<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<?xml-stylesheet type="text/xsl" href="style/jpub3-html-trans.xsl"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.1 20151215//EN" "http://jats.nlm.nih.gov/publishing/1.1/JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.1">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="pmc">CMES</journal-id>
<journal-id journal-id-type="nlm-ta">CMES</journal-id>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">CMES</journal-id>
<journal-title-group>
<journal-title>Computer Modeling in Engineering &#x0026; Sciences</journal-title>
</journal-title-group>
<issn pub-type="epub">1526-1506</issn>
<issn pub-type="ppub">1526-1492</issn>
<publisher>
<publisher-name>Tech Science Press</publisher-name>
<publisher-loc>USA</publisher-loc>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="publisher-id">21636</article-id>
<article-id pub-id-type="doi">10.32604/cmes.2022.021636</article-id>
<article-categories>
<subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Article</subject>
</subj-group>
</article-categories>
<title-group>
<article-title>Tensor Train Random Projection</article-title>
<alt-title alt-title-type="left-running-head">Tensor Train Random Projection</alt-title>
<alt-title alt-title-type="right-running-head">Tensor Train Random Projection</alt-title>
</title-group>
<contrib-group content-type="authors">
<contrib id="author-1" contrib-type="author">
<name name-style="western"><surname>Feng</surname><given-names>Yani</given-names></name><xref ref-type="aff" rid="aff-1">1</xref></contrib>
<contrib id="author-2" contrib-type="author">
<name name-style="western"><surname>Tang</surname><given-names>Kejun</given-names></name><xref ref-type="aff" rid="aff-2">2</xref></contrib>
<contrib id="author-3" contrib-type="author">
<name name-style="western"><surname>He</surname><given-names>Lianxing</given-names></name><xref ref-type="aff" rid="aff-3">3</xref></contrib>
<contrib id="author-4" contrib-type="author">
<name name-style="western"><surname>Zhou</surname><given-names>Pingqiang</given-names></name><xref ref-type="aff" rid="aff-1">1</xref></contrib>
<contrib id="author-5" contrib-type="author" corresp="yes">
<name name-style="western"><surname>Liao</surname><given-names>Qifeng</given-names></name><xref ref-type="aff" rid="aff-1">1</xref><email>liaoqf@shanghaitech.edu.cn</email></contrib>
<aff id="aff-1"><label>1</label><institution>School of Information Science and Technology, ShanghaiTech University</institution>, <addr-line>Shanghai, 201210</addr-line>, <country>China</country></aff>
<aff id="aff-2"><label>2</label><institution>Peng Cheng Laboratory</institution>, <addr-line>Shenzhen, 518055</addr-line>, <country>China</country></aff>
<aff id="aff-3"><label>3</label><institution>Innovation Academy for Microsatellites of Chinese Academy of Sciences</institution>, <addr-line>Shanghai, 201210</addr-line>, <country>China</country></aff>
</contrib-group>
<author-notes>
<corresp id="cor1"><label>&#x002A;</label>Corresponding Author: Qifeng Liao. Email: <email>liaoqf@shanghaitech.edu.cn</email></corresp>
</author-notes>
<pub-date pub-type="epub" date-type="pub" iso-8601-date="2022-08-26"><day>26</day>
<month>08</month>
<year>2022</year></pub-date>
<volume>134</volume>
<issue>2</issue>
<fpage>1195</fpage>
<lpage>1218</lpage>
<history>
<date date-type="received"><day>25</day><month>1</month><year>2022</year></date>
<date date-type="accepted"><day>25</day><month>3</month><year>2022</year></date>
</history>
<permissions>
<copyright-statement>&#x00A9; 2022 Feng et al.</copyright-statement>
<copyright-year>2023</copyright-year>
<copyright-holder>Feng et al.</copyright-holder>
<license xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
<license-p>This work is licensed under a <ext-link ext-link-type="uri" xlink:type="simple" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">Creative Commons Attribution 4.0 International License</ext-link>, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.</license-p>
</license>
</permissions>
<self-uri content-type="pdf" xlink:href="TSP_CMES_21636.pdf"></self-uri>
<abstract>
<p>This work proposes a Tensor Train Random Projection (TTRP) method for dimension reduction, where pairwise distances can be approximately preserved. Our TTRP is systematically constructed through a Tensor Train (TT) representation with TT-ranks equal to one. Based on the tensor train format, this random projection method can speed up the dimension reduction procedure for high-dimensional datasets and requires fewer storage costs with little loss in accuracy, compared with existing methods. We provide a theoretical analysis of the bias and the variance of TTRP, which shows that this approach is an expected isometric projection with bounded variance, and we show that the scaling Rademacher variable is an optimal choice for generating the corresponding TT-cores. Detailed numerical experiments with synthetic datasets and the MNIST dataset are conducted to demonstrate the efficiency of TTRP.</p>
</abstract>
<kwd-group kwd-group-type="author">
<kwd>Tensor Train</kwd>
<kwd>random projection</kwd>
<kwd>dimension reduction</kwd>
</kwd-group>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec id="s1"><label>1</label><title>Introduction</title>
<p>Dimension reduction is a fundamental concept in science and engineering for feature extraction and data visualization. Exploring the low-dimensional structures of high-dimensional data attracts broad attention. Popular dimension reduction methods include Principal Component Analysis (PCA) [<xref ref-type="bibr" rid="ref-1">1</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-2">2</xref>], Non-negative Matrix Factorization (NMF) [<xref ref-type="bibr" rid="ref-3">3</xref>], and t-distributed Stochastic Neighbor Embedding (t-SNE) [<xref ref-type="bibr" rid="ref-4">4</xref>]. A main procedure in dimension reduction is to build a linear or nonlinear mapping from a high-dimensional space to a low-dimensional one, which keeps important properties of the high-dimensional space, such as the distance between any two points [<xref ref-type="bibr" rid="ref-5">5</xref>].</p>
<p>The Random Projection (RP) is a widely used method for dimension reduction. It is well-known that the Johnson-Lindenstrauss (JL) transformation [<xref ref-type="bibr" rid="ref-6">6</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-7">7</xref>] can nearly preserve the distance between two points after a random projection <italic>f</italic>, which is typically called isometry property. The isometry property can be used to achieve the nearest neighbor search in high-dimensional datasets [<xref ref-type="bibr" rid="ref-8">8</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-9">9</xref>]. It can also be used to build the Restricted Isometry Property (RIP) in compressed sensing [<xref ref-type="bibr" rid="ref-10">10</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-11">11</xref>], where a sparse signal can be reconstructed under a linear random projection [<xref ref-type="bibr" rid="ref-12">12</xref>]. The JL lemma [<xref ref-type="bibr" rid="ref-6">6</xref>] tells us that there exists a nearly isometry mapping <italic>f</italic>, which maps high-dimensional datasets into a lower dimensional space. Typically, a choice for the mapping <italic>f</italic> is the linear random projection.
<disp-formula id="eqn-1"><label>(1)</label><mml:math id="mml-eqn-1" display="block"><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mi>M</mml:mi></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>where <inline-formula id="ieqn-1"><mml:math id="mml-ieqn-1"><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-2"><mml:math id="mml-ieqn-2"><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a matrix whose entries are drawn from the mean zero and variance one Gaussian distribution, denoted by <inline-formula id="ieqn-3"><mml:math id="mml-ieqn-3"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>. We call it Gaussian random projection (Gaussian RP). The storage of matrix <inline-formula id="ieqn-4"><mml:math id="mml-ieqn-4"><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi></mml:math></inline-formula> in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-1">Eq. (1)</xref> is <inline-formula id="ieqn-5"><mml:math id="mml-ieqn-5"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> and the cost of computing <inline-formula id="ieqn-6"><mml:math id="mml-ieqn-6"><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:math></inline-formula> in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-1">Eq. (1)</xref> is <inline-formula id="ieqn-7"><mml:math id="mml-ieqn-7"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>. However, with large <italic>M</italic> and <italic>N</italic>, this construction is computationally infeasible. To alleviate the difficulty, the sparse random projection method [<xref ref-type="bibr" rid="ref-13">13</xref>] and the very sparse random projection method [<xref ref-type="bibr" rid="ref-14">14</xref>] are proposed, where the random projection is constructed by a sparse random matrix. Thus the storage and the computational cost can be reduced.</p>
<p>To be specific, Achlioptas [<xref ref-type="bibr" rid="ref-13">13</xref>] replaced the dense matrix <inline-formula id="ieqn-8"><mml:math id="mml-ieqn-8"><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi></mml:math></inline-formula> by a sparse matrix whose entries follows:
<disp-formula id="eqn-2"><label>(2)</label><mml:math id="mml-eqn-2" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msqrt><mml:mi>s</mml:mi></mml:msqrt><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable columnalign="left left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>with\;probability</mml:mtext></mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>with\;probability</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>s</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>with\;probability</mml:mtext></mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>This means that the matrix is sampled at a rate of <inline-formula id="ieqn-9"><mml:math id="mml-ieqn-9"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:math></inline-formula>. Note that, if <inline-formula id="ieqn-10"><mml:math id="mml-ieqn-10"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula>, the corresponding distribution is called the Rademacher distribution. When <inline-formula id="ieqn-11"><mml:math id="mml-ieqn-11"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:math></inline-formula>, the cost of computing <inline-formula id="ieqn-12"><mml:math id="mml-ieqn-12"><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:math></inline-formula> in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-1">Eq. (1)</xref> reduces down to a third of the original one but is still <inline-formula id="ieqn-13"><mml:math id="mml-ieqn-13"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>. When <inline-formula id="ieqn-14"><mml:math id="mml-ieqn-14"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msqrt><mml:mi>N</mml:mi></mml:msqrt><mml:mo>&#x226B;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:math></inline-formula>, Li et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-14">14</xref>] called this case as the very sparse random projection (Very Sparse RP), which significantly speeds up the computation with little loss in accuracy. It is clear that the storage of very sparse random projection is <inline-formula id="ieqn-15"><mml:math id="mml-ieqn-15"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:msqrt><mml:mi>N</mml:mi></mml:msqrt><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>. However, the sparse random projection can typically distort a sparse vector [<xref ref-type="bibr" rid="ref-9">9</xref>]. To achieve a low-distortion embedding, Ailon et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-9">9</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-15">15</xref>] proposed the Fast-Johnson-Lindenstrauss Transform (FJLT), where the preconditioning of a sparse projection matrix with a randomized Fourier transform is employed. To reduce randomness and storage requirements, Sun et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-16">16</xref>] proposed the following format: <inline-formula id="ieqn-16"><mml:math id="mml-ieqn-16"><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2299;</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>&#x2299;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>T</mml:mtext></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula id="ieqn-17"><mml:math id="mml-ieqn-17"><mml:mo>&#x2299;</mml:mo></mml:math></inline-formula> represents the Khatri-Rao product, <inline-formula id="ieqn-18"><mml:math id="mml-ieqn-18"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-19"><mml:math id="mml-ieqn-19"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x220F;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:munderover><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Each <inline-formula id="ieqn-20"><mml:math id="mml-ieqn-20"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a random matrix whose entries are i.i.d. random variables drawn from <inline-formula id="ieqn-21"><mml:math id="mml-ieqn-21"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>. This transformation is called the Gaussian tensor random projection (Gaussian TRP) throughout this paper. It is clear that the storage of the Gaussian TRP is <inline-formula id="ieqn-22"><mml:math id="mml-ieqn-22"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:munderover><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, which is less than that of the Gaussian random projection (Gaussian RP). For example, when <inline-formula id="ieqn-23"><mml:math id="mml-ieqn-23"><mml:mi mathvariant="bold-italic">N</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>40000</mml:mn></mml:math></inline-formula>, the storage of Gaussian TRP is only <inline-formula id="ieqn-24"><mml:math id="mml-ieqn-24"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:math></inline-formula> of Gaussian RP. Also, it has been shown that Gaussian TRP satisfies the properties of expected isometry with vanishing variance [<xref ref-type="bibr" rid="ref-16">16</xref>].</p>
<p>Recently, using matrix or tensor decomposition to reduce the storage of projection matrices is proposed in [<xref ref-type="bibr" rid="ref-17">17</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-18">18</xref>]. The main idea of these methods is to split the projection matrix into some small scale matrices or tensors. In this work, we focus on the low rank tensor train representation to construct the random projection <italic>f</italic>. Tensor decompositions are widely used for data compression [<xref ref-type="bibr" rid="ref-5">5</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-19">19</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="ref-24">24</xref>]. The Tensor Train (TT) decomposition, also called Matrix Product States (MPS) [<xref ref-type="bibr" rid="ref-25">25</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="ref-28">28</xref>], gives the following benefits&#x2014;low rank TT-formats can provide compact representations of projection matrices and efficient basic linear algebra operations of matrix-by-vector products [<xref ref-type="bibr" rid="ref-29">29</xref>]. Based on these benefits, we propose a Tensor Train Random Projection (TTRP) method, which requires significantly smaller storage and computational costs compared with existing methods (e.g., Gaussian TRP [<xref ref-type="bibr" rid="ref-16">16</xref>], Very Sparse RP [<xref ref-type="bibr" rid="ref-14">14</xref>] and Gaussian RP [<xref ref-type="bibr" rid="ref-30">30</xref>]). We note that constructing projection matrices using Tensor Train (TT) and Canonical Polyadic (CP) decompositions based on Gaussian random variables is proposed in [<xref ref-type="bibr" rid="ref-31">31</xref>]. The main contributions of our work are three-fold: first our TTRP is conducted based on a rank-one TT-format, which significantly reduces the storage of projection matrices; second, we provide a novel construction procedure for the rank-one TT-format in our TTRP based on i.i.d. Rademacher random variables; third, we prove that our construction of TTRP is unbiased with bounded variance.</p>
<p>The rest of the paper is organized as follows. The tensor train format is introduced in <xref ref-type="sec" rid="s2">Section 2</xref>. Details of our TTRP approach are introduced in <xref ref-type="sec" rid="s3">Section 3</xref>, where we prove that the approach is an expected isometric projection with bounded variance. In <xref ref-type="sec" rid="s4">Section 4</xref>, we demonstrate the efficiency of TTRP with datasets including synthetic, MNIST. Finally <xref ref-type="sec" rid="s5">Section 5</xref> concludes the paper.</p>
</sec>
<sec id="s2"><label>2</label><title>Tensor Train Format</title>
<p>Let lowercase letters <inline-formula id="ieqn-25"><mml:math id="mml-ieqn-25"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, boldface lowercase letters (<inline-formula id="ieqn-26"><mml:math id="mml-ieqn-26"><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:math></inline-formula>), boldface capital letters (<inline-formula id="ieqn-27"><mml:math id="mml-ieqn-27"><mml:mi mathvariant="bold-italic">X</mml:mi></mml:math></inline-formula>), calligraphy letters <inline-formula id="ieqn-28"><mml:math id="mml-ieqn-28"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> be scalar, vector, matrix and tensor variables, respectively. <inline-formula id="ieqn-29"><mml:math id="mml-ieqn-29"><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> represents the element <italic>i</italic> of a vector <inline-formula id="ieqn-30"><mml:math id="mml-ieqn-30"><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:math></inline-formula>. <inline-formula id="ieqn-31"><mml:math id="mml-ieqn-31"><mml:mi mathvariant="bold-italic">X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> means the element <inline-formula id="ieqn-32"><mml:math id="mml-ieqn-32"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> of a matrix <inline-formula id="ieqn-33"><mml:math id="mml-ieqn-33"><mml:mi mathvariant="bold-italic">X</mml:mi></mml:math></inline-formula>. The <inline-formula id="ieqn-34"><mml:math id="mml-ieqn-34"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula>-th row and <inline-formula id="ieqn-35"><mml:math id="mml-ieqn-35"><mml:mi>j</mml:mi></mml:math></inline-formula>-th column of a matrix <inline-formula id="ieqn-36"><mml:math id="mml-ieqn-36"><mml:mi mathvariant="bold-italic">X</mml:mi></mml:math></inline-formula> is defined by <inline-formula id="ieqn-37"><mml:math id="mml-ieqn-37"><mml:mi mathvariant="bold-italic">X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-38"><mml:math id="mml-ieqn-38"><mml:mi mathvariant="bold-italic">X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, respectively. For a given <inline-formula id="ieqn-39"><mml:math id="mml-ieqn-39"><mml:mi>d</mml:mi></mml:math></inline-formula>-th order tensor <inline-formula id="ieqn-40"><mml:math id="mml-ieqn-40"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-41"><mml:math id="mml-ieqn-41"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> is its <inline-formula id="ieqn-42"><mml:math id="mml-ieqn-42"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>-th component. For a vector <inline-formula id="ieqn-43"><mml:math id="mml-ieqn-43"><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, we denote its <inline-formula id="ieqn-44"><mml:math id="mml-ieqn-44"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x2113;</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> norm as <inline-formula id="ieqn-45"><mml:math id="mml-ieqn-45"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:munderover><mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>p</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, for any <inline-formula id="ieqn-46"><mml:math id="mml-ieqn-46"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula>. The Kronecker product of matrices <inline-formula id="ieqn-47"><mml:math id="mml-ieqn-47"><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-48"><mml:math id="mml-ieqn-48"><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is denoted by <inline-formula id="ieqn-49"><mml:math id="mml-ieqn-49"><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi></mml:math></inline-formula> of which the result is a matrix of size <inline-formula id="ieqn-50"><mml:math id="mml-ieqn-50"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> and defined by
<disp-formula id="ueqn-1">
<mml:math id="mml-ueqn-1" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable columnalign="left left left left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x22EE;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EE;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22F1;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EE;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>I</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p>The Kronecker product conforms the following laws [<xref ref-type="bibr" rid="ref-32">32</xref>]:
<disp-formula id="eqn-3"><label>(3)</label><mml:math id="mml-eqn-3" display="block"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">D</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-4"><label>(4)</label><mml:math id="mml-eqn-4" display="block"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">D</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">D</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">D</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-5"><label>(5)</label><mml:math id="mml-eqn-5" display="block"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">A</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<sec id="s2_1"><label>2.1</label><title>Tensor Train Decomposition</title>
<p>Tensor Train (TT) decomposition [<xref ref-type="bibr" rid="ref-29">29</xref>] is a generalization of Singular Value Decomposition (SVD) from matrices to tensors. TT decomposition provides a compact representation for tensors, and allows for efficient application of linear algebra operations (discussed in <xref ref-type="sec" rid="s2_2">Section 2.2</xref> and <xref ref-type="sec" rid="s2_3">Section 2.3</xref>).</p>
<p>Given a <inline-formula id="ieqn-51"><mml:math id="mml-ieqn-51"><mml:mi>d</mml:mi></mml:math></inline-formula>-th order tensor <inline-formula id="ieqn-52"><mml:math id="mml-ieqn-52"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and a vector <inline-formula id="ieqn-53"><mml:math id="mml-ieqn-53"><mml:mi mathvariant="bold-italic">g</mml:mi></mml:math></inline-formula> (vector format of <inline-formula id="ieqn-54"><mml:math id="mml-ieqn-54"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>) , the tensor train decomposition [<xref ref-type="bibr" rid="ref-29">29</xref>] is
<disp-formula id="eqn-6"><label>(6)</label><mml:math id="mml-eqn-6" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">g</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>where <inline-formula id="ieqn-55"><mml:math id="mml-ieqn-55"><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">&#x21A6;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a bijection, <inline-formula id="ieqn-56"><mml:math id="mml-ieqn-56"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are called TT-cores, <inline-formula id="ieqn-57"><mml:math id="mml-ieqn-57"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a slice of <inline-formula id="ieqn-58"><mml:math id="mml-ieqn-58"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, for <inline-formula id="ieqn-59"><mml:math id="mml-ieqn-59"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-60"><mml:math id="mml-ieqn-60"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and the &#x201C;boundary condition&#x201D; is <inline-formula id="ieqn-61"><mml:math id="mml-ieqn-61"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula>. The tensor <inline-formula id="ieqn-62"><mml:math id="mml-ieqn-62"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is said to be in the TT-format if each element of <inline-formula id="ieqn-63"><mml:math id="mml-ieqn-63"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> can be represented by <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-6">Eq. (6)</xref>.  The vector <inline-formula id="ieqn-64"><mml:math id="mml-ieqn-64"><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula> is referred to as TT-ranks. Let <inline-formula id="ieqn-65"><mml:math id="mml-ieqn-65"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> represent the element of <inline-formula id="ieqn-66"><mml:math id="mml-ieqn-66"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> in the position <inline-formula id="ieqn-67"><mml:math id="mml-ieqn-67"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>. In the index form, the decomposition <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-6">(6)</xref> is rewritten as the following TT-format:
<disp-formula id="ueqn-2">
<mml:math id="mml-ueqn-2" display="block"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p>To look more closely to <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-6">Eq. (6)</xref>, an element <inline-formula id="ieqn-68"><mml:math id="mml-ieqn-68"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">G</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> is represented by a sequence of matrix-by-vector products. <xref ref-type="fig" rid="fig-1">Fig. 1</xref> illustrates the tensor train decomposition. It can be seen that the key ingredient in tensor train (TT) decomposition is the TT-ranks. The TT-format only uses <inline-formula id="ieqn-69"><mml:math id="mml-ieqn-69"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> memory to <inline-formula id="ieqn-70"><mml:math id="mml-ieqn-70"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> elements, where <inline-formula id="ieqn-71"><mml:math id="mml-ieqn-71"><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>max</mml:mtext></mml:mrow><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mo fence="false" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-72"><mml:math id="mml-ieqn-72"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>max</mml:mtext></mml:mrow><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mo fence="false" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math></inline-formula>. Although the storage reduction is efficient only if the TT-rank is small, tensors in data science and machine learning typically have low TT-ranks. Moreover, one can apply the TT-format to basic linear algebra operations, such as matrix-by-vector products, scalar multiplications, etc. In later section, it is shown that this can reduce the computational cost significantly when the data have low rank structures (see [<xref ref-type="bibr" rid="ref-29">29</xref>] for details).</p>
<fig id="fig-1"><label>Figure 1</label><caption><title>Tensor train format (TT-format): extract an element <inline-formula id="ieqn-71a"><mml:math id="mml-ieqn-71a"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">G</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> via a sequence of matrix-byvector product</title></caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="CMES_21636-fig-1.png"/></fig>
</sec>
<sec id="s2_2"><label>2.2</label><title>Tensorizing Matrix-by-Vector Products</title>
<p>The tensor train format gives a compact representation of matrices and efficient computation for matrix-by-vector products. We first review the TT-format of large matrices and vectors following [<xref ref-type="bibr" rid="ref-29">29</xref>]. Defining two bijections <inline-formula id="ieqn-73"><mml:math id="mml-ieqn-73"><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">&#x21A6;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-74"><mml:math id="mml-ieqn-74"><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">&#x21A6;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, a pair index <inline-formula id="ieqn-75"><mml:math id="mml-ieqn-75"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is mapped to a multi-index pair <inline-formula id="ieqn-76"><mml:math id="mml-ieqn-76"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>. Then a matrix <inline-formula id="ieqn-77"><mml:math id="mml-ieqn-77"><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and a vector <inline-formula id="ieqn-78"><mml:math id="mml-ieqn-78"><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> can be tensorized in the TT-format as follows. Letting <inline-formula id="ieqn-79"><mml:math id="mml-ieqn-79"><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x220F;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:munderover><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-80"><mml:math id="mml-ieqn-80"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x220F;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:munderover><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, an element <inline-formula id="ieqn-81"><mml:math id="mml-ieqn-81"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> of <inline-formula id="ieqn-82"><mml:math id="mml-ieqn-82"><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi></mml:math></inline-formula> can be written as <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-7">Eq. (7)</xref> (see [<xref ref-type="bibr" rid="ref-29">29</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-33">33</xref>] for more details):
<disp-formula id="eqn-7"><label>(7)</label><mml:math id="mml-eqn-7" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>where <inline-formula id="ieqn-83"><mml:math id="mml-ieqn-83"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> enumerate the rows of <inline-formula id="ieqn-84"><mml:math id="mml-ieqn-84"><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-85"><mml:math id="mml-ieqn-85"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> enumerate the columns of <inline-formula id="ieqn-86"><mml:math id="mml-ieqn-86"><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-87"><mml:math id="mml-ieqn-87"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> is an <inline-formula id="ieqn-88"><mml:math id="mml-ieqn-88"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> matrix (and <inline-formula id="ieqn-89"><mml:math id="mml-ieqn-89"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula>), i.e., <inline-formula id="ieqn-90"><mml:math id="mml-ieqn-90"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> is treated as one &#x201C;long index&#x201D; for <inline-formula id="ieqn-91"><mml:math id="mml-ieqn-91"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi></mml:math></inline-formula>. An element <italic>j</italic> of <inline-formula id="ieqn-92"><mml:math id="mml-ieqn-92"><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:math></inline-formula> can be written as <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-8">Eq. (8)</xref>:
<disp-formula id="eqn-8"><label>(8)</label><mml:math id="mml-eqn-8" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>where <inline-formula id="ieqn-93"><mml:math id="mml-ieqn-93"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> is an <inline-formula id="ieqn-94"><mml:math id="mml-ieqn-94"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> matrix and <inline-formula id="ieqn-95"><mml:math id="mml-ieqn-95"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula> for <inline-formula id="ieqn-96"><mml:math id="mml-ieqn-96"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi></mml:math></inline-formula>. We consider the matrix-by-vector product (<inline-formula id="ieqn-97"><mml:math id="mml-ieqn-97"><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>), and each element of <inline-formula id="ieqn-98"><mml:math id="mml-ieqn-98"><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi></mml:math></inline-formula> can be tensorized in the TT-format as <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-9">Eq. (9)</xref>:
<disp-formula id="eqn-9"><label>(9)</label><mml:math id="mml-eqn-9" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:munder><mml:mrow><mml:munder><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x23DF;</mml:mo></mml:munder></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder></mml:mrow><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:munder><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x23DF;</mml:mo></mml:munder></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:munder><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x23DF;</mml:mo></mml:munder></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:munder><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x23DF;</mml:mo></mml:munder></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>where <inline-formula id="ieqn-99"><mml:math id="mml-ieqn-99"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, for <inline-formula id="ieqn-100"><mml:math id="mml-ieqn-100"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi></mml:math></inline-formula>. The complexity of computing each TT-core <inline-formula id="ieqn-101"><mml:math id="mml-ieqn-101"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, is <inline-formula id="ieqn-102"><mml:math id="mml-ieqn-102"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> for <inline-formula id="ieqn-103"><mml:math id="mml-ieqn-103"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi></mml:math></inline-formula>. Assuming that the TT-cores of <inline-formula id="ieqn-104"><mml:math id="mml-ieqn-104"><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:math></inline-formula> are known, the total cost of the matrix-by-vector product (<inline-formula id="ieqn-105"><mml:math id="mml-ieqn-105"><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>) in the TT-format can reduce significantly from the original complexity <inline-formula id="ieqn-106"><mml:math id="mml-ieqn-106"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> to <inline-formula id="ieqn-107"><mml:math id="mml-ieqn-107"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo movablelimits="true" form="prefix">max</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-108"><mml:math id="mml-ieqn-108"><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo movablelimits="true" form="prefix">max</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>max</mml:mtext></mml:mrow><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mo fence="false" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>max</mml:mtext></mml:mrow><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mo fence="false" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math></inline-formula>, where <italic>N</italic> is typically large and <italic>r</italic> is small. When <inline-formula id="ieqn-109"><mml:math id="mml-ieqn-109"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, for <inline-formula id="ieqn-110"><mml:math id="mml-ieqn-110"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi></mml:math></inline-formula>, the cost of such matrix-by-vector product in the TT-format is <inline-formula id="ieqn-111"><mml:math id="mml-ieqn-111"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> [<xref ref-type="bibr" rid="ref-29">29</xref>]. Note that, in the case that <italic>r</italic> equals one, the cost of such matrix-by-vector product in the TT-format is <inline-formula id="ieqn-112"><mml:math id="mml-ieqn-112"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>.</p>
</sec>
<sec id="s2_3"><label>2.3</label><title>Basic Operations in the TT-Format</title>
<p>In <xref ref-type="sec" rid="s2_2">Section 2.2</xref>, the product of matrix <inline-formula id="ieqn-113"><mml:math id="mml-ieqn-113"><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi></mml:math></inline-formula> and vector <inline-formula id="ieqn-114"><mml:math id="mml-ieqn-114"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> which are both in the TT-format, is conducted efficiently. In the TT-format, many important operations can be readily implemented. For instance, computing the Euclidean distance between two vectors in the TT-format is more efficient with less storage than directly computing the Euclidean distance in standard matrix and vector formats. In the following <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-10">Eqs. (10)</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-15">(15)</xref>, some important operations in the TT-format are discussed.</p>
<p>The subtraction of tensor <inline-formula id="ieqn-115"><mml:math id="mml-ieqn-115"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and tensor <inline-formula id="ieqn-116"><mml:math id="mml-ieqn-116"><mml:mrow><mml:mover><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the TT-format is
<disp-formula id="eqn-10"><label>(10)</label><mml:math id="mml-eqn-10" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Z</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Z</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Z</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Z</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>where
<disp-formula id="ueqn-3">
<mml:math id="mml-ueqn-3" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Z</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="1em" /><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>and
<disp-formula id="ueqn-4">
<mml:math id="mml-ueqn-4" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Z</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="1em" /><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Z</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>and TT-ranks of <inline-formula id="ieqn-117"><mml:math id="mml-ieqn-117"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Z</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> equal the sum of TT-ranks of <inline-formula id="ieqn-118"><mml:math id="mml-ieqn-118"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-119"><mml:math id="mml-ieqn-119"><mml:mrow><mml:mover><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>The dot product of tensor <inline-formula id="ieqn-120"><mml:math id="mml-ieqn-120"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and tensor <inline-formula id="ieqn-121"><mml:math id="mml-ieqn-121"><mml:mrow><mml:mover><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the TT-format [<xref ref-type="bibr" rid="ref-29">29</xref>] is
<disp-formula id="eqn-11"><label>(11)</label><mml:math id="mml-eqn-11" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo fence="false" stretchy="false">&#x27E8;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">&#x27E9;</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>where
<disp-formula id="eqn-12"><label>(12)</label><mml:math id="mml-eqn-12" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="1em" /><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p>Since <inline-formula id="ieqn-122"><mml:math id="mml-ieqn-122"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are vectors and <inline-formula id="ieqn-123"><mml:math id="mml-ieqn-123"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are matrices, we compute <inline-formula id="ieqn-124"><mml:math id="mml-ieqn-124"><mml:mo fence="false" stretchy="false">&#x27E8;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">&#x27E9;</mml:mo></mml:math></inline-formula> by a sequence of matrix-by-vector products:
<disp-formula id="eqn-13"><label>(13)</label><mml:math id="mml-eqn-13" display="block"><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext mathvariant="bold">1</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-14"><label>(14)</label><mml:math id="mml-eqn-14" display="block"><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="bold">=</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathvariant="bold">=</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="1em" /><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>where
<disp-formula id="eqn-15"><label>(15)</label><mml:math id="mml-eqn-15" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>and we obtain
<disp-formula id="ueqn-5">
<mml:math id="mml-ueqn-5" display="block"><mml:mo fence="false" stretchy="false">&#x27E8;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">&#x27E9;</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p>For simplify we assume that TT-ranks of <inline-formula id="ieqn-125"><mml:math id="mml-ieqn-125"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are the same as that of <inline-formula id="ieqn-126"><mml:math id="mml-ieqn-126"><mml:mrow><mml:mover><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. In <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-15">Eq. (15)</xref>, let <inline-formula id="ieqn-127"><mml:math id="mml-ieqn-127"><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi><mml:mo mathvariant="bold">&#x2212;</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, for <inline-formula id="ieqn-128"><mml:math id="mml-ieqn-128"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula>, and we use the reshaping Kronecker product expressions [<xref ref-type="bibr" rid="ref-34">34</xref>] for <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-15">Eq. (15)</xref>:
<disp-formula id="ueqn-6">
<mml:math id="mml-ueqn-6" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="1em" /><mml:mo stretchy="false">&#x21D4;</mml:mo><mml:mspace width="1em" /><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">X</mml:mi><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>where we reshape <inline-formula id="ieqn-129"><mml:math id="mml-ieqn-129"><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi></mml:math></inline-formula> into <inline-formula id="ieqn-130"><mml:math id="mml-ieqn-130"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-131"><mml:math id="mml-ieqn-131"><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, respectively. Note that the cost of computing <inline-formula id="ieqn-132"><mml:math id="mml-ieqn-132"><mml:mi mathvariant="bold-italic">Y</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">X</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is <inline-formula id="ieqn-133"><mml:math id="mml-ieqn-133"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> while the disregard of Kronecker structure of <inline-formula id="ieqn-134"><mml:math id="mml-ieqn-134"><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">B</mml:mi><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> leads to an <inline-formula id="ieqn-135"><mml:math id="mml-ieqn-135"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> calculation. Hence the complexity of computing <inline-formula id="ieqn-136"><mml:math id="mml-ieqn-136"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-15">(15)</xref> is <inline-formula id="ieqn-137"><mml:math id="mml-ieqn-137"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, because of the efficient Kronecker product computation. Then the cost of computing <inline-formula id="ieqn-138"><mml:math id="mml-ieqn-138"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-14">(14)</xref> is <inline-formula id="ieqn-139"><mml:math id="mml-ieqn-139"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, and the total cost of the dot product <inline-formula id="ieqn-140"><mml:math id="mml-ieqn-140"><mml:mo fence="false" stretchy="false">&#x27E8;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">&#x27E9;</mml:mo></mml:math></inline-formula> is <inline-formula id="ieqn-141"><mml:math id="mml-ieqn-141"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>The Frobenius norm of a tensor <inline-formula id="ieqn-142"><mml:math id="mml-ieqn-142"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is defined by
<disp-formula id="ueqn-7">
<mml:math id="mml-ueqn-7" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msqrt><mml:mo fence="false" stretchy="false">&#x27E8;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">&#x27E9;</mml:mo></mml:msqrt><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p>Computing the distance between tensor <inline-formula id="ieqn-143"><mml:math id="mml-ieqn-143"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and tensor <inline-formula id="ieqn-144"><mml:math id="mml-ieqn-144"><mml:mrow><mml:mover><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the TT-format is computationally efficient by applying the dot product <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-11">Eqs. (11)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-12">(12)</xref>,
<disp-formula id="eqn-16"><label>(16)</label><mml:math id="mml-eqn-16" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msqrt><mml:mo fence="false" stretchy="false">&#x27E8;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">&#x27E9;</mml:mo></mml:msqrt><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p>The complexity of computing the distance is also <inline-formula id="ieqn-145"><mml:math id="mml-ieqn-145"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>. Algorithm 1 gives more details about computing <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-16">Eq. (16)</xref> based on Frobenius norm <inline-formula id="ieqn-146"><mml:math id="mml-ieqn-146"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.
</p>
<fig id="fig-7">
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="CMES_21636-fig-7.png"/>
</fig>
<p>In summary, just merging the cores of two tensors in the TT-format can perform the subtraction of two tensors instead of directly subtraction of two tensors in standard tensor format. A sequence of matrix-by-vector products can achieve the dot product of two tensors in the TT-format. The cost of computing the distance between two tensors in the TT-format, reduces from the original complexity <inline-formula id="ieqn-167"><mml:math id="mml-ieqn-167"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> to <inline-formula id="ieqn-168"><mml:math id="mml-ieqn-168"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula id="ieqn-169"><mml:math id="mml-ieqn-169"><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x220F;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:munderover><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>&#x226A;</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mrow><mml:mtext>and</mml:mtext></mml:mrow><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo movablelimits="true" form="prefix">max</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math></inline-formula>.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="s3"><label>3</label><title>Tensor Train Random Projection</title>
<p>Due to the computational efficiency of TT-format discussed above, we consider the TT-format to construct projection matrices. Our tensor train random projection is defined as follows.</p>
<p><bold>Definition 3.1.</bold> (Tensor Train Random Projection). For a data point <inline-formula id="ieqn-170"><mml:math id="mml-ieqn-170"><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, our tensor train random projection (TTRP) is
<disp-formula id="eqn-17"><label>(17)</label><mml:math id="mml-eqn-17" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mi>M</mml:mi></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>where the tensorized versions (through the TT-format) of <inline-formula id="ieqn-171"><mml:math id="mml-ieqn-171"><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-172"><mml:math id="mml-ieqn-172"><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:math></inline-formula> are denoted by <inline-formula id="ieqn-173"><mml:math id="mml-ieqn-173"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-174"><mml:math id="mml-ieqn-174"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (see <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-7">Eqs. (7)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-8">(8)</xref>), the corresponding TT-cores are denoted by <inline-formula id="ieqn-175"><mml:math id="mml-ieqn-175"><mml:mo fence="false" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo fence="false" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-176"><mml:math id="mml-ieqn-176"><mml:mo fence="false" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo fence="false" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, respectively, we set <inline-formula id="ieqn-177"><mml:math id="mml-ieqn-177"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-178"><mml:math id="mml-ieqn-178"><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is specified by <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-9">Eq. (9)</xref>.</p>
<p>In <xref ref-type="sec" rid="s2_2">Section 2.2</xref>, it is shown that for any TT-rank, the computation cost of <inline-formula id="ieqn-179"><mml:math id="mml-ieqn-179"><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:math></inline-formula> in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-17">Eq. (17)</xref> is <inline-formula id="ieqn-180"><mml:math id="mml-ieqn-180"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, and the storage cost is <inline-formula id="ieqn-181"><mml:math id="mml-ieqn-181"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula id="ieqn-182"><mml:math id="mml-ieqn-182"><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo movablelimits="true" form="prefix">max</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-183"><mml:math id="mml-ieqn-183"><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo movablelimits="true" form="prefix">max</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-184"><mml:math id="mml-ieqn-184"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>max</mml:mtext></mml:mrow><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mo fence="false" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-185"><mml:math id="mml-ieqn-185"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo movablelimits="true" form="prefix">max</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math></inline-formula>. Note that our TTRP is based on the tensorized version of <inline-formula id="ieqn-186"><mml:math id="mml-ieqn-186"><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi></mml:math></inline-formula> with TT-ranks all equal to one, i.e., <inline-formula id="ieqn-187"><mml:math id="mml-ieqn-187"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula>, which significantly reduces&#x00A0;the computational and storage costs. Therefore, our TTRP is constructed using a rank-one TT tensor. The comparisons for TTRP with different TT-ranks are investigated in <xref ref-type="sec" rid="s4">Section 4</xref>. It turns out that the computational cost of computing <inline-formula id="ieqn-188"><mml:math id="mml-ieqn-188"><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:math></inline-formula> and the storage cost in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-17">Eq. (17)</xref> are <inline-formula id="ieqn-189"><mml:math id="mml-ieqn-189"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-190"><mml:math id="mml-ieqn-190"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, respectively. Moreover, from our analysis in the latter part of this section, we find that the Rademacher distribution introduced in <xref ref-type="sec" rid="s1">Section 1</xref> is an optimal choice for generating the TT-cores of <inline-formula id="ieqn-191"><mml:math id="mml-ieqn-191"><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi></mml:math></inline-formula>. In the following, we prove that TTRP established by <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-17">Eq. (17)</xref> is an expected isometric projection with bounded variance.</p>
<p><bold>Theorem 3.1.</bold> Given a vector <inline-formula id="ieqn-192"><mml:math id="mml-ieqn-192"><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x220F;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:munderover><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, if <inline-formula id="ieqn-193"><mml:math id="mml-ieqn-193"><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi></mml:math></inline-formula> in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-17">Eq. (17)</xref> is composed of <italic>d</italic> independent TT-cores <inline-formula id="ieqn-194"><mml:math id="mml-ieqn-194"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, whose entries are independent and identically random variables with mean zero and variance one, then the following equation holds
<disp-formula id="ueqn-8">
<mml:math id="mml-ueqn-8" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p><bold>Proof.</bold> Denoting <inline-formula id="ieqn-195"><mml:math id="mml-ieqn-195"><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> gives
<disp-formula id="eqn-18"><label>(18)</label><mml:math id="mml-eqn-18" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>M</mml:mi></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi></mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>M</mml:mi></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:munderover><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>M</mml:mi></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p>By the TT-format, <inline-formula id="ieqn-196"><mml:math id="mml-ieqn-196"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula id="ieqn-197"><mml:math id="mml-ieqn-197"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, for <inline-formula id="ieqn-198"><mml:math id="mml-ieqn-198"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi></mml:math></inline-formula>, it follows that
<disp-formula id="eqn-19"><label>(19)</label><mml:math id="mml-eqn-19" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-20"><label>(20)</label><mml:math id="mml-eqn-20" display="block"><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-21"><label>(21)</label><mml:math id="mml-eqn-21" display="block"><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>where <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-20">Eq. (20)</xref> is derived using <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-3">Eqs. (3)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-19">(19)</xref>, and then combining <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-20">Eq. (20)</xref> and using the independence of TT-cores <inline-formula id="ieqn-199"><mml:math id="mml-ieqn-199"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> give <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-21">Eq. (21)</xref>. The <inline-formula id="ieqn-200"><mml:math id="mml-ieqn-200"><mml:mi>k</mml:mi></mml:math></inline-formula>-th term of the right hand side of <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-21">Eq. (21)</xref>, for <inline-formula id="ieqn-201"><mml:math id="mml-ieqn-201"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi></mml:math></inline-formula>, can be computed by
<disp-formula id="eqn-22"><label>(22)</label><mml:math id="mml-eqn-22" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-23"><label>(23)</label><mml:math id="mml-eqn-23" display="block"><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-24"><label>(24)</label><mml:math id="mml-eqn-24" display="block"><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-25"><label>(25)</label><mml:math id="mml-eqn-25" display="block"><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-26"><label>(26)</label><mml:math id="mml-eqn-26" display="block"><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p>Here as we set the TT-ranks of <inline-formula id="ieqn-202"><mml:math id="mml-ieqn-202"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to be one, <inline-formula id="ieqn-203"><mml:math id="mml-ieqn-203"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> is scalar, and <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-22">Eq. (22)</xref> then leads to <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-23">Eq. (23)</xref>. Using <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-4">Eqs. (4)</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-5">(5)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-23">(23)</xref> gives <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-24">Eq. (24)</xref>, and we derive <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-26">Eq. (26)</xref> from <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-24">Eq. (24)</xref> by the assumption that <inline-formula id="ieqn-204"><mml:math id="mml-ieqn-204"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-205"><mml:math id="mml-ieqn-205"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>, for <inline-formula id="ieqn-206"><mml:math id="mml-ieqn-206"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-207"><mml:math id="mml-ieqn-207"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-208"><mml:math id="mml-ieqn-208"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi></mml:math></inline-formula>. Substituting <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-26">Eq. (26)</xref> into <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-21">Eq. (21)</xref> gives
<disp-formula id="eqn-27"><label>(27)</label><mml:math id="mml-eqn-27" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>Substituting <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-27">Eq. (27)</xref> into <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-18">Eq. (18)</xref>, it concludes that
<disp-formula id="ueqn-9">
<mml:math id="mml-ueqn-9" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>M</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>M</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p><bold>Theorem 3.2.</bold> Given a vector <inline-formula id="ieqn-209"><mml:math id="mml-ieqn-209"><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x220F;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:munderover><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, if <inline-formula id="ieqn-210"><mml:math id="mml-ieqn-210"><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi></mml:math></inline-formula> in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-17">Eq. (17)</xref> is composed of <italic>d</italic> independent TT-cores <inline-formula id="ieqn-211"><mml:math id="mml-ieqn-211"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, whose entries are independent and identically random variables with mean zero, variance one, with the same fourth moment <inline-formula id="ieqn-212"><mml:math id="mml-ieqn-212"><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-213"><mml:math id="mml-ieqn-213"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">M</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>:=</mml:mo><mml:mrow><mml:munder><mml:mo movablelimits="true" form="prefix">max</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:munder></mml:mrow><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo movablelimits="true" form="prefix">max</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo movablelimits="true" form="prefix">max</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math></inline-formula>, then
<disp-formula id="ueqn-10">
<mml:math id="mml-ueqn-10" display="block"><mml:mrow><mml:mtext>Var</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>M</mml:mi></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">M</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>4</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p><bold>Proof.</bold> By the property of the variance and using Theorem 3.1,
<disp-formula id="eqn-28"><label>(28)</label><mml:math id="mml-eqn-28" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mtext>Var</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>4</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mi>M</mml:mi></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>4</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>4</mml:mn></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi></mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>4</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>4</mml:mn></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-29"><label>(29)</label><mml:math id="mml-eqn-29" display="block"><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:munderover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">&#x2016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo fence="false" stretchy="false">&#x2016;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>4</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>where note that <inline-formula id="ieqn-214"><mml:math id="mml-ieqn-214"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula> in general and a simple example can be found in <xref ref-type="sec" rid="app1">Appendix A</xref>.</p>
<p>We compute the first term of the right hand side of <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-29">Eq. (29)</xref>,
<disp-formula id="eqn-30"><label>(30)</label><mml:math id="mml-eqn-30" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-31"><label>(31)</label><mml:math id="mml-eqn-31" display="block"><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-32"><label>(32)</label><mml:math id="mml-eqn-32" display="block"><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>where <inline-formula id="ieqn-215"><mml:math id="mml-ieqn-215"><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, applying <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-3">Eq. (3)</xref> to <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-30">Eq. (30)</xref> obtains <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-31">Eq. (31)</xref>, and we derive <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-32">Eq. (32)</xref> from <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-31">Eq. (31)</xref> by the independence of TT-cores <inline-formula id="ieqn-216"><mml:math id="mml-ieqn-216"><mml:mo fence="false" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo fence="false" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>Considering the <inline-formula id="ieqn-217"><mml:math id="mml-ieqn-217"><mml:mi>k</mml:mi></mml:math></inline-formula>-th term of the right hand side of <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-32">Eq. (32)</xref>, for <inline-formula id="ieqn-218"><mml:math id="mml-ieqn-218"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi></mml:math></inline-formula>, we obtain that
<disp-formula id="eqn-33"><label>(33)</label><mml:math id="mml-eqn-33" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mspace width="2em" /><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-34"><label>(34)</label><mml:math id="mml-eqn-34" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="2em" /><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-35"><label>(35)</label><mml:math id="mml-eqn-35" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="2em" /><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="2em" /><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="2em" /><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-36"><label>(36)</label><mml:math id="mml-eqn-36" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="2em" /><mml:mo>+</mml:mo><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>where we infer <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-34">Eq. (34)</xref> from <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-33">Eq. (33)</xref> by scalar property of <inline-formula id="ieqn-219"><mml:math id="mml-ieqn-219"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-35">Eq. (35)</xref> is obtained by <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-4">Eq. (4)</xref> and the independence of TT-cores <inline-formula id="ieqn-220"><mml:math id="mml-ieqn-220"><mml:mo fence="false" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo fence="false" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, and denoting the fourth moment <inline-formula id="ieqn-221"><mml:math id="mml-ieqn-221"><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula>, we deduce <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-36">Eq. (36)</xref> by the assumption <inline-formula id="ieqn-222"><mml:math id="mml-ieqn-222"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula>, for <inline-formula id="ieqn-223"><mml:math id="mml-ieqn-223"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>Substituting <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-36">Eq. (36)</xref> into <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-32">Eq. (32)</xref>, it implies that
<disp-formula id="eqn-37"><label>(37)</label><mml:math id="mml-eqn-37" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:munder><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:munder><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:munder><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:munder><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:munder><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:munder><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:munder><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:munder><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x2264;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup><mml:munder><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msubsup><mml:munder><mml:mo form="prefix">max</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:munder><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:munder><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msubsup><mml:munder><mml:mo form="prefix">max</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:munder><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:munder><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msubsup><mml:munder><mml:mo form="prefix">max</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:munder><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:munder><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-38"><label>(38)</label><mml:math id="mml-eqn-38" display="block"><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x2264;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msubsup><mml:munder><mml:mrow><mml:mo form="prefix">max</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:munder><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-39"><label>(39)</label><mml:math id="mml-eqn-39" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x2264;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mn>4</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msubsup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">M</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mn>3</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">M</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">M</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x2264;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">M</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>where denoting <inline-formula id="ieqn-224"><mml:math id="mml-ieqn-224"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">M</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:munder><mml:mo movablelimits="true" form="prefix">max</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:munder></mml:mrow><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo movablelimits="true" form="prefix">max</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math></inline-formula>, we derive <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-38">Eq. (38)</xref> from <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-37">Eq. (37)</xref> by <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-3">Eq. (3)</xref>.</p>
<p>Similarly, the second term <inline-formula id="ieqn-225"><mml:math id="mml-ieqn-225"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext mathvariant="bold">y</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext mathvariant="bold">y</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula> of the right hand side of <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-29">Eq. (29)</xref>, for <inline-formula id="ieqn-226"><mml:math id="mml-ieqn-226"><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, is obtained by
<disp-formula id="eqn-40"><label>(40)</label><mml:math id="mml-eqn-40" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>i</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>i</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>i</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>i</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>If <inline-formula id="ieqn-227"><mml:math id="mml-ieqn-227"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, for <inline-formula id="ieqn-228"><mml:math id="mml-ieqn-228"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi></mml:math></inline-formula>, then the <inline-formula id="ieqn-229"><mml:math id="mml-ieqn-229"><mml:mi>k</mml:mi></mml:math></inline-formula>-th term of the right hand side of <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-40">Eq. (40)</xref> is computed by
<disp-formula id="eqn-41"><label>(41)</label><mml:math id="mml-eqn-41" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>i</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>i</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>i</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>i</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>i</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>i</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>Supposing that <inline-formula id="ieqn-230"><mml:math id="mml-ieqn-230"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and substituting <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-36">Eqs. (36)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-41">(41)</xref> into <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-40">Eq. (40)</xref>, we obtain
<disp-formula id="eqn-42"><label>(42)</label><mml:math id="mml-eqn-42" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">y</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">y</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:munder><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:munder><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:munder><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:munder><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:munder><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:munder><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em">[</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:munder><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:munder><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:munder><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:munder><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mstyle scriptlevel="0"><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x2264;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">M</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>Similarly, if for <inline-formula id="ieqn-231"><mml:math id="mml-ieqn-231"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>&#x2286;</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo fence="false" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-232"><mml:math id="mml-ieqn-232"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and for <inline-formula id="ieqn-233"><mml:math id="mml-ieqn-233"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x00AF;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-234"><mml:math id="mml-ieqn-234"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x2032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, then
<disp-formula id="eqn-43"><label>(43)</label><mml:math id="mml-eqn-43" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext mathvariant="bold">y</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext mathvariant="bold">y</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">M</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p>Hence, combining <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-42">Eqs. (42)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-43">(43)</xref> gives
<disp-formula id="eqn-44"><label>(44)</label><mml:math id="mml-eqn-44" display="block"><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext mathvariant="bold">y</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext mathvariant="bold">y</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>&#x2264;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>l</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">M</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>where <inline-formula id="ieqn-235"><mml:math id="mml-ieqn-235"><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo movablelimits="true" form="prefix">max</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>Therefore, using <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-39">Eqs. (39)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-44">(44)</xref> deduces
<disp-formula id="eqn-45"><label>(45)</label><mml:math id="mml-eqn-45" display="block"><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi></mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>4</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>&#x2264;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">M</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">M</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">M</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>In summary, substituting <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-45">Eq. (45)</xref> into <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-28">Eq. (28)</xref> implies
<disp-formula id="eqn-46"><label>(46)</label><mml:math id="mml-eqn-46" display="block"><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>Var</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2264;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">M</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>4</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>M</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">M</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>4</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>One can see that the bound of the variance <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-46">Eq. (46)</xref> is reduced as <italic>M</italic> increases, which is expected. When <inline-formula id="ieqn-236"><mml:math id="mml-ieqn-236"><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-237"><mml:math id="mml-ieqn-237"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, we have
<disp-formula id="eqn-47"><label>(47)</label><mml:math id="mml-eqn-47" display="block"><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>Var</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">M</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>4</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>Note that as <italic>m</italic> increases, the upper bound in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-47">Eq. (47)</xref> tends to <inline-formula id="ieqn-238"><mml:math id="mml-ieqn-238"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">M</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>4</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>, and this upper bound vanishes as <italic>M</italic> increases if and only if <inline-formula id="ieqn-239"><mml:math id="mml-ieqn-239"><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>. Also, the upper bound in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-46">Eq. (46)</xref> is affected by the fourth moment <inline-formula id="ieqn-240"><mml:math id="mml-ieqn-240"><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>Var</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. To keep the expected isometry, we need <inline-formula id="ieqn-241"><mml:math id="mml-ieqn-241"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula>. Note that when the TT-cores follow the Rademacher distribution, i.e., <inline-formula id="ieqn-242"><mml:math id="mml-ieqn-242"><mml:mrow><mml:mtext>Var</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>, the fourth moment <inline-formula id="ieqn-243"><mml:math id="mml-ieqn-243"><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:math></inline-formula> in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-46">Eq. (46)</xref> achieves the minimum. So, the Rademacher distribution is an optimal choice for generating the TT-cores, and we set the Rademacher distribution to be our default choice for constructing TTRP (Definition 3.1).</p>
<p><bold>Proposition 3.1.</bold> (Hypercontractivity [<xref ref-type="bibr" rid="ref-35">35</xref>]) Consider a degree <italic>q</italic> polynomial <inline-formula id="ieqn-244"><mml:math id="mml-ieqn-244"><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of independent centered Gaussian or Rademacher random variables <inline-formula id="ieqn-245"><mml:math id="mml-ieqn-245"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></inline-formula> Then for any <inline-formula id="ieqn-246"><mml:math id="mml-ieqn-246"><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>
<disp-formula id="ueqn-11">
<mml:math id="mml-ueqn-11" display="block"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mi>exp</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>Var</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>q</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>where <inline-formula id="ieqn-247"><mml:math id="mml-ieqn-247"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>Var</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> is the variance of the random variable <inline-formula id="ieqn-248"><mml:math id="mml-ieqn-248"><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-249"><mml:math id="mml-ieqn-249"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula> is an absolute constant.</p>
<p>Proposition 3.1 extends the Hanson-Wright inequality whose proof can be found in [<xref ref-type="bibr" rid="ref-35">35</xref>].</p>
<p><bold>Proposition 3.2.</bold> Let <inline-formula id="ieqn-250"><mml:math id="mml-ieqn-250"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">&#x21A6;</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> be the tensor train random projection defined by <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-17">Eq. (17)</xref>. Suppose that for <inline-formula id="ieqn-251"><mml:math id="mml-ieqn-251"><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi></mml:math></inline-formula>, all entries of TT-cores <inline-formula id="ieqn-252"><mml:math id="mml-ieqn-252"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are independent standard Gaussian or Rademacher random variables, with the same fourth moment <inline-formula id="ieqn-253"><mml:math id="mml-ieqn-253"><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-254"><mml:math id="mml-ieqn-254"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">M</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:munder><mml:mo movablelimits="true" form="prefix">max</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:munder></mml:mrow><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo movablelimits="true" form="prefix">max</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo movablelimits="true" form="prefix">max</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math></inline-formula>. For any <inline-formula id="ieqn-255"><mml:math id="mml-ieqn-255"><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, there exist absolute constants <italic>C</italic> and <inline-formula id="ieqn-256"><mml:math id="mml-ieqn-256"><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula> such that the following claim holds
<disp-formula id="ueqn-12">
<mml:math id="mml-ueqn-12" display="block"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>exp</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p><bold>Proof.</bold> According to Theorem 3.1, <inline-formula id="ieqn-257"><mml:math id="mml-ieqn-257"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. Since <inline-formula id="ieqn-258"><mml:math id="mml-ieqn-258"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is a polynomial of degree 2<italic>d</italic> of independent standard Gaussian or Radamecher random variables, which are the entries of TT-cores <inline-formula id="ieqn-259"><mml:math id="mml-ieqn-259"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, for <inline-formula id="ieqn-260"><mml:math id="mml-ieqn-260"><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi></mml:math></inline-formula>, we apply Proposition 3.1 and Theorem 3.2 to obtain
<disp-formula id="ueqn-13">
<mml:math id="mml-ueqn-13" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mi>exp</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>4</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>Var</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mi>exp</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>M</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">M</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>4</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mi>exp</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>exp</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>where <inline-formula id="ieqn-261"><mml:math id="mml-ieqn-261"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">M</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:munder><mml:mo movablelimits="true" form="prefix">max</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:munder></mml:mrow><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">|</mml:mo></mml:math></inline-formula> and then <inline-formula id="ieqn-262"><mml:math id="mml-ieqn-262"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">M</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>4</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>We note that the upper bound in Proposition 3.2 is not tight, as it involves the dimensionality of datasets (<inline-formula id="ieqn-263"><mml:math id="mml-ieqn-263"><mml:mi>N</mml:mi></mml:math></inline-formula>). To give a tight bound independent of the dimensionality of datasets for the corresponding concentration inequality is our future work.</p>
<p>The procedure of TTRP is summarized in Algorithm 2. For the input of this algorithm, the TT-ranks of <inline-formula id="ieqn-264"><mml:math id="mml-ieqn-264"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (the tensorized version of the projection matrix <inline-formula id="ieqn-265"><mml:math id="mml-ieqn-265"><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi></mml:math></inline-formula> in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-17">Eq. (17)</xref>) are set to one, and from our above analysis, we generate entries of the corresponding TT-cores <inline-formula id="ieqn-266"><mml:math id="mml-ieqn-266"><mml:mo fence="false" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo fence="false" stretchy="false">}</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> through the Rademacher distribution. For a given data point <inline-formula id="ieqn-267"><mml:math id="mml-ieqn-267"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the TT-format, Algorithm 2 gives the TT-cores of the corresponding output, and each element of <inline-formula id="ieqn-268"><mml:math id="mml-ieqn-268"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-17">Eq. (17)</xref> can be represented as
<disp-formula id="ueqn-14">
<mml:math id="mml-ueqn-14" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mi>M</mml:mi></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>where <inline-formula id="ieqn-269"><mml:math id="mml-ieqn-269"><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi></mml:math></inline-formula> is a bijection from <inline-formula id="ieqn-270"><mml:math id="mml-ieqn-270"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to <inline-formula id="ieqn-271"><mml:math id="mml-ieqn-271"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
</sec>
<sec id="s4"><label>4</label><title>Numerical Experiments</title>
<p>We demonstrate the efficiency of TTRP using synthetic datasets and the MNIST dataset [<xref ref-type="bibr" rid="ref-36">36</xref>]. The quality of isometry is a key factor to assess the performance of random projection methods, which in our numerical studies is estimated by the ratio of the pairwise distance:
<disp-formula id="eqn-48"><label>(48)</label><mml:math id="mml-eqn-48" display="block"><mml:mfrac><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo symmetric="true">&#x2016;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>where <inline-formula id="ieqn-283"><mml:math id="mml-ieqn-283"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the number of data points. Since the output of our TTRP procedure (see Algorithm 2) is in the TT-format, it is efficient to apply TT-format operations to compute the pairwise distance of <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-48">Eq. (48)</xref> through Algorithm 1. In order to obtain the average performance of isometry, we repeat numerical experiments 100 times (different realizations for TT-cores) and estimate the mean and the variance for the ratio of the pairwise distance using these samples. The rest of this section is organized as follows. First, through a synthetic dataset, the effect of different TT-ranks of the tensorized version <inline-formula id="ieqn-284"><mml:math id="mml-ieqn-284"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of <inline-formula id="ieqn-285"><mml:math id="mml-ieqn-285"><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi></mml:math></inline-formula> in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-17">Eq. (17)</xref> is shown, which leads to our motivation of setting the TT-ranks to be one. After that, we focus on the situation with TT-ranks equal to one, and test the effect of different distributions of TT-cores. Finally, based on both high-dimensional synthetic and MNIST datasets, our TTRP are compared with related projection methods, including Gaussian TRP [<xref ref-type="bibr" rid="ref-16">16</xref>], Very Sparse RP [<xref ref-type="bibr" rid="ref-14">14</xref>] and Gaussian RP [<xref ref-type="bibr" rid="ref-30">30</xref>]. All results reported below are obtained in MATLAB with TT-Toolbox 2.2.2 (<uri xlink:href="https://github.com/oseledets/TT-Toolbox">https://github.com/oseledets/TT-Toolbox</uri>).</p>
<fig id="fig-8">
<graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="CMES_21636-fig-8.png"/>
</fig>
<sec id="s4_1"><label>4.1</label><title>Effect of Different TT-Ranks</title>
<p>In Definition 3.1, we set the TT-ranks to be one. To explain our motivation of this settting, we investigate the effect of different TT-ranks&#x2014;we herein consider the situation that the TT-ranks take <inline-formula id="ieqn-286"><mml:math id="mml-ieqn-286"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula>, where the rank <inline-formula id="ieqn-287"><mml:math id="mml-ieqn-287"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math></inline-formula>, and we keep other settings in Definition 3.1 unchanged. For comparison, two different distributions are considered to generate the TT-cores in this part&#x2014;the Rademacher distribution (our default optimal choice) and the Gaussian distribution, and the corresponding tensor train projection is denoted by rank-<inline-formula id="ieqn-288"><mml:math id="mml-ieqn-288"><mml:mi>r</mml:mi></mml:math></inline-formula> TTRP and Gaussian TT, respectively. To keep the expected isometry of rank-<inline-formula id="ieqn-289"><mml:math id="mml-ieqn-289"><mml:mi>r</mml:mi></mml:math></inline-formula> TTRP, the entries of TT-cores <inline-formula id="ieqn-290"><mml:math id="mml-ieqn-290"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-291"><mml:math id="mml-ieqn-291"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are drawn from <inline-formula id="ieqn-292"><mml:math id="mml-ieqn-292"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> or <inline-formula id="ieqn-293"><mml:math id="mml-ieqn-293"><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with equal probability, and each element of <inline-formula id="ieqn-294"><mml:math id="mml-ieqn-294"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula> is uniformly and independently drawn from <inline-formula id="ieqn-295"><mml:math id="mml-ieqn-295"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> or <inline-formula id="ieqn-296"><mml:math id="mml-ieqn-296"><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. For Gaussian TT, <inline-formula id="ieqn-297"><mml:math id="mml-ieqn-297"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for <inline-formula id="ieqn-298"><mml:math id="mml-ieqn-298"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-299"><mml:math id="mml-ieqn-299"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi></mml:math></inline-formula> are drawn from <inline-formula id="ieqn-300"><mml:math id="mml-ieqn-300"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-301"><mml:math id="mml-ieqn-301"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mi>r</mml:mi></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, respectively.</p>
<p>Two synthetic datasets with dimension <inline-formula id="ieqn-302"><mml:math id="mml-ieqn-302"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1000</mml:mn></mml:math></inline-formula> are generated (the size of the first one is <inline-formula id="ieqn-303"><mml:math id="mml-ieqn-303"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn></mml:math></inline-formula> and that of the second one is <inline-formula id="ieqn-304"><mml:math id="mml-ieqn-304"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>50</mml:mn></mml:math></inline-formula>), where each entry of vectors (each vector is a sample in the synthetic dataset) is independently generated through <inline-formula id="ieqn-305"><mml:math id="mml-ieqn-305"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>. In this test problem, we set the reduced dimension to be <inline-formula id="ieqn-306"><mml:math id="mml-ieqn-306"><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>24</mml:mn></mml:math></inline-formula>, and the dimensions of the corresponding tensor representations are set to <inline-formula id="ieqn-307"><mml:math id="mml-ieqn-307"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-308"><mml:math id="mml-ieqn-308"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn></mml:math></inline-formula> (<inline-formula id="ieqn-309"><mml:math id="mml-ieqn-309"><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-310"><mml:math id="mml-ieqn-310"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>). <xref ref-type="fig" rid="fig-2">Fig. 2</xref> shows the ratio of the pairwise distance of the two projection methods (computed through <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-48">Eq. (48)</xref>). It can be seen that the estimated mean of ratio of the pairwise distance of rank-<inline-formula id="ieqn-311"><mml:math id="mml-ieqn-311"><mml:mi>r</mml:mi></mml:math></inline-formula> TTRP is typically more close to one than that of Gaussian TT, i.e., rank-<inline-formula id="ieqn-312"><mml:math id="mml-ieqn-312"><mml:mi>r</mml:mi></mml:math></inline-formula> TTRP has advantages for keeping the pairwise distances. Clearly, for a given rank in <xref ref-type="fig" rid="fig-2">Fig. 2</xref>, the estimated variance of the pairwise distance of rank-<inline-formula id="ieqn-313"><mml:math id="mml-ieqn-313"><mml:mi>r</mml:mi></mml:math></inline-formula> TTRP is smaller than that of Gaussian TT. Moreover, focusing on rank-<inline-formula id="ieqn-314"><mml:math id="mml-ieqn-314"><mml:mi>r</mml:mi></mml:math></inline-formula> TTRP, the results of both the mean and the variance are not significantly different for different TT-ranks. In order to reduce the storage, we only focus on the rank-one case (as in Definition 3.1) in the rest of this paper.</p>
<fig id="fig-2"><label>Figure 2</label><caption><title>Effect of different ranks based on synthetic data <inline-formula id="ieqn-325"><mml:math id="mml-ieqn-2325"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>24</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1000</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula></title></caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="CMES_21636-fig-2.png"/></fig>
</sec>
<sec id="s4_2"><label>4.2</label><title>Effect of Different TT-Cores</title>
<p>Two synthetic datasets are tested to assess the effect of different distributions for TT-cores, whose sizes are <inline-formula id="ieqn-315"><mml:math id="mml-ieqn-315"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-316"><mml:math id="mml-ieqn-316"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>50</mml:mn></mml:math></inline-formula>, respectively, with dimension <inline-formula id="ieqn-317"><mml:math id="mml-ieqn-317"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2500</mml:mn></mml:math></inline-formula>, whose elements are sampled from the standard Gaussian distribution. The following three distributions are investigated to construct TTRP (see Definition 3.1), which include the Rademacher distribution (our default choice), the standard Gaussian distribution, and the <inline-formula id="ieqn-318"><mml:math id="mml-ieqn-318"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:math></inline-formula>-sparse distribution (i.e., <inline-formula id="ieqn-319"><mml:math id="mml-ieqn-319"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:math></inline-formula> in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-2">Eq. (2)</xref>), while the corresponding projection methods are denoted by TTRP-RD, TTRP-<inline-formula id="ieqn-320"><mml:math id="mml-ieqn-320"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, and TTRP-<inline-formula id="ieqn-321"><mml:math id="mml-ieqn-321"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:math></inline-formula>-sparse, respectively. For this test problem, three TT-cores are utilized for <inline-formula id="ieqn-322"><mml:math id="mml-ieqn-322"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-323"><mml:math id="mml-ieqn-323"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>25</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn></mml:math></inline-formula>. <xref ref-type="fig" rid="fig-3">Fig. 3</xref> shows that the estimated mean of the ratio of the pairwise distance for TTRP-RD is very close to one, and the estimated variance of TTRP-RD is at least one order of magnitude smaller than that of TTRP-<inline-formula id="ieqn-324"><mml:math id="mml-ieqn-324"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> and TTRP-<inline-formula id="ieqn-325a"><mml:math id="mml-ieqn-325a"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:math></inline-formula>-sparse. These results are consist with Theorem 3.2. In the rest of this paper, we focus on our default choice for TTRP&#x2014;the TT-ranks are set to one, and each element of TT-cores is independently sampled through the Rademacher distribution.</p>
<fig id="fig-3"><label>Figure 3</label><caption><title>Three test distributions for TT-cores based on synthetic data (<italic>N</italic>&#x2009;&#x003D;&#x2009;2500)</title></caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="CMES_21636-fig-3.png"/></fig>
</sec>
<sec id="s4_3"><label>4.3</label><title>Comparison with Gaussian TRP, Very Sparse RP and Gaussian RP</title>
<p>The storage of the projection matrix and the cost of computing <inline-formula id="ieqn-326"><mml:math id="mml-ieqn-326"><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:math></inline-formula> (see <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-17">Eq. (17)</xref>) of our TTRP (TT-ranks equal one), Gaussian TRP [<xref ref-type="bibr" rid="ref-16">16</xref>], Very Sparse RP [<xref ref-type="bibr" rid="ref-14">14</xref>] and Gaussian RP [<xref ref-type="bibr" rid="ref-30">30</xref>], are shown in <xref ref-type="table" rid="table-1">Table 1</xref>, where <inline-formula id="ieqn-327"><mml:math id="mml-ieqn-327"><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x220F;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:munderover><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x220F;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:munderover><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo movablelimits="true" form="prefix">max</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-328"><mml:math id="mml-ieqn-328"><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo movablelimits="true" form="prefix">max</mml:mo><mml:mo fence="false" stretchy="false">{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo fence="false" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math></inline-formula>. Note that the matrix <inline-formula id="ieqn-329"><mml:math id="mml-ieqn-329"><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi></mml:math></inline-formula> in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-17">Eq. (17)</xref> is tensorized in the TT-format, and TTRP is efficiently achieved by the matrix-by-vector products in the TT-format (see <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-9">Eq. (9)</xref>). From <xref ref-type="table" rid="table-1">Table 1</xref>, it is clear that our TTRP has the smallest storage cost and requires the smallest computational cost for computing <inline-formula id="ieqn-330"><mml:math id="mml-ieqn-330"><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:math></inline-formula>.</p>
<table-wrap id="table-1"><label>Table 1</label><caption><title>The comparison of the storage and the computational costs</title></caption>
<table frame="hsides">
<colgroup>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th align="left"/>
<th align="left">Gaussian RP</th>
<th align="left">Very sparse RP</th>
<th align="left">Gaussian TRP</th>
<th align="left">TTRP</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td align="left">Storage cost</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-363"><mml:math id="mml-ieqn-363"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-364"><mml:math id="mml-ieqn-364"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:msqrt><mml:mi>N</mml:mi></mml:msqrt><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-365"><mml:math id="mml-ieqn-365"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-366"><mml:math id="mml-ieqn-366"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Computational cost</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-367"><mml:math id="mml-ieqn-367"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-368"><mml:math id="mml-ieqn-368"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:msqrt><mml:mi>N</mml:mi></mml:msqrt><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-369"><mml:math id="mml-ieqn-369"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-370"><mml:math id="mml-ieqn-370"><mml:mi>O</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x005E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>Two synthetic datasets with size <inline-formula id="ieqn-331"><mml:math id="mml-ieqn-331"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn></mml:math></inline-formula> are tested&#x2014;the dimension of the first one is <inline-formula id="ieqn-332"><mml:math id="mml-ieqn-332"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2500</mml:mn></mml:math></inline-formula> and that of the second one is <inline-formula id="ieqn-333"><mml:math id="mml-ieqn-333"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>; each entry of the samples is independently generated through <inline-formula id="ieqn-334"><mml:math id="mml-ieqn-334"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>. For TTRP and Gaussian TRP, the dimensions of tensor representations are set to: for <inline-formula id="ieqn-335"><mml:math id="mml-ieqn-335"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2500</mml:mn></mml:math></inline-formula>, we set <inline-formula id="ieqn-336"><mml:math id="mml-ieqn-336"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>25</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula>; for <inline-formula id="ieqn-337"><mml:math id="mml-ieqn-337"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, we set <inline-formula id="ieqn-338"><mml:math id="mml-ieqn-338"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>25</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula>, where <italic>M</italic> is the reduced dimension. We again focus on the ratio of the pairwise distance (putting the outputs of different projection methods into <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-48">Eq. (48)</xref>), and estimate the mean and the variance for the ratio of the pairwise distance through repeating numerical experiments 100 times (different realizations for constructing the random projections, e.g., different realizations of the Rademacher distribution for TTRP).</p>
<p><xref ref-type="fig" rid="fig-4">Fig. 4</xref> shows that the performance of TTRP is very close to that of sparse RP and Gaussian RP, while the variance for Gaussian TRP is larger than that for the other three projection methods. Moreover, the variance for TTRP basically reduces as the dimension <italic>M</italic> increases, which is consistent with Theorem 3.2. To be further, more details are given for the case with <inline-formula id="ieqn-339"><mml:math id="mml-ieqn-339"><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>24</mml:mn></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-340"><mml:math id="mml-ieqn-340"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in <xref ref-type="table" rid="table-2">Tables 2</xref> and <xref ref-type="table" rid="table-3">3</xref>, where the value of storage is the number of nonzero entries that need to be stored. It turns out that TTRP with fewer storage costs achieves a competitive performance compared with Very Sparse RP and Gaussian RP. In addition, from <xref ref-type="table" rid="table-3">Table 3</xref>, for <inline-formula id="ieqn-341"><mml:math id="mml-ieqn-341"><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:math></inline-formula>, the variance of TTRP is clearly smaller than that of Gaussian TRP, and the storage cost of TTRP is much smaller than that of Gaussian TRP.</p>
<fig id="fig-4"><label>Figure 4</label><caption><title>Mean and variance for the ratio of the pairwise distance, synthetic data</title></caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="CMES_21636-fig-4a.png"/><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="CMES_21636-fig-4b.png"/></fig><table-wrap id="table-2"><label>Table 2</label><caption><title>The comparison of mean and variance for the ratio of the pairwise distance, and storage, for Gaussian RP and Very Sparse RP (<inline-formula id="ieqn-371"><mml:math id="mml-ieqn-371"><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>24</mml:mn></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-372"><mml:math id="mml-ieqn-372"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>)</title></caption>
<table frame="hsides">
<colgroup>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th align="center" colspan="3">Gaussian RP</th>
<th align="center" colspan="3">Very Sparse RP</th>
</tr>
<tr>
<th align="left">Mean</th>
<th align="left">Variance</th>
<th align="left">Storage</th>
<th align="left">Mean</th>
<th align="left">Variance</th>
<th align="left">Storage</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td align="left">0.9908</td>
<td align="left">0.0032</td>
<td align="left">240000</td>
<td align="left">0.9963</td>
<td align="left">0.0025</td>
<td align="left">2400</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap><table-wrap id="table-3"><label>Table 3</label><caption><title>The comparison of mean and variance for the ratio of the pairwise distance, and storage, for Gaussian TRP and TTRP (<inline-formula id="ieqn-373"><mml:math id="mml-ieqn-373"><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>24</mml:mn></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-374"><mml:math id="mml-ieqn-374"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>)</title></caption>
<table frame="hsides">
<colgroup>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th align="center" colspan="2">Dimensions for tensorization</th>
<th align="center" colspan="3">Gaussian TRP</th>
<th align="center" colspan="3">TTRP</th>
</tr>
<tr>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-375"><mml:math id="mml-ieqn-375"><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-376"><mml:math id="mml-ieqn-376"><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula></th>
<th align="left">Mean</th>
<th align="left">Variance</th>
<th align="left">Storage</th>
<th align="left">Mean</th>
<th align="left">Variance</th>
<th align="left">Storage</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td align="left">[6, 4]</td>
<td align="left">[100, 100]</td>
<td align="left">0.9908</td>
<td align="left">0.0026</td>
<td align="left">4800</td>
<td align="left">0.9884</td>
<td align="left">0.0026</td>
<td align="left">1000</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">[4, 3, 2]</td>
<td align="left">[25, 20, 20]</td>
<td align="left">0.9747</td>
<td align="left">0.0062</td>
<td align="left">1560</td>
<td align="left">0.9846</td>
<td align="left">0.0028</td>
<td align="left">200</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">[3, 2, 2, 2]</td>
<td align="left">[10, 10, 10, 10]</td>
<td align="left">0.9811</td>
<td align="left">0.0123</td>
<td align="left">960</td>
<td align="left">0.9851</td>
<td align="left">0.0035</td>
<td align="left">90</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>Next the CPU times for projecting a data point using the four methods (TTRP, Gaussian TRP, Very Sparse RP and Gaussian RP) are assessed. Here, we set the reduced dimension <inline-formula id="ieqn-342"><mml:math id="mml-ieqn-342"><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1000</mml:mn></mml:math></inline-formula>, and test four cases with <inline-formula id="ieqn-343"><mml:math id="mml-ieqn-343"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-344"><mml:math id="mml-ieqn-344"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mn>5</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-345"><mml:math id="mml-ieqn-345"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mn>5</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-346"><mml:math id="mml-ieqn-346"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mn>6</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, respectively. The dimensions of the tensorized output is set to <inline-formula id="ieqn-347"><mml:math id="mml-ieqn-347"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn></mml:math></inline-formula> (such that <inline-formula id="ieqn-348"><mml:math id="mml-ieqn-348"><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>), and the dimensions of the corresponding tensor representations of the original data points are set to: for <inline-formula id="ieqn-349"><mml:math id="mml-ieqn-349"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mn>4</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-350"><mml:math id="mml-ieqn-350"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>25</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>25</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>16</mml:mn></mml:math></inline-formula>; for <inline-formula id="ieqn-351"><mml:math id="mml-ieqn-351"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mn>5</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-352"><mml:math id="mml-ieqn-352"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>50</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>50</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>40</mml:mn></mml:math></inline-formula>; for <inline-formula id="ieqn-353"><mml:math id="mml-ieqn-353"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mn>5</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-354"><mml:math id="mml-ieqn-354"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>80</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>50</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>50</mml:mn></mml:math></inline-formula>; for <inline-formula id="ieqn-355"><mml:math id="mml-ieqn-355"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mn>6</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-356"><mml:math id="mml-ieqn-356"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>100</mml:mn></mml:math></inline-formula>. For each case, given a data point of which elements are sampled from the standard Gaussian distribution, the simulation of projecting it to the reduced dimensional space is repeated 100 times (different realizations for constructing the random projections), and the CPU time is defined to be the average time of these 100 simulations. <xref ref-type="fig" rid="fig-5">Fig. 5</xref> shows the CPU times, where the results are obtained in MATLAB on a workstation with Intel(R) Xeon(R) Gold 6130 CPU. It is clear that the computational cost of our TTRP is much smaller than those of Gaussian TRP and Gaussian RP for different data dimension <italic>N</italic>. Note that as the data dimension <italic>N</italic> increases, the computational costs of Gaussian TRP and Gaussian RP grow rapidly, while the computational cost of our TTRP grows slowly. When the data dimension is large (e.g., <inline-formula id="ieqn-357"><mml:math id="mml-ieqn-357"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mn>6</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in <xref ref-type="fig" rid="fig-5">Fig. 5</xref>), the CPU time of TTRP becomes smaller than that of Very Sparse RP, which is consistent with the results in <xref ref-type="table" rid="table-1">Table 1</xref>.</p>
<fig id="fig-5"><label>Figure 5</label><caption><title>A comparison of CPU time for different random projections (<italic>M</italic>&#x2009;&#x003D;&#x2009;1000)</title></caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="CMES_21636-fig-5.png"/></fig>
<p>Finally, we validate the performance of our TTRP approach using the MNIST dataset [<xref ref-type="bibr" rid="ref-36">36</xref>]. From MNIST, we randomly take <inline-formula id="ieqn-358"><mml:math id="mml-ieqn-358"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>50</mml:mn></mml:math></inline-formula> data points, each of which is a vector with dimension <inline-formula id="ieqn-359"><mml:math id="mml-ieqn-359"><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>784</mml:mn></mml:math></inline-formula>. We consider two cases for the dimensions of tensor representations: in the first case, we set <inline-formula id="ieqn-360"><mml:math id="mml-ieqn-360"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>196</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn></mml:math></inline-formula>, and in the second case, we set <inline-formula id="ieqn-361"><mml:math id="mml-ieqn-361"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>49</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn></mml:math></inline-formula>. <xref ref-type="fig" rid="fig-6">Fig. 6</xref> shows the properties of isometry and bounded variance of different random projections on MNIST. It can be seen that TTRP satisfies the isometry property with bounded variance. Although Gaussian RP has the smallest variance (note that it is not based on the tensor format), its computational and storage costs are large (see <xref ref-type="fig" rid="fig-5">Fig. 5</xref>). It is clear that as the reduced dimension <italic>M</italic> increases, the variances of the four methods reduce, and the variance of our TTRP is close to that of Very Sparse RP.</p>
<fig id="fig-6"><label>Figure 6</label><caption><title>Isometry and variance quality for MNIST data (<italic>N</italic>&#x2009;&#x003D;&#x2009;784)</title></caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="CMES_21636-fig-6.png"/></fig>
</sec>
</sec>
<sec id="s5"><label>5</label><title>Conclusion</title>
<p>Random projection plays a fundamental role in conducting dimension reduction for high-dimensional datasets, where pairwise distances need to be approximately preserved. With a focus on efficient tensorized computation, this paper develops a tensor train random projection (TTRP) method. Based on our analysis for the bias and the variance, TTRP is proven to be an expected isometric projection with bounded variance. From the analysis in Theorem 3.2, the Rademacher distribution is shown to be an optimal choice to generate the TT-cores of TTRP. For computational convenience, the TT-ranks of TTRP are set to one, while from our numerical results, we show that different TT-ranks do not lead to significant results for the mean and the variance of the ratio of the pairwise distance. Our detailed numerical studies show that, compared with standard projection methods, our TTRP with the default setting (TT-ranks equal one and TT-cores are generated through the Rademacher distribution), requires significantly smaller storage and computational costs to achieve a competitive performance. From numerical results, we also find that our TTRP has smaller variances than tensor train random projection methods based on Gaussian distributions. Even though we have proven the properties of the mean and the variance of TTRP and the numerical results show that TTRP is efficient, the upper bound in Proposition 3.2 involves the dimensionality of datasets (<inline-formula id="ieqn-362"><mml:math id="mml-ieqn-362"><mml:mi>N</mml:mi></mml:math></inline-formula>), and our future work is to give a tight bound independent of the dimensionality of datasets for the concentration inequality.</p>
</sec>
</body>
<back>
<ack>
<p>The authors thank Osman Asif Malik and Stephen Becker for helpful suggestions and discussions.</p>
</ack>
<fn-group>
<fn fn-type="other"><p><bold>Funding Statement:</bold> This work is supported by the National Natural Science Foundation of China (No. 12071291), the Science and Technology Commission of Shanghai Municipality (No. 20JC1414300) and the Natural Science Foundation of Shanghai (No. 20ZR1436200).</p></fn>
<fn fn-type="conflict"><p><bold>Conflicts of Interest:</bold> The authors declare that they have no conflicts of interest to report regarding the present study.</p></fn>
</fn-group>
<ref-list content-type="authoryear">
<title>References</title>
<ref id="ref-1"><label>1.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Wold</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Esbensen</surname>, <given-names>K.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Geladi</surname>, <given-names>P.</given-names></string-name></person-group> (<year>1987</year>). <article-title>Principal component analysis</article-title>. <source>Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems</source><italic>,</italic> <volume>2</volume><issue>(1&#x2013;3)</issue><italic>,</italic> <fpage>37</fpage>&#x2013;<lpage>52</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/0169-7439(87)80084-9</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-2"><label>2.</label><mixed-citation publication-type="book"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Vidal</surname>, <given-names>R.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Ma</surname>, <given-names>Y.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Sastry</surname>, <given-names>S. S.</given-names></string-name></person-group> (<year>2016</year>). <source>Generalized principal component analysis</source>. <publisher-loc>New York</publisher-loc>: <publisher-name>Springer</publisher-name>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-3"><label>3.</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Sra</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Dhillon</surname>, <given-names>I.</given-names></string-name></person-group> (<year>2005</year>). <article-title>Generalized nonnegative matrix approximations with bregman divergences</article-title>. <conf-name>Proceedings of the 18th International Conference on Neural Information Processing Systems</conf-name>, pp. <fpage>283</fpage>&#x2013;<lpage>290</lpage>. <conf-loc>Vancouver, Canada</conf-loc>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-4"><label>4.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>van der Maaten</surname>, <given-names>L.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Hinton</surname>, <given-names>G.</given-names></string-name></person-group> (<year>2008</year>). <article-title>Visualizing data using t-SNE</article-title>. <source>Journal of Machine Learning Research</source><italic>,</italic> <volume>9</volume><issue>(11)</issue><italic>,</italic> <fpage>2579</fpage>&#x2013;<lpage>2605</lpage>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-5"><label>5.</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Pham</surname>, <given-names>N.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Pagh</surname>, <given-names>R.</given-names></string-name></person-group> (<year>2013</year>). <article-title>Fast and scalable polynomial kernels via explicit feature maps</article-title>. <conf-name>Proceedings of the 19th ACM SIGKDD International Conference on Knowledge Discovery and Data Mining</conf-name>, pp. <fpage>239</fpage>&#x2013;<lpage>247</lpage>. <conf-loc>Chicago, USA</conf-loc>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-6"><label>6.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Johnson</surname>, <given-names>W. B.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Lindenstrauss</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name></person-group> (<year>1984</year>). <article-title>Extensions of Lipschitz mappings into a Hilbert space</article-title>. <source>Contemporary Mathematics</source><italic>,</italic> <volume>26</volume>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1090/conm/026/737400</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-7"><label>7.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Dasgupta</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Gupta</surname>, <given-names>A.</given-names></string-name></person-group> (<year>2003</year>). <article-title>An elementary proof of a theorem of Johnson and Lindenstrauss</article-title>. <source>Random Structures and Algorithms</source><italic>,</italic> <volume>22</volume><issue>(1)</issue><italic>,</italic> <fpage>60</fpage>&#x2013;<lpage>65</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1002/(ISSN)1098-2418</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-8"><label>8.</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Kleinberg</surname>, <given-names>J. M.</given-names></string-name></person-group> (<year>1997</year>). <article-title>Two algorithms for nearest-neighbor search in high dimensions</article-title>. <conf-name>Proceedings of the Twenty-Ninth Annual ACM Symposium on Theory of Computing</conf-name>, pp. <fpage>599</fpage>&#x2013;<lpage>608</lpage>. <conf-loc>El Paso, USA</conf-loc>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-9"><label>9.</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Ailon</surname>, <given-names>N.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Chazelle</surname>, <given-names>B.</given-names></string-name></person-group> (<year>2006</year>). <article-title>Approximate nearest neighbors and the fast Johnson--Lindenstrauss transform</article-title>. <conf-name>Proceedings of the Thirty-Eighth Annual ACM Symposium on Theory of Computing</conf-name>, pp. <fpage>557</fpage>&#x2013;<lpage>563</lpage>. <conf-loc>Seattle, USA</conf-loc>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-10"><label>10.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Baraniuk</surname>, <given-names>R.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Davenport</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name>, <string-name><surname>DeVore</surname>, <given-names>R.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Wakin</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name></person-group> (<year>2008</year>). <article-title>A simple proof of the restricted isometry property for random matrices</article-title>. <source>Constructive Approximation</source><italic>,</italic> <volume>28</volume><issue>(3)</issue><italic>,</italic> <fpage>253</fpage>&#x2013;<lpage>263</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s00365-007-9003-x</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-11"><label>11.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Krahmer</surname>, <given-names>F.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Ward</surname>, <given-names>R.</given-names></string-name></person-group> (<year>2011</year>). <article-title>New and improved Johnson&#x2013;Lindenstrauss embeddings via the restricted isometry property</article-title>. <source>SIAM Journal on Mathematical Analysis</source><italic>,</italic> <volume>43</volume><issue>(3)</issue><italic>,</italic> <fpage>1269</fpage>&#x2013;<lpage>1281</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1137/100810447</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-12"><label>12.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Cand&#x00E8;s</surname>, <given-names>E. J.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Romberg</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Tao</surname>, <given-names>T.</given-names></string-name></person-group> (<year>2006</year>). <article-title>Robust uncertainty principles: Exact signal reconstruction from highly incomplete frequency information</article-title>. <source>IEEE Transactions on Information Theory</source><italic>,</italic> <volume>52</volume><issue>(2)</issue><italic>,</italic> <fpage>489</fpage>&#x2013;<lpage>509</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/TIT.2005.862083</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-13"><label>13.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Achlioptas</surname>, <given-names>D.</given-names></string-name></person-group> (<year>2003</year>). <article-title>Database-friendly random projections: Johnson--Lindenstrauss with binary coins</article-title>. <source>Journal of Computer and System Sciences</source><italic>,</italic> <volume>66</volume><issue>(4)</issue><italic>,</italic> <fpage>671</fpage>&#x2013;<lpage>687</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/S0022-0000(03)00025-4</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-14"><label>14.</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Li</surname>, <given-names>P.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Hastie</surname>, <given-names>T. J.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Church</surname>, <given-names>K. W.</given-names></string-name></person-group> (<year>2006</year>). <article-title>Very sparse random projections</article-title>. <conf-name>Proceedings of the 12th ACM SIGKDD International Conference on Knowledge Discovery and Data Mining</conf-name>, pp. <fpage>287</fpage>&#x2013;<lpage>296</lpage>. <conf-loc>Philadelphia, USA</conf-loc>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-15"><label>15.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Ailon</surname>, <given-names>N.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Chazelle</surname>, <given-names>B.</given-names></string-name></person-group> (<year>2009</year>). <article-title>The fast Johnson&#x2013;Lindenstrauss transform and approximate nearest neighbors</article-title>. <source>SIAM Journal on Computing</source><italic>,</italic> <volume>39</volume><issue>(1)</issue><italic>,</italic> <fpage>302</fpage>&#x2013;<lpage>322</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1137/060673096</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-16"><label>16.</label><mixed-citation publication-type="other"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Sun</surname>, <given-names>Y.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Guo</surname>, <given-names>Y.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Tropp</surname>, <given-names>J. A.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Udell</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name></person-group> (<year>2021</year>). <article-title>Tensor random projection for low memory dimension reduction</article-title>. arXiv preprint arXiv:2105.00105.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-17"><label>17.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Jin</surname>, <given-names>R.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Kolda</surname>, <given-names>T. G.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Ward</surname>, <given-names>R.</given-names></string-name></person-group> (<year>2021</year>). <article-title>Faster Johnson&#x2013;Lindenstrauss transforms via Kronecker products</article-title>. <source>Information and Inference: A Journal of the IMA</source><italic>,</italic> <volume>10</volume><issue>(4)</issue><italic>,</italic> <fpage>1533</fpage>&#x2013;<lpage>1562</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1093/imaiai/iaaa028</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-18"><label>18.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Malik</surname>, <given-names>O. A.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Becker</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name></person-group> (<year>2020</year>). <article-title>Guarantees for the kronecker fast Johnson&#x2013;Lindenstrauss transform using a coherence and sampling argument</article-title>. <source>Linear Algebra and its Applications</source><italic>,</italic> <volume>602</volume><italic>,</italic> <fpage>120</fpage>&#x2013;<lpage>137</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.laa.2020.05.004</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-19"><label>19.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Kolda</surname>, <given-names>T. G.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Bader</surname>, <given-names>B. W.</given-names></string-name></person-group> (<year>2009</year>). <article-title>Tensor decompositions and applications</article-title>. <source>SIAM Review</source><italic>,</italic> <volume>51</volume><issue>(3)</issue><italic>,</italic> <fpage>455</fpage>&#x2013;<lpage>500</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1137/07070111X</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-20"><label>20.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Acar</surname>, <given-names>E.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Dunlavy</surname>, <given-names>D. M.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Kolda</surname>, <given-names>T. G.</given-names></string-name>, <string-name><surname>MArup</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name></person-group> (<year>2010</year>). <article-title>Scalable tensor factorizations for incomplete data</article-title>. <source>Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems</source><italic>,</italic> <volume>106</volume><issue>(1)</issue><italic>,</italic> <fpage>41</fpage>&#x2013;<lpage>56</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.chemolab.2010.08.004</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-21"><label>21.</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Austin</surname>, <given-names>W.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Ballard</surname>, <given-names>G.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Kolda</surname>, <given-names>T. G.</given-names></string-name></person-group> (<year>2016</year>). <article-title>Parallel tensor compression for large-scale scientific data</article-title>. <conf-name>2016 IEEE International Parallel and Distributed Processing Symposium (IPDPS)</conf-name>, pp. <fpage>912</fpage>&#x2013;<lpage>922</lpage>. <conf-loc>Chicago, USA</conf-loc>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-22"><label>22.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Ahle</surname>, <given-names>T. D.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Kapralov</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Knudsen</surname>, <given-names>J. B.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Pagh</surname>, <given-names>R.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Velingker</surname>, <given-names>A.</given-names></string-name> <etal>et al.</etal></person-group> (<year>2020</year>). <article-title>Oblivious sketching of high-degree polynomial kernels</article-title>. <source>Proceedings of the Fourteenth Annual ACM-SIAM Symposium on Discrete Algorithms</source>, pp. <fpage>141</fpage>&#x2013;<lpage>160</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1137/1.9781611975994.9</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-23"><label>23.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Tang</surname>, <given-names>K.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Liao</surname>, <given-names>Q.</given-names></string-name></person-group> (<year>2020</year>). <article-title>Rank adaptive tensor recovery based model reduction for partial differential equations with high-dimensional random inputs</article-title>. <source>Journal of Computational Physics</source><italic>,</italic> <volume>409</volume><italic>,</italic> <fpage>109326</fpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.jcp.2020.109326</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-24"><label>24.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Cui</surname>, <given-names>T.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Dolgov</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name></person-group> (<year>2021</year>). <article-title>Deep composition of tensor-trains using squared inverse rosenblatt transports</article-title>. <source>Foundations of Computational Mathematics</source><italic>,</italic> <volume>21</volume><italic>,</italic> <fpage>1</fpage>&#x2013;<lpage>60</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s10208-021-09537-5</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-25"><label>25.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>White</surname>, <given-names>S. R.</given-names></string-name></person-group> (<year>1992</year>). <article-title>Density matrix formulation for quantum renormalization groups</article-title>. <source>Physical Review Letters</source><italic>,</italic> <volume>69</volume><issue>(19)</issue><italic>,</italic> <fpage>2863</fpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevLett.69.2863</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-26"><label>26.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Perez-Garcia</surname>, <given-names>D.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Verstraete</surname>, <given-names>F.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Wolf</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Cirac</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name></person-group> (<year>2007</year>). <article-title>Matrix product state representations</article-title>. <source>Quantum Information &#x0026; Computation</source><italic>,</italic> <volume>7</volume><issue>(5&#x2013;6)</issue><italic>,</italic> <fpage>401</fpage>&#x2013;<lpage>430</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.26421/QIC</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-27"><label>27.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Verstraete</surname>, <given-names>F.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Murg</surname>, <given-names>V.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Cirac</surname>, <given-names>J. I.</given-names></string-name></person-group> (<year>2008</year>). <article-title>Matrix product states, projected entangled pair states, and variational renormalization group methods for quantum spin systems</article-title>. <source>Advances in Physics</source><italic>,</italic> <volume>57</volume><issue>(2)</issue><italic>,</italic> <fpage>143</fpage>&#x2013;<lpage>224</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/14789940801912366</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-28"><label>28.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Or&#x00FA;s</surname>, <given-names>R.</given-names></string-name></person-group> (<year>2014</year>). <article-title>A practical introduction to tensor networks: Matrix product states and projected entangled pair states</article-title>. <source>Annals of Physics</source><italic>,</italic> <volume>349</volume><italic>,</italic> <fpage>117</fpage>&#x2013;<lpage>158</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.aop.2014.06.013</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-29"><label>29.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Oseledets</surname>, <given-names>I. V.</given-names></string-name></person-group> (<year>2011</year>). <article-title>Tensor-train decomposition</article-title>. <source>SIAM Journal on Scientific Computing</source><italic>,</italic> <volume>33</volume><issue>(5)</issue><italic>,</italic> <fpage>2295</fpage>&#x2013;<lpage>2317</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1137/090752286</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-30"><label>30.</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Achlioptas</surname>, <given-names>D.</given-names></string-name></person-group> (<year>2001</year>). <article-title>Database-friendly random projections</article-title>. <conf-name>Proceedings of the Twentieth ACM SIGMOD-SIGACT-SIGART Symposium on Principles of Database Systems</conf-name>, pp. <fpage>274</fpage>&#x2013;<lpage>281</lpage>. <conf-loc>Santa Barbara, USA</conf-loc>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-31"><label>31.</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Rakhshan</surname>, <given-names>B.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Rabusseau</surname>, <given-names>G.</given-names></string-name></person-group> (<year>2020</year>). <article-title>Tensorized random projections</article-title>. <conf-name>International Conference on Artificial Intelligence and Statistics</conf-name>, pp. <fpage>3306</fpage>&#x2013;<lpage>3316</lpage>. <conf-loc>Palermo, Italy</conf-loc>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-32"><label>32.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>van Loan</surname>, <given-names>C. F.</given-names></string-name></person-group> (<year>2000</year>). <article-title>The ubiquitous kronecker product</article-title>. <source>Journal of Computational and Applied Mathematics</source><italic>,</italic> <volume>123</volume><issue>(1&#x2013;2)</issue><italic>,</italic> <fpage>85</fpage>&#x2013;<lpage>100</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/S0377-0427(00)00393-9</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-33"><label>33.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Novikov</surname>, <given-names>A.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Podoprikhin</surname>, <given-names>D.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Osokin</surname>, <given-names>A.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Vetrov</surname>, <given-names>D. P.</given-names></string-name></person-group> (<year>2015</year>). <article-title>Tensorizing neural networks</article-title>. <source>Advances in Neural Information Processing Systems</source><italic>,</italic> <volume>28</volume><italic>,</italic> <fpage>442</fpage>&#x2013;<lpage>450</lpage>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-34"><label>34.</label><mixed-citation publication-type="book"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Golub</surname>, <given-names>G. H.</given-names></string-name>, <string-name><surname>van Loan</surname>, <given-names>C. F.</given-names></string-name></person-group> (<year>2013</year>). <source>Matrix computations</source>. <publisher-loc>Baltimore</publisher-loc>: <publisher-name>The Johns Hopkins University Press</publisher-name>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-35"><label>35.</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Schudy</surname>, <given-names>W.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Sviridenko</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name></person-group> (<year>2012</year>). <article-title>Concentration and moment inequalities for polynomials of independent random variables</article-title>. <conf-name>Proceedings of the Twenty-Third Annual ACM-SIAM Symposium on Discrete Algorithms</conf-name>, pp. <fpage>437</fpage>&#x2013;<lpage>446</lpage>. <conf-loc>Kyoto, Japan</conf-loc>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-36"><label>36.</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>LeCun</surname>, <given-names>Y.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Bottou</surname>, <given-names>L.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Bengio</surname>, <given-names>Y.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Haffner</surname>, <given-names>P.</given-names></string-name></person-group> (<year>1998</year>). <article-title>Gradient-based learning applied to document recognition</article-title>. <source>Proceedings of the IEEE</source><italic>,</italic> <volume>86</volume><issue>(11)</issue><italic>,</italic> <fpage>2278</fpage>&#x2013;<lpage>2324</lpage>. DOI <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/5.726791</pub-id>.</mixed-citation></ref>
</ref-list>
<app-group id="appg1">
<app id="app1">
<label></label> <title>Appendix A</title><p><bold>Example for</bold> <inline-formula id="ieqn-377"><mml:math id="mml-ieqn-377"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>If all TT-ranks of tensorized matrix <inline-formula id="ieqn-378"><mml:math id="mml-ieqn-378"><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi></mml:math></inline-formula> in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-17">Eq. (17)</xref> are equal to one, then <inline-formula id="ieqn-379"><mml:math id="mml-ieqn-379"><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi></mml:math></inline-formula> is represented as a Kronecker product of <italic>d</italic> matrices [<xref ref-type="bibr" rid="ref-29">29</xref>],
<disp-formula id="eqn-49"><label>(49)</label><mml:math id="mml-eqn-49" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>where <inline-formula id="ieqn-380"><mml:math id="mml-ieqn-380"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, for <inline-formula id="ieqn-381"><mml:math id="mml-ieqn-381"><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi></mml:math></inline-formula>, whose entries are i.i.d. mean zero and variance one.</p>
<p>We set <inline-formula id="ieqn-382"><mml:math id="mml-ieqn-382"><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:math></inline-formula> in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-49">Eq. (49)</xref>, then
<disp-formula id="eqn-50"><label>(50)</label><mml:math id="mml-eqn-50" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2297;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>where
<disp-formula id="ueqn-15">
<mml:math id="mml-ueqn-15" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mspace width="0.056em" /></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p>Substituting <inline-formula id="ieqn-383"><mml:math id="mml-ieqn-383"><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-384"><mml:math id="mml-ieqn-384"><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mspace width="thickmathspace" /><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> into <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-50">Eq. (50)</xref>, we obtain
<disp-formula id="eqn-51"><label>(51)</label><mml:math id="mml-eqn-51" display="block"><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>d</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p>Applying <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-51">Eq. (51)</xref> to <inline-formula id="ieqn-385"><mml:math id="mml-ieqn-385"><mml:mrow><mml:mtext>cov</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> gives
<disp-formula id="eqn-52"><label>(52)</label><mml:math id="mml-eqn-52" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>cov</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>cov</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>cov</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>cov</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>var</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>var</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>var</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>var</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>var</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>&#x003E;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>and then <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-52">Eq. (52)</xref> implies <inline-formula id="ieqn-386"><mml:math id="mml-ieqn-386"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>Generally, for some <inline-formula id="ieqn-387"><mml:math id="mml-ieqn-387"><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-388"><mml:math id="mml-ieqn-388"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>&#x2260;</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:math></inline-formula>.</p>
</app>
</app-group>
</back>
</article>
