+g2(e1+e2)+g3(e1+e2+e3). \prod_{i=1}^4\sigma_i^{e_i} = 2^{\,g_1e_1+g_2(e_1+e_2)+g_3(e_1+e_2+e_3)}.

所以对每个振幅间隙 gjg_j 都得到收敛的几何级数。

剩下四个振幅同时乘同一二进因子的自由度。保留格上的上界为 σ1≤PC\sigma_1\le P^C。当

σ1<D∗−1/2 \sigma_1<D_*^{-1/2}

时,式 (Amplitude) 的前因子为

(D∗σ12)1−ϑ, (D_*\sigma_1^2)^{1-\vartheta},

随着 σ1\sigma_1 二进减小而几何衰减;在 D∗−1/2≤σ1≤PCD_*^{-1/2}\le\sigma_1\le P^C 之间只有

O(1+log⁡D∗+log⁡P) O(1+\log D_*+\log P)

个二进振幅。于是共同缩放的成本仅为允许的对数多项式。最后加上至多 2424 种振幅次序即可。

9. 频率参数的求和与选择顺序

式 (Count-one) 的频率损失只是 1+log⁡(ν/μ)1+\log(\nu/\mu) 的固定幂。第二个计数经过插值后,损失至多为

μ−CϑνCϑΛCϑ. \mu^{-C\vartheta}\nu^{C\vartheta}\Lambda^{C\vartheta}.

核系数的 pp 次幂为

μpν−LpΛ−Lp. \mu^p\nu^{-Lp}\Lambda^{-Lp}.

因此先把绝对数 ϑ\vartheta 取小,使

p>2/3,p−Cϑ>0 p>2/3,\qquad p-C\vartheta>0

以及式 (Partial-exponents) 的三个严格负号同时成立;再选一个足够大的固定整数 LL,使

Lp−Cϑ>0. Lp-C\vartheta>0.

这时

∑μ=2−a, a≥0∑ν=2b, b≥0∑Λ=2c, c≥0μp−Cϑν−Lp+CϑΛ−Lp+Cϑ(1+log⁡(ν/μ))C<∞. \sum_{\mu=2^{-a},\,a\ge0} \sum_{\nu=2^b,\,b\ge0} \sum_{\Lambda=2^c,\,c\ge0} \mu^{p-C\vartheta} \nu^{-Lp+C\vartheta} \Lambda^{-Lp+C\vartheta} (1+\log(\nu/\mu))^C <\infty.

固定的对数幂被严格几何衰减控制。将实际有限频率范围扩展为以上无穷范围只会增加上界。

高度、类型、位置模式与保留搜索叶的数目纳入 PP 的固定幂。由此得到每条保留路径上

∑G,s其余配置[CLμν−LΛ−L(∏jσj)NsG]p≤CqPC4.(Path-power) \sum_{\substack{G,s\\\text{其余配置}}} \left[ C_L\mu\nu^{-L}\Lambda^{-L} \left(\prod_j\sigma_j\right)N_s^G \right]^p \le C_qP^{C_4}. \tag{Path-power}

p0,ϑ,ε,C4p_0,\vartheta,\varepsilon,C_4 都可以在选择 qq 接近二的程度之前固定。

10. 回到原区间的最低值

令 CIC_I 为原格中上述主项的绝对值之和。先取原格的最低值,再用 0<p<10<p<1 的次可加性:

min⁡(η,CI)≤η1−pCIp≤ηε∑组及配置(该组与配置在 I 的完整主项)p.(Cell-minimum) \min(\eta,C_I) \le\eta^{1-p}C_I^p \le\eta^\varepsilon \sum_{\text{组及配置}} (\text{该组与配置在 }I\text{ 的完整主项})^p. \tag{Cell-minimum}

这里可以对组和配置拆和,但每项内部的 NsGN_s^G 必须保留。若提前按单个标签元组拆成单位贡献,式 (Count-small-power) 提供的节省就消失了。

对于非负格数据 FIF_I,有限求和与积分满足精确恒等式

∑I⊆R∣I∣FI=∫R∑I∋x∗FI dx∗. \sum_{I\subseteq R}|I|F_I = \int_R\sum_{I\ni x_*}F_I\,\mathrm dx_*.

将式 (Path-power) 代入即得

∑I 保留∣I∣min⁡(η,核心主项的绝对和)≤CqηεPC4∣R∣. \sum_{I\text{ 保留}}|I| \min(\eta,\text{核心主项的绝对和}) \le C_q\eta^\varepsilon P^{C_4}|R|.

加回此前按绝对值单独控制的误差,得到 D (6.24):

CqηεPC4∣R∣+O(e−k∣R∣),1−ε>2/3.(Core-bound) C_q\eta^\varepsilon P^{C_4}|R| +O(e^{-k}|R|), \qquad 1-\varepsilon>2/3. \tag{Core-bound}

原文范围与尚待展开的部分

  • D pp.57–58:实际函数改变后仍能使用核心计数的三项检查,式 (6.23) 与式 (6.24)。
  • H §§9.1–9.2,pp.78–81:共同高度、完整分量选择、环面核计算及实际侧函数窗口;本篇列出所用结论,未完整重证环面近似与全部 Fourier 误差。
  • H Lemma 9.1,2026-10-05 版 pp.81–87:本篇列明完整假设;组合证明已由扩展篇展开并单独审读。D 应用所需的源频率间隙及高度分组仍有各自前提。
  • H Proposition 9.2,pp.87–88:配对唯一性、实际侧函数 Parseval、由稀疏质量得到 p0p_0 次幂计数。
  • H Proposition 9.3,pp.89–90:本篇完整展开的跨组不等式、振幅间隙求和、频率求和与原格最低值。

下一篇合并三类位置组合,处理重新开始的原区间分配,并说明为什么 H 与 D 必须选用同一个 q>2q>2。只有这些参数选择完成后,局部估计才与原树深度无关。