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MIPRE.Background.Repetition.CommutingRepetition.Prerounding.PriorAlignmentB

The Bob reverse datum as (base, interior cut) #

def CommutingRepetition.mkBobDatum {n : } {D : Finset (Fin n)} (b : AliceBase n D) (k : Fin (D \ b.fst).card) :

The Bob reverse datum with base b (Bob block b.1.1) and interior cut k in the Alice block.

Equations
Instances For
    def CommutingRepetition.bobSigmaEquiv {n : } (D : Finset (Fin n)) :
    (b : AliceBase n D) × Fin (D \ b.fst).card BobRevealDatum n D

    The (base, cut) presentation of the Bob reverse datum.

    Equations
    • One or more equations did not get rendered due to their size.
    Instances For
      theorem CommutingRepetition.mkBobDatum_law {n : } {D : Finset (Fin n)} (hm : D.card < n) (b : AliceBase n D) (k : Fin (D \ b.fst).card) :
      (mkBobDatum b k).law = 2 / ↑(n - D.card) * b.β

      The Bob size-biased law in (base, cut) form: (2/m)·β(base) (eq bob-size-biased-partition).

      Label identities (mirror) #

      theorem CommutingRepetition.mkBobDatum_liveIdx {n : } {D : Finset (Fin n)} (b : AliceBase n D) (k : Fin (D \ b.fst).card) :
      (mkBobDatum b k).liveIdx = (b.πY k)
      theorem CommutingRepetition.mkBobDatum_bobPrefixY {n : } {D : Finset (Fin n)} (b : AliceBase n D) (k : Fin (D \ b.fst).card) :
      (mkBobDatum b k).bobPrefixY = ordPrefix b.snd.1 b.snd.2.2
      theorem CommutingRepetition.RevealDatum.CY_of_bob {n : } {D : Finset (Fin n)} (r : RevealDatum n D) (b : AliceBase n D) (k : Fin (D \ b.fst).card) (hLY : r.LY = (mkBobDatum b k).LY) (hpre : r.prefixX = (mkBobDatum b k).revealPrefix (mkBobDatum b k).kX.castSucc) :
      r.CY = b.SA ordPrefix b.πY k

      C_Y = S_A ∪ π_X^{≤ k_X} (Bob's background plus the revealed Alice-block prefix) for the forward datum wired to (b, k).

      theorem CommutingRepetition.RevealDatum.insert_CY_of_bob {n : } {D : Finset (Fin n)} (r : RevealDatum n D) (b : AliceBase n D) (k : Fin (D \ b.fst).card) (hi : r.i = (mkBobDatum b k).liveIdx) (hLY : r.LY = (mkBobDatum b k).LY) (hpre : r.prefixX = (mkBobDatum b k).revealPrefix (mkBobDatum b k).kX.castSucc) :
      insert r.i r.CY = insert (↑(b.πY k)) (b.SA ordPrefix b.πY k)
      theorem CommutingRepetition.RevealDatum.insert_CX_of_bob {n : } {D : Finset (Fin n)} (r : RevealDatum n D) (b : AliceBase n D) (k : Fin (D \ b.fst).card) (hi : r.i = (mkBobDatum b k).liveIdx) (hLX : r.LX = (mkBobDatum b k).LXp.erase (mkBobDatum b k).liveIdx) (hpy : r.prefixY = (mkBobDatum b k).bobPrefixY) :
      insert r.i r.CX = b.SB

      The KEY collapse on the Bob side: {i} ∪ C_X = D ∪ L_X⁺ ∪ π_Y^{≤ k_Y}, independent of the interior cut.

      Unnormalizing the block law (Bob) #

      theorem CommutingRepetition.block_unnormalizeB {n : } {X Y : Type} [Fintype X] [Fintype Y] [DecidableEq X] [DecidableEq Y] [Nonempty X] [Nonempty Y] (μ : XY) ( : ∀ (x : X) (y : Y), 0 μ x y) (L : Finset (Fin n)) (xw : Fin nX) (F : (LY)) (Bnd : ) (h : c : L, v : Y, μ (xw c) v 0ω : LY, ((∏ c : L, μ (xw c) (ω c)) / c : L, v : Y, μ (xw c) v) * F ω Bnd) :
      ω : LY, (∏ c : L, μ (xw c) (ω c)) * F ω (∏ c : L, v : Y, μ (xw c) v) * Bnd
      theorem CommutingRepetition.sum_split_commY {n : } {Y : Type} [Fintype Y] [DecidableEq Y] [Nonempty Y] (L : Finset (Fin n)) (F : (Fin nY)) :
      yw : Fin nY, F yw = g : { j : Fin n // jL }Y, ω : LY, F ((wordSplit L Y).symm (ω, g))

      Split a Bob word sum at a block and put the off-block values outside.

      theorem CommutingRepetition.sum4_rearrangeB {α β γ δ : Type} [Fintype α] [Fintype β] [Fintype γ] [Fintype δ] (Q : βγ) (w : βγδ) (X : αβγδ) :
      a : α, b : β, c : γ, Q b c * d : δ, w b c d * X a b c d = b : β, d : δ, c : γ, Q b c * (w b c d * a : α, X a b c d)

      The Bob-side rearrangements: the cut index outermost and the Alice word innermost.

      theorem CommutingRepetition.sum3_rearrangeB {β γ δ : Type} [Fintype β] [Fintype γ] [Fintype δ] (Q : βγ) (w Y : βγδ) :
      b : β, c : γ, Q b c * d : δ, w b c d * Y b c d = b : β, d : δ, c : γ, Q b c * (w b c d * Y b c d)

      The per-base telescoping bound (Bob) #

      noncomputable def CommutingRepetition.TracialStrategy.alignIncB {n : } {X Y A B : Type} [Fintype X] [Fintype Y] [Fintype A] [Fintype B] [Nonempty X] [Nonempty Y] [Nonempty A] [Nonempty B] (S : TracialStrategy (Fin nX) (Fin nY) (Fin nA) (Fin nB)) {D : Finset (Fin n)} {Af Bf : Type} [Fintype Af] [Fintype Bf] {Ffam : Finset (Fin n) × (Fin nX) × (Fin nY) × (Fin nA)AfS.M.A} {Gfam : Finset (Fin n) × (Fin nX) × (Fin nY) × (Fin nB)BfS.M.A} (R : ResolverArena S.M Ffam Gfam) (b : AliceBase n D) (k : Fin (D \ b.fst).card) (xw : Fin nX) (yw : Fin nY) (zD : (DA) × (DB)) :

      The Bob alignment increment at base b and interior cut k: Alice's label is fixed at S_B = D ∪ L_X⁺ ∪ π_Y^{≤k_Y}, Bob's grows from S_A ∪ π_X^{≤k} to {π_X(k)} ∪ S_A ∪ π_X^{≤k}.

      Equations
      • One or more equations did not get rendered due to their size.
      Instances For
        noncomputable def CommutingRepetition.TracialStrategy.alignEntB {n : } {X Y A B : Type} [Fintype X] [Fintype Y] [Fintype A] [Fintype B] [DecidableEq X] [DecidableEq Y] [DecidableEq A] [DecidableEq B] [Nonempty A] [Nonempty B] (S : TracialStrategy (Fin nX) (Fin nY) (Fin nA) (Fin nB)) {D : Finset (Fin n)} (μ : XY) (b : AliceBase n D) (xw : Fin nX) (yw : Fin nY) (zD : (DA) × (DB)) :

        The initial-pairing entropy on the Bob side: Alice at S_B, Bob at S_A.

        Equations
        • One or more equations did not get rendered due to their size.
        Instances For
          theorem CommutingRepetition.TracialStrategy.cutSumB_block_le {n : } {X Y A B : Type} [Fintype X] [Fintype Y] [Fintype A] [Fintype B] [DecidableEq X] [DecidableEq Y] [DecidableEq A] [DecidableEq B] [Nonempty X] [Nonempty Y] [Nonempty A] [Nonempty B] (S : TracialStrategy (Fin nX) (Fin nY) (Fin nA) (Fin nB)) {D : Finset (Fin n)} {Af Bf : Type} [Fintype Af] [Fintype Bf] (μ : XY) ( : ∀ (x : X) (y : Y), 0 μ x y) {Ffam : Finset (Fin n) × (Fin nX) × (Fin nY) × (Fin nA)AfS.M.A} {Gfam : Finset (Fin n) × (Fin nX) × (Fin nY) × (Fin nB)BfS.M.A} (R : ResolverArena S.M Ffam Gfam) (hrow : R.RowEntropyBudget) (htotF : ∀ (s : Finset (Fin n) × (Fin nX) × (Fin nY) × (Fin nA)), a : Af, Ffam s a = S.setEffectA D s.1 μ s.2.1 s.2.2.1 s.2.2.2) (htotG : ∀ (t : Finset (Fin n) × (Fin nX) × (Fin nY) × (Fin nB)), b : Bf, Gfam t b = S.setEffectB D t.1 μ t.2.1 t.2.2.1 t.2.2.2) (w : (Fin nX)(Fin nY)(DA)(DB)) (hw0 : ∀ (xw : Fin nX) (yw : Fin nY) (zA : DA) (zB : DB), 0 w xw yw zA zB) (hwD : ∀ (xw xw' : Fin nX) (yw yw' : Fin nY) (zA : DA) (zB : DB), agreesOn D xw xw'agreesOn D yw yw'w xw yw zA zB = w xw' yw' zA zB) (b : AliceBase n D) (xw : Fin nX) (zD : (DA) × (DB)) (g : { j : Fin n // jb.LYp }Y) :
          ω : b.LYpY, (∏ j : Fin n, μ (xw j) ((wordSplit b.LYp Y).symm (ω, g) j)) * (w xw ((wordSplit b.LYp Y).symm (ω, g)) zD.1 zD.2 * k : Fin (D \ b.fst).card, S.alignIncB R b k xw ((wordSplit b.LYp Y).symm (ω, g)) zD) ω : b.LYpY, (∏ j : Fin n, μ (xw j) ((wordSplit b.LYp Y).symm (ω, g) j)) * (w xw ((wordSplit b.LYp Y).symm (ω, g)) zD.1 zD.2 * S.alignEntB μ b xw ((wordSplit b.LYp Y).symm (ω, g)) zD)

          Block bound at a fixed Bob background (mirror of cutSumA_block_le, via scenMartB_rowBudget_mkBLabel).

          theorem CommutingRepetition.TracialStrategy.cutSumB_le {n : } {X Y A B : Type} [Fintype X] [Fintype Y] [Fintype A] [Fintype B] [DecidableEq X] [DecidableEq Y] [DecidableEq A] [DecidableEq B] [Nonempty X] [Nonempty Y] [Nonempty A] [Nonempty B] (S : TracialStrategy (Fin nX) (Fin nY) (Fin nA) (Fin nB)) {D : Finset (Fin n)} {Af Bf : Type} [Fintype Af] [Fintype Bf] (μ : XY) ( : ∀ (x : X) (y : Y), 0 μ x y) {Ffam : Finset (Fin n) × (Fin nX) × (Fin nY) × (Fin nA)AfS.M.A} {Gfam : Finset (Fin n) × (Fin nX) × (Fin nY) × (Fin nB)BfS.M.A} (R : ResolverArena S.M Ffam Gfam) (hrow : R.RowEntropyBudget) (htotF : ∀ (s : Finset (Fin n) × (Fin nX) × (Fin nY) × (Fin nA)), a : Af, Ffam s a = S.setEffectA D s.1 μ s.2.1 s.2.2.1 s.2.2.2) (htotG : ∀ (t : Finset (Fin n) × (Fin nX) × (Fin nY) × (Fin nB)), b : Bf, Gfam t b = S.setEffectB D t.1 μ t.2.1 t.2.2.1 t.2.2.2) (w : (Fin nX)(Fin nY)(DA)(DB)) (hw0 : ∀ (xw : Fin nX) (yw : Fin nY) (zA : DA) (zB : DB), 0 w xw yw zA zB) (hwD : ∀ (xw xw' : Fin nX) (yw yw' : Fin nY) (zA : DA) (zB : DB), agreesOn D xw xw'agreesOn D yw yw'w xw yw zA zB = w xw' yw' zA zB) (b : AliceBase n D) :
          k : Fin (D \ b.fst).card, xw : Fin nX, yw : Fin nY, (∏ j : Fin n, μ (xw j) (yw j)) * zD : (DA) × (DB), w xw yw zD.1 zD.2 * S.alignIncB R b k xw yw zD xw : Fin nX, yw : Fin nY, (∏ j : Fin n, μ (xw j) (yw j)) * zD : (DA) × (DB), w xw yw zD.1 zD.2 * S.alignEntB μ b xw yw zD

          Per-base telescoped bound, Bob side (mirror of cutSumA_le).

          The size-bias entropy step (Bob) #

          theorem CommutingRepetition.TracialStrategy.sizeBiasB {n : } {X Y A B : Type} [Fintype X] [Fintype Y] [Fintype A] [Fintype B] [DecidableEq X] [DecidableEq Y] [DecidableEq A] [DecidableEq B] [Nonempty X] [Nonempty Y] [Nonempty A] [Nonempty B] (S : TracialStrategy (Fin nX) (Fin nY) (Fin nA) (Fin nB)) {D : Finset (Fin n)} (μ : XY) ( : ∀ (x : X) (y : Y), 0 μ x y) (hμsum : x : X, y : Y, μ x y = 1) (w : (Fin nX)(Fin nY)(DA)(DB)) (hw0 : ∀ (xw : Fin nX) (yw : Fin nY) (zA : DA) (zB : DB), 0 w xw yw zA zB) (hw1 : ∀ (xw : Fin nX) (yw : Fin nY) (zA : DA) (zB : DB), w xw yw zA zB 1) (hwD : ∀ (xw xw' : Fin nX) (yw yw' : Fin nY) (zA : DA) (zB : DB), agreesOn D xw xw'agreesOn D yw yw'w xw yw zA zB = w xw' yw' zA zB) {p : } (hp : p = xw : Fin nX, yw : Fin nY, (∏ j : Fin n, μ (xw j) (yw j)) * zD : (DA) × (DB), w xw yw zD.1 zD.2 * (S.M.τ (star S.σ * (S.coreEffectA D xw (mkExtA D zD.1) * S.σ * S.coreEffectB D yw (mkExtB D zD.2)))).re) (hppos : 0 < p) (hm : D.card < n) :
          b : AliceBase n D, b.β * xw : Fin nX, yw : Fin nY, (∏ j : Fin n, μ (xw j) (yw j)) * zD : (DA) × (DB), w xw yw zD.1 zD.2 * S.alignEntB μ b xw yw zD p * Real.log (((Fintype.card A) * (Fintype.card B)) ^ D.card / p)

          The size-bias entropy bound, Bob side (mirror of sizeBiasA; the pairing is Alice at S_B, Bob at S_A, again a covering pair containing the core).

          The Bob conjunct #

          theorem CommutingRepetition.TracialStrategy.alignSumB_le {n : } {X Y A B : Type} [Fintype X] [Fintype Y] [Fintype A] [Fintype B] [DecidableEq X] [DecidableEq Y] [DecidableEq A] [DecidableEq B] [Nonempty X] [Nonempty Y] [Nonempty A] [Nonempty B] (S : TracialStrategy (Fin nX) (Fin nY) (Fin nA) (Fin nB)) {D : Finset (Fin n)} {Af Bf : Type} [Fintype Af] [Fintype Bf] (μ : XY) ( : ∀ (x : X) (y : Y), 0 μ x y) (hμsum : x : X, y : Y, μ x y = 1) {Ffam : Finset (Fin n) × (Fin nX) × (Fin nY) × (Fin nA)AfS.M.A} {Gfam : Finset (Fin n) × (Fin nX) × (Fin nY) × (Fin nB)BfS.M.A} (R : ResolverArena S.M Ffam Gfam) (htotF : ∀ (s : Finset (Fin n) × (Fin nX) × (Fin nY) × (Fin nA)), a : Af, Ffam s a = S.setEffectA D s.1 μ s.2.1 s.2.2.1 s.2.2.2) (htotG : ∀ (t : Finset (Fin n) × (Fin nX) × (Fin nY) × (Fin nB)), b : Bf, Gfam t b = S.setEffectB D t.1 μ t.2.1 t.2.2.1 t.2.2.2) (hrow : R.RowEntropyBudget) (w : (Fin nX)(Fin nY)(DA)(DB)) (hw0 : ∀ (xw : Fin nX) (yw : Fin nY) (zA : DA) (zB : DB), 0 w xw yw zA zB) (hw1 : ∀ (xw : Fin nX) (yw : Fin nY) (zA : DA) (zB : DB), w xw yw zA zB 1) (hwD : ∀ (xw xw' : Fin nX) (yw yw' : Fin nY) (zA : DA) (zB : DB), agreesOn D xw xw'agreesOn D yw yw'w xw yw zA zB = w xw' yw' zA zB) {p : } (hp : p = xw : Fin nX, yw : Fin nY, (∏ j : Fin n, μ (xw j) (yw j)) * zD : (DA) × (DB), w xw yw zD.1 zD.2 * (S.M.τ (star S.σ * (S.coreEffectA D xw (mkExtA D zD.1) * S.σ * S.coreEffectB D yw (mkExtB D zD.2)))).re) (hppos : 0 < p) (hm : D.card < n) :
          r : RevealDatum n D, r.revealLaw * xw : Fin nX, yw : Fin nY, (∏ j : Fin n, μ (xw j) (yw j)) * zD : (DA) × (DB), w xw yw zD.1 zD.2 * R.branch S.σ (mkALabel D (insert r.i r.CX) xw yw zD.1) (mkBLabel D (insert r.i r.CY) xw yw zD.2) - R.branch S.σ (mkALabel D (insert r.i r.CX) xw yw zD.1) (mkBLabel D r.CY xw yw zD.2) ^ 2 2 * p * (Real.log p⁻¹ + D.card * Real.log ((Fintype.card A) * (Fintype.card B))) / (n - D.card)

          The prior Bob alignment cost is at most 2p(t₀ + s₀)/m (node 1.2.9, eq prior-alignment-bound, second conjunct; the body of alignCostB with the canonical labels).