<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.0 20120330//EN" "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" article-type="research-article">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">VMSTA</journal-id>
<journal-title-group><journal-title>Modern Stochastics: Theory and Applications</journal-title></journal-title-group>
<issn pub-type="epub">2351-6054</issn><issn pub-type="ppub">2351-6046</issn><issn-l>2351-6046</issn-l>
<publisher>
<publisher-name>VTeX</publisher-name><publisher-loc>Mokslininkų g. 2A, 08412 Vilnius, Lithuania</publisher-loc>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="publisher-id">VMSTA214</article-id>
<article-id pub-id-type="doi">10.15559/22-VMSTA214</article-id>
<article-categories><subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Research Article</subject></subj-group></article-categories>
<title-group>
<article-title>A limit theorem for persistence diagrams of random filtered complexes built over marked point processes</article-title>
</title-group>
<contrib-group>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Shirai</surname><given-names>Tomoyuki</given-names></name><email xlink:href="mailto:shirai@imi.kyushu-u.ac.jp">shirai@imi.kyushu-u.ac.jp</email><xref ref-type="aff" rid="j_vmsta214_aff_001">a</xref>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Suzaki</surname><given-names>Kiyotaka</given-names></name><email xlink:href="mailto:k-suzaki@kumamoto-u.ac.jp">k-suzaki@kumamoto-u.ac.jp</email><xref ref-type="aff" rid="j_vmsta214_aff_002">b</xref><xref ref-type="corresp" rid="cor1">∗</xref>
</contrib>
<aff id="j_vmsta214_aff_001"><label>a</label>Institute of Mathematics for Industry, <institution>Kyushu University</institution>, 744 Motooka, Nishi-ku, Fukuoka, 819-0395, <country>Japan</country></aff>
<aff id="j_vmsta214_aff_002"><label>b</label>Mathematical Science Education Center, Headquarters for Admissions and Education, <institution>Kumamoto University</institution>, 2-40-1 Kurokami, Chuo-ku,Kumamoto, 860-8555, <country>Japan</country></aff>
</contrib-group>
<author-notes>
<corresp id="cor1"><label>∗</label>Corresponding author.</corresp>
</author-notes>
<pub-date pub-type="ppub"><year>2023</year></pub-date>
<pub-date pub-type="epub"><day>13</day><month>9</month><year>2022</year></pub-date><volume>10</volume><issue>1</issue><fpage>1</fpage><lpage>18</lpage><history><date date-type="received"><day>4</day><month>2</month><year>2022</year></date><date date-type="rev-recd"><day>9</day><month>8</month><year>2022</year></date><date date-type="accepted"><day>29</day><month>8</month><year>2022</year></date></history>
<permissions><copyright-statement>© 2023 The Author(s). Published by VTeX</copyright-statement><copyright-year>2023</copyright-year>
<license license-type="open-access" xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
<license-p>Open access article under the <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">CC BY</ext-link> license.</license-p></license></permissions>
<abstract>
<p>Random filtered complexes built over marked point processes on Euclidean spaces are considered. Examples of these filtered complexes include a filtration of <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_001"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>C</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\check{\text{C}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>ech complexes of a family of sets with various sizes, growths, and shapes. The law of large numbers for persistence diagrams is established as the size of the convex window observing a marked point process tends to infinity.</p>
</abstract>
<kwd-group>
<label>Keywords</label>
<kwd>Marked point process</kwd>
<kwd>persistence diagram</kwd>
<kwd>persistent Betti number</kwd>
<kwd>random topology</kwd>
</kwd-group>
<kwd-group kwd-group-type="MSC2010">
<label>2010 MSC</label>
<kwd>60K35</kwd>
<kwd>60B10</kwd>
<kwd>55N20</kwd>
</kwd-group>
<funding-group><award-group><funding-source xlink:href="https://doi.org/10.13039/501100003382">CREST</funding-source><award-id>JPMJCR15D3</award-id></award-group><award-group><funding-source xlink:href="https://doi.org/10.13039/501100001691">KAKENHI</funding-source><award-id>JP18H01124</award-id><award-id>JP20K20884</award-id></award-group><award-group><funding-source xlink:href="https://doi.org/10.13039/501100001691">Grant-in-Aid for Transformative Research Areas</funding-source><award-id>JP22H05105</award-id></award-group><award-group><funding-source xlink:href="https://doi.org/10.13039/501100001691">KAKENHI</funding-source><award-id>JP20H00119</award-id><award-id>JP21H04432</award-id></award-group><funding-statement>This work was supported by JST CREST Grant Number JPMJCR15D3, Japan. The first named author (T.S.) was supported by JSPS KAKENHI Grant Numbers JP18H01124, JP20K20884, and JSPS Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A) JP22H05105. T.S. was also supported in part by JSPS KAKENHI Grant Numbers, JP20H00119 and JP21H04432.</funding-statement></funding-group>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec id="j_vmsta214_s_001">
<label>1</label>
<title>Introduction</title>
<p>Much attention has been paid to topological data analysis (TDA) over the last few decades and persistent homology has been playing a central role as one of the most important tools in TDA. Persistent homology measures persistence of topological feature, in particular, appearance and disapperance of homology generators in each dimension and enables us to view data sets in multi-resolutional way. There are several aspects to be discussed in the theory of persistent homology, among which we focus on the random aspect. Data sets to be analyzed are often represented as binomial processes if each data point is regarded as a sample from a certain probability distribution and as stationary point processes if data points are considered as part of a huge object. There have been many works on the topology of binomial processes from the viewpoint of manifold learning [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta214_ref_011">11</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta214_ref_003">3</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta214_ref_004">4</xref>]. In the setting of stationary point processes, Yogeshwaran and Adler [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta214_ref_019">19</xref>] discussed the topology of random complexes built over stationary point processes in the Euclidean space and showed the strong law of large numbers for Betti numbers of such random complexes. In the same setting, Hiraoka, Shirai and Trinh [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta214_ref_012">12</xref>] proved the strong law of large numbers for persistence diagrams, which comprise all information about persistence Betti numbers, and also discussed the positivity of its limiting persistence diagram. In the present paper, we extend the framework to deal with random filtered complexes built over stationary <italic>marked</italic> point processes in order to include more natural examples such as <italic>weighted</italic> complexes ([<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta214_ref_002">2</xref>], [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta214_ref_005">5</xref>], [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta214_ref_013">13</xref>], and references therein).</p>
<p>Given data as a finite point configuration Ξ in <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_002"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we consider the union of closed balls <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_003"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>∪</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\cup _{x\in \Xi }}{\overline{B}_{t}}(x)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> of radius <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_004"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$t\ge 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> centered at each data point <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_005"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$x\in \Xi $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, which we denoted by <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_006"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$X(\Xi ,t)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. We are interested in how the <italic>q</italic>-dimensional homology classes of <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_007"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$X(\Xi ,t)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> behave as <italic>t</italic> grows. By the so-called Nerve theorem, it is well known that <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_008"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$X(\Xi ,t)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is homotopy equivalent to the <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_009"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>C</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\check{\text{C}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>ech complex <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_010"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$C(\Xi ,t)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, which is defined as a simplicial complex over points in Ξ consisting of <italic>q</italic>-simplices <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_011"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\sigma =\{{x_{0}},{x_{1}},\dots ,{x_{q}}\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for which <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_012"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>∩</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo>
<mml:mi>∅</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[${\cap _{i=0}^{q}}{\overline{B}_{t}}({x_{i}})\ne \varnothing $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. We thus obtain a filtration of simplicial complexes <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_013"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$C(\Xi )={\{C(\Xi ,t)\}_{t\ge 0}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> from Ξ. The <italic>q</italic>th persistent homology of the filtration <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_014"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$C(\Xi )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> gives more topological information of data than the homologies of snapshots of <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_015"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$C(\Xi ,t)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> (cf. [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta214_ref_009">9</xref>] and [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta214_ref_021">21</xref>]).</p>
<p>When we look at an atomic configuration, it is natural to consider the influence of atomic radii. In the usual setting, as explained above, we start from a finite set of points in Ξ and attach balls of radius <italic>t</italic> to construct the <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_016"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>C</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\check{\text{C}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>ech complex, however, taking atomic radii into account, it would be natural to start from a finite set of balls with initial radii rather than a finite set of points. If points are considered to have different shapes, it would be better to attach a different shape of <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_017"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">V</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${V_{t}}({x_{i}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> to the <italic>i</italic>th point instead of a ball <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_018"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${B_{t}}({x_{i}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> depending on the shape of the <italic>i</italic>th point. In many applications, each point often has some extra information and so we would like to incorporate it in our framework. For this purpose, in the present paper, we introduce a filtration of simplicial complexes built over finite sets on <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_019"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with <italic>marks</italic> in a complete separable metric space <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_020"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">M</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{M}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Here by marks we mean additional information of data and some information at each point that can be expressed as a mark by taking <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_021"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">M</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{M}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> appropriately.</p>
<p>Now we introduce some notations to state our main theorems. We say that a nonempty finite subset Ξ of <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_022"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">M</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{d}}\times \mathbb{M}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a simple marked point set if <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_023"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="normal">#</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathrm{\# }(\Xi \cap {\pi ^{-1}}\{x\})\le 1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> holds for any <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_024"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$x\in {\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, where <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_025"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="normal">#</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathrm{\# }A$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the cardinality of a set <italic>A</italic> and <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_026"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">M</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\pi \hspace{0.1667em}:\hspace{0.1667em}{\mathbb{R}^{d}}\times \mathbb{M}\to {\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the natural projection. For a simple marked point set Ξ, by forgetting marks by <italic>π</italic>, we obtain a simple point set <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_027"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">⊂</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Xi _{g}}=\pi (\Xi )\subset {\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as the ground point set of Ξ. For a given simple marked point set Ξ, we define a filtration of simplicial complexes <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_028"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{K}(\Xi )={\{K(\Xi ,t)\}_{t\ge 0}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with the vertex sets in <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_029"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Xi _{g}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> by assigning the birth time <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_030"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\kappa (\sigma )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for each simplex <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_031"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">⊂</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\sigma _{g}}=\pi (\sigma )\subset {\Xi _{g}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, that is, <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_032"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">⊂</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$K(\Xi ,t)=\{{\sigma _{g}}\subset {\Xi _{g}}\hspace{0.1667em}:\hspace{0.1667em}\kappa (\sigma )\le t\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, where <italic>κ</italic> is a function defined on the nonempty finite subsets of <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_033"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">M</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{d}}\times \mathbb{M}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with some appropriate conditions (see Section <xref rid="j_vmsta214_s_003">2.1</xref>). We call <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_034"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{K}(\Xi )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the <italic>κ</italic>-<italic>filtered complex</italic> built over a simple marked point set Ξ. This is a marked version of <italic>κ</italic>-complex (resp. filtration) introduced in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta214_ref_012">12</xref>] as a generalization of <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_035"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>C</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\check{\text{C}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>ech and Vietoris–Rips complex (resp. filtration). For example, if we consider the case where <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_036"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">M</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{M}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the closed interval <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_037"><alternatives><mml:math>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$[0,R]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_001">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">inf</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">max</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mtext>for finite</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">⊂</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \kappa (\sigma )=\underset{w\in {\mathbb{R}^{d}}}{\inf }\underset{(x,r)\in \sigma }{\max }{(\| x-w\| -r)^{+}}\hspace{2.5pt}\text{for finite}\hspace{2.5pt}\sigma \subset {\mathbb{R}^{d}}\times \mathbb{M},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
then <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_038"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{K}(\Xi ,t)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_039"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>C</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\check{\text{C}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>ech complex of the family of closed balls <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_040"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\{{\overline{B}_{t+r}}(x)\}_{(x,r)\in \Xi }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, which is the case where we start from balls with various initial radii (Example <xref rid="j_vmsta214_stat_002">2.1</xref>). Thus our framework enables us to consider a filtration of <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_041"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>C</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\check{\text{C}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>ech complexes of a family of balls with various sizes naturally. Later, we give several examples of <italic>κ</italic>-filtered complexes, which include a filtration of <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_042"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>C</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\check{\text{C}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>ech complexes of a family of sets with various growth speeds (Example <xref rid="j_vmsta214_stat_003">2.2</xref>) and various shapes (Example <xref rid="j_vmsta214_stat_004">2.3</xref>). These examples are often called weighted complexes.</p>
<p>For a <italic>κ</italic>-filtered complex <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_043"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{K}(\Xi )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, its <italic>q</italic>th <italic>persistence diagram</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_002">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {D_{q}}(\mathbb{K}(\Xi ))=\{({b_{i}},{d_{i}})\in \Delta \hspace{0.1667em}:\hspace{0.1667em}i=1,2,\dots ,{n_{q}}\}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
is defined by a multiset on <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_044"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\Delta =\{(x,y)\in [0,\infty ]\times [0,\infty ]\hspace{0.1667em}:\hspace{0.1667em}x < y\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> determined by the decomposition of the persistent homology (see Section <xref rid="j_vmsta214_s_004">2.2</xref>), which is an expression of the <italic>q</italic>th persistent homology. Each <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_045"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$({b_{i}},{d_{i}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> means that a <italic>q</italic>th homology class appears at <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_046"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$t={b_{i}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, persists for <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_047"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${b_{i}}\le t<{d_{i}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and disappears at <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_048"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$t={d_{i}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_049"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{K}(\Xi )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. In this paper, the persistence diagram <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_050"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${D_{q}}(\mathbb{K}(\Xi ))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is treated as the counting measure 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_003">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\xi _{q}}(\mathbb{K}(\Xi ))=\sum \limits_{(b,d)\in {D_{q}}(\mathbb{K}(\Xi ))}{\delta _{(b,d)}},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_051"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\delta _{(x,y)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> denotes the Dirac measure at <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_052"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$(x,y)\in \Delta $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Let Φ be a marked point process on <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_053"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with marks in <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_054"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">M</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{M}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. It is a point process on <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_055"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">M</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{d}}\times \mathbb{M}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> such that the ground process <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_056"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Phi _{g}}(\cdot )=\Phi (\cdot \times \mathbb{M})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a simple point process on <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_057"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. We assume that <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_058"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Phi _{g}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> has all finite moments, that is, <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_059"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[{\Phi _{g}}{(A)^{p}}]<+\infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for any bounded Borel set <italic>A</italic> in <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_060"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_061"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$p\ge 1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The restricted marked point process Φ on <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_062"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">M</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$A\times \mathbb{M}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is denoted by <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_063"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Phi _{A}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. We discuss the strong law of large numbers for persistence diagrams of a random <italic>κ</italic>-filtered complex built over a marked point process, or more precisely, the asymptotic behavior of <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_064"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\xi _{q}}(\mathbb{K}({\Phi _{{A_{n}}}}))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> (<inline-formula id="j_vmsta214_ineq_065"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\xi _{q,{A_{n}}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for short) of the <italic>κ</italic>-filtered complex <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_066"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{K}({\Phi _{{A_{n}}}})={\{K({\Phi _{{A_{n}}}},t)\}_{t\ge 0}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as the size of window <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_067"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${A_{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> tends to infinity, where <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_068"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\{{A_{n}}\}_{n\in \mathcal{N}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is an increasing net of bounded convex sets in <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_069"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_070"><alternatives><mml:math>
<mml:mo movablelimits="false">sup</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mtext>contains a ball of radius</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\sup \{r>0\hspace{0.1667em}:\hspace{0.1667em}{A_{n}}\hspace{2.5pt}\text{contains a ball of radius}\hspace{2.5pt}r\}\to \infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> as <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_071"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\to \infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Such a net is called a <italic>convex averaging net</italic> in <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_072"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. It is a generalized version of a convex averaging sequence considered in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta214_ref_008">8</xref>], for example. The main purpose of this paper is to show the following.</p><statement id="j_vmsta214_stat_001"><label>Theorem.</label>
<p><italic>Let</italic> Φ <italic>be a stationary ergodic marked point process and suppose its ground process</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_073"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Phi _{g}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>has all finite moments. Then for any nonnegative integer q, there exists a Radon measure</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_074"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\nu _{q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>on</italic> Δ <italic>such that for any convex averaging net</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_075"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathcal{A}={\{{A_{n}}\}_{n\in \mathcal{N}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>in</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_076"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_004">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub><mml:mover>
<mml:mo stretchy="true">→</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mover>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mtext mathvariant="italic">a.s.</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mtext mathvariant="italic">as</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \frac{1}{|{A_{n}}|}{\xi _{q,{A_{n}}}}\xrightarrow{v}{\nu _{q}}\hspace{1em}\textit{a.s.}\hspace{2.5pt}\textit{as}\hspace{2.5pt}n\to \infty \]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>where</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_077"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$|A|$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>is the d-dimensional Lebesgue measure of A and</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_078"><alternatives><mml:math><mml:mover>
<mml:mo stretchy="true">→</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\xrightarrow{v}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>denotes the vague convergence of measures on</italic> Δ<italic>.</italic></p></statement>
<p>New feature of this theorem is two-fold: marks and averaging nets. The same limit theorem as above is first established in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta214_ref_012">12</xref>, Theorem 1.5] for persistence diagrams in the case of stationary ergodic point processes (without marks) on <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_079"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_080"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\{{A_{n}}\}_{n\in \mathcal{N}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> being the rectangles <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_081"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\{[-L/2,L/2)^{d}}{\}_{L>0}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> . Marked point processes are often useful from the application point of view (cf. [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta214_ref_001">1</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta214_ref_006">6</xref>]) so that this extension greatly expanded the scope of application in TDA. The limit theorem along convex averaging sequences can also be found in a recent article [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta214_ref_017">17</xref>] when the underlying filtered complexes are basically <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_082"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>C</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\check{\text{C}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>ech complexes. Our theorem is also an extension of [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta214_ref_017">17</xref>] to the case of the class of <italic>κ</italic>-complexes, which includes <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_083"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>C</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\check{\text{C}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>ech complexes as a special example. We also remark that the papers [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta214_ref_019">19</xref>] and [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta214_ref_020">20</xref>] discuss the limiting behavior of Betti numbers of random <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_084"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>C</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\check{\text{C}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>ech complexes built over stationary point processes.</p>
<p>The paper is organized as follows. We give the statement of our results after introducing some notation and fundamental facts in Section <xref rid="j_vmsta214_s_002">2</xref>. Some examples of marked point processes and <italic>κ</italic>-filtered complexes are also presented in this section. In Section <xref rid="j_vmsta214_s_007">3</xref>, we show the law of large numbers for persistent Betti numbers (Theorem <xref rid="j_vmsta214_stat_008">2.7</xref>) to prove the main theorem (Theorem <xref rid="j_vmsta214_stat_007">2.6</xref>).</p>
</sec>
<sec id="j_vmsta214_s_002">
<label>2</label>
<title>Preliminaries and results</title>
<sec id="j_vmsta214_s_003">
<label>2.1</label>
<title><italic>κ</italic>-filtered complexes</title>
<p>For a topological space <italic>S</italic>, let <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_085"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathcal{F}(S)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be the collection of all finite nonempty subsets in <italic>S</italic>. Given a function <italic>f</italic> on <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_086"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathcal{F}(S)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, there exists a permutation invariant function <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_087"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${f_{k}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> on <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_088"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${S^{k}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> such that <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_089"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${f_{k}}({s_{1}},{s_{2}},\dots ,{s_{k}})=f(\{{s_{1}},{s_{2}},\dots ,{s_{k}}\})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for any positive integer <italic>k</italic>. We say a function <italic>f</italic> on <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_090"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathcal{F}(S)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is measurable if the permutation invariant functions <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_091"><alternatives><mml:math>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\{{f_{k}}\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are Borel measurable. In this paper, we extend the <italic>κ</italic>-filtration for (unmarked) point processes introduced in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta214_ref_012">12</xref>] to that for marked ones. Let <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_092"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">M</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{M}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be a complete separable metric space, which stands for the set of marks, and <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_093"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\kappa \hspace{0.1667em}:\hspace{0.1667em}\mathcal{F}({\mathbb{R}^{d}}\times \mathbb{M})\to [0,\infty )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> a measurable function satisfying the following: 
<list>
<list-item id="j_vmsta214_li_001">
<label>(K1)</label>
<p><inline-formula id="j_vmsta214_ineq_094"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\kappa (A)\le \kappa (B)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> if <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_095"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">⊂</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$A\subset B$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta214_li_002">
<label>(K2)</label>
<p><italic>κ</italic> is invariant under the translations acting on the first component only, i.e., 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_005">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \kappa ({T_{a}}(A))=\kappa (A)\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
for any <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_096"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$a\in {\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and for any <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_097"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$A\in \mathcal{F}({\mathbb{R}^{d}}\times \mathbb{M})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, where <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_098"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">↦</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${T_{a}}\hspace{0.1667em}:(x,m)\mapsto (x+a,m)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta214_li_003">
<label>(K3)</label>
<p>There exists an increasing function <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_099"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\rho \hspace{0.1667em}:\hspace{0.1667em}[0,\infty )\to [0,\infty )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> such that 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_006">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \| x-y\| \le \rho (\kappa (\{(x,m),(y,n)\}))\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
for all <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_100"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$(x,m)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_101"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">M</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$(y,n)\in {\mathbb{R}^{d}}\times \mathbb{M}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, where <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_102"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\| \cdot \| $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the Euclidean norm on <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_103"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
</list-item>
</list> 
Let <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_104"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">M</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\pi \hspace{0.1667em}:\hspace{0.1667em}{\mathbb{R}^{d}}\times \mathbb{M}\to {\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be the projection with respect to the first component. We say <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_105"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\Xi \in \mathcal{F}({\mathbb{R}^{d}}\times \mathbb{M})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a simple marked point set if for any <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_106"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$x\in {\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_107"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="normal">#</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathrm{\# }(\Xi \cap {\pi ^{-1}}\{x\})\le 1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> holds, where <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_108"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="normal">#</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathrm{\# }A$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the number of elememts in <italic>A</italic>. For any simple marked point set Ξ, we write as <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_109"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Xi _{g}}=\pi (\Xi )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The projection <italic>π</italic> naturally induces the bijection 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_007">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∋</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">↦</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \mathcal{F}(\Xi )\ni \sigma \mapsto {\sigma _{g}}\in \mathcal{F}({\Xi _{g}}).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Once a simple marked point set Ξ is fixed, each subset 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_008">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \sigma =\{({x_{0}},{m_{0}}),({x_{1}},{m_{1}}),\dots ,({x_{q}},{m_{q}})\}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
of Ξ can be regarded as a finite point configuration <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_110"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\sigma _{g}}=\{{x_{0}},{x_{1}},\dots ,{x_{q}}\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_111"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with marks <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_112"><alternatives><mml:math>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\{{m_{0}},{m_{1}},\dots ,{m_{q}}\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_113"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">M</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{M}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. By the definition of simple marked point sets we see that each <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_114"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$x\in {\Xi _{g}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> has a unique mark <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_115"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">M</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$m\in \mathbb{M}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_116"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$(x,m)\in \Xi $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>Given a simple marked point set Ξ, we construct a filtration 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_009">
<label>(1)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \mathbb{K}(\Xi )={\{K(\Xi ,t)\}_{t\ge 0}}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
of simplicial complexes from the simple marked point set Ξ and the function <italic>κ</italic> by 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_010">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">⊂</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ K(\Xi ,t)=\{{\sigma _{g}}\subset {\Xi _{g}}\hspace{0.1667em}:\hspace{0.1667em}\kappa (\sigma )\le t\},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
i.e., <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_117"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\kappa (\sigma )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the birth time of a simplex <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_118"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\sigma _{g}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in the filtration <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_119"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{K}(\Xi )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Note that whether or not a <italic>q</italic>-simplex <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_120"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">⊂</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\sigma _{g}}=\{{x_{0}},{x_{1}},\dots ,{x_{q}}\}\subset {\Xi _{g}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> belongs to <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_121"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$K(\Xi ,t)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> depends not only on the <italic>q</italic>-simplex itself but also on the marked set 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_011">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">⊂</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \sigma =\{({x_{0}},{m_{0}}),({x_{1}},{m_{1}}),\dots ,({x_{q}},{m_{q}})\}\subset \Xi .\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
We call <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_122"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{K}(\Xi )={\{K(\Xi ,t)\}_{t\ge 0}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the <italic>κ</italic>-filtered complex built over Ξ. We also note that the conditions (K1) and (K3) of <italic>κ</italic> yield the following diameter bound 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_012">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mo movablelimits="false">diam</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \operatorname{diam}\hspace{0.1667em}{\sigma _{g}}\le \rho (t)\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
for any simplex <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_123"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\sigma \in K(\Xi ,t)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Indeed, for any <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_124"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\sigma \in K(\Xi ,t)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and any <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_125"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$x,y\in {\sigma _{g}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> we take <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_126"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">M</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$m,n\in \mathbb{M}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_127"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$(x,m),(y,n)\in \sigma $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, then it is easy to see that 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_013">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \| x-y\| \le \rho (\kappa (\{(x,m),(y,n)\}))\le \rho (\kappa (\sigma ))\le \rho (t).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<statement id="j_vmsta214_stat_002"><label>Example 2.1</label>
<title>(<inline-formula id="j_vmsta214_ineq_128"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>C</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\check{\text{C}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>ech and Vietoris–Rips filtered complex with various sizes).</title>
<p>For a fixed <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_129"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$R>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, let <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_130"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">M</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{M}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be the closed interval <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_131"><alternatives><mml:math>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$[0,R]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Fundamental examples of <italic>κ</italic> on <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_132"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathcal{F}({\mathbb{R}^{d}}\times \mathbb{M})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_014">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnspacing="0pt" columnalign="right left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">inf</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">max</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mtext>and</mml:mtext>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">max</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}{\kappa _{C}}(\sigma )& =\underset{w\in {\mathbb{R}^{d}}}{\inf }\underset{(x,r)\in \sigma }{\max }{(\| x-w\| -r)^{+}}\\ {} \text{and}\hspace{1em}{\kappa _{R}}(\sigma )& =\underset{({x_{1}},{r_{1}}),({x_{2}},{r_{2}})\in \sigma }{\max }\frac{{(\| {x_{1}}-{x_{2}}\| -{r_{1}}-{r_{2}})^{+}}}{2},\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_133"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">max</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${a^{+}}=\max \{a,0\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_134"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$a\in \mathbb{R}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. It is easy to see that they satisfy (K1), (K2), and (K3) with <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_135"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\rho (t)=2t+2R$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. We denote the corresponding <italic>κ</italic>-filtered complexes built over a simple marked point set Ξ by <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_136"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">C</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{C}(\Xi )={\{C(\Xi ,t)\}_{t\ge 0}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_137"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{R}(\Xi )={\{R(\Xi ,t)\}_{t\ge 0}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, respectively. For <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_138"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\sigma \in \mathcal{F}(\Xi )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we see that 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_015">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnspacing="0pt" columnalign="right left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo stretchy="false">⇔</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">⋂</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo>
<mml:mi>∅</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo stretchy="false">⇔</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo>
<mml:mi>∅</mml:mi>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mtext>for any</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}{\kappa _{C}}(\sigma )\le t& \Leftrightarrow \bigcap \limits_{(x,r)\in \sigma }{\overline{B}_{t+r}}(x)\ne \varnothing ,\\ {} {\kappa _{R}}(\sigma )\le t& \Leftrightarrow {\overline{B}_{t+{r_{1}}}}({x_{1}})\cap {\overline{B}_{t+{r_{2}}}}({x_{2}})\ne \varnothing \hspace{1em}\hspace{2.5pt}\text{for any}\hspace{2.5pt}({x_{1}},{r_{1}}),({x_{2}},{r_{2}})\in \sigma ,\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_139"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\overline{B}_{r}}(x)=\{y\in {\mathbb{R}^{d}}\hspace{0.1667em}:\hspace{0.1667em}\| y-x\| \le r\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the closure of the open ball <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_140"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${B_{r}}(x)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> of radius <italic>r</italic> centered at <italic>x</italic>. Hence <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_141"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$C(\Xi ,t)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_142"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$R(\Xi ,t)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are the so-called <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_143"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>C</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\check{\text{C}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>ech complex and Vietoris–Rips complex of the family of balls <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_144"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\{{\overline{B}_{t+r}}(x)\}_{(x,r)\in \Xi }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p></statement><statement id="j_vmsta214_stat_003"><label>Example 2.2</label>
<title>(<inline-formula id="j_vmsta214_ineq_145"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>C</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\check{\text{C}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>ech and Vietoris–Rips filtered complex with various growth speeds).</title>
<p>Let <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_146"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">M</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{M}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be a finite family <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_147"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\{{r_{i}}(\cdot )\}_{i\in I}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> of right continuous, strictly increasing functions on <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_148"><alternatives><mml:math>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$[0,\infty )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. We define functions on <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_149"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathcal{F}({\mathbb{R}^{d}}\times \mathbb{M})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> by 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_016">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnspacing="0pt" columnalign="right left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">inf</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">max</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mtext>and</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">max</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}{\kappa _{C}}(\sigma )& =\underset{w\in {\mathbb{R}^{d}}}{\inf }\underset{(x,r)\in \sigma }{\max }{r^{-1}}(\| x-w\| )\\ {} \hspace{2.5pt}\text{and}\hspace{2.5pt}\hspace{1em}{\kappa _{R}}(\sigma )& =\underset{({x_{1}},{r_{1}}),({x_{2}},{r_{2}})\in \sigma }{\max }{({r_{1}}+{r_{2}})^{-1}}(\| {x_{1}}-{x_{2}}\| ),\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_150"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">inf</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${r^{-1}}(t)=\inf \{s\ge 0\hspace{0.1667em}:\hspace{0.1667em}r(s)\ge t\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. One can show that 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_017">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnspacing="0pt" columnalign="right left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo stretchy="false">⇔</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">⋂</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo>
<mml:mi>∅</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo stretchy="false">⇔</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo>
<mml:mi>∅</mml:mi>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mtext>for any</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}{\kappa _{C}}(\sigma )\le t& \Leftrightarrow \bigcap \limits_{(x,r)\in \sigma }{\overline{B}_{r(t)}}(x)\ne \varnothing ,\\ {} {\kappa _{R}}(\sigma )\le t& \Leftrightarrow {\overline{B}_{{r_{1}}(t)}}({x_{1}})\cap {\overline{B}_{{r_{2}}(t)}}({x_{2}})\ne \varnothing \hspace{2.5pt}\text{for any}\hspace{2.5pt}({x_{1}},{r_{1}}),({x_{2}},{r_{2}})\in \sigma \end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
in the same way as in Example <xref rid="j_vmsta214_stat_002">2.1</xref> above. In this case, (K3) is satisfied with <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_151"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">max</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\rho (t)=2{\max _{i\in I}}{r_{i}}(t)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The corresponding <italic>κ</italic>-filtered complexes are the <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_152"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>C</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\check{\text{C}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>ech complexes and Vietoris–Rips complexes of the family of balls <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_153"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\{{\overline{B}_{r(t)}}(x)\}_{(x,r)\in \Xi }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for a simple marked point set <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_154"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\Xi \in \mathcal{F}({\mathbb{R}^{d}}\times \mathbb{M})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p></statement><statement id="j_vmsta214_stat_004"><label>Example 2.3</label>
<title>(<inline-formula id="j_vmsta214_ineq_155"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>C</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\check{\text{C}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>ech filtered complex with various shapes).</title>
<p>Let <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_156"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">M</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{M}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be a finite family <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_157"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\{{C_{i}}\}_{i\in I}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> of bounded convex sets in <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_158"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> satisfying that <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_159"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">int</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$0\in \operatorname{int}\hspace{0.1667em}{C_{i}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for every <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_160"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$i\in I$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, where <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_161"><alternatives><mml:math>
<mml:mo movablelimits="false">int</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\operatorname{int}\hspace{0.1667em}C$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the interior of <italic>C</italic>. We put <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_162"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">inf</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${f_{C}}(z)=\inf \{s\ge 0\hspace{0.1667em}:\hspace{0.1667em}z\in sC\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for a convex set <italic>C</italic> and <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_163"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$z\in {\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Consider the function on <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_164"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathcal{F}({\mathbb{R}^{d}}\times \mathbb{M})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> defined by 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_018">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="italic">κ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">inf</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">max</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \kappa (\sigma )=\underset{w\in {\mathbb{R}^{d}}}{\inf }\underset{(x,C)\in \sigma }{\max }{f_{C}}(w-x).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
This satisfies (K3) with <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_165"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">max</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo movablelimits="false">diam</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\rho (t)=2t{\max _{i\in I}}\operatorname{diam}\hspace{0.1667em}{C_{i}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. For any simple marked point set <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_166"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\Xi \in \mathcal{F}({\mathbb{R}^{d}}\times \mathbb{M})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, it is easy to see that the corresponding <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_167"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$K(\Xi ,t)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_168"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mtext>C</mml:mtext>
</mml:mrow>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math><![CDATA[$\check{\text{C}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>ech complex of the family of sets <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_169"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi><mml:mover accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\{t\overline{C}+x\}_{(x,C)\in \Xi }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p></statement></p>
</sec>
<sec id="j_vmsta214_s_004">
<label>2.2</label>
<title>Persistent homologies and persistence diagrams</title>
<p>In what follows, we fix a function <italic>κ</italic> satisfying the conditions (K1)–(K3) in Section <xref rid="j_vmsta214_s_003">2.1</xref>. Now we give a brief introduction of persistent homology, persistence diagrams, and persistent Betti numbers for the <italic>κ</italic>-filtered complex <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_170"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{K}(\Xi )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Let <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_171"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">F</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{F}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be a field. Given a nonnegative integer <italic>q</italic> and <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_172"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$t\ge 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we denote by <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_173"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${H_{q}}(K(\Xi ,t))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the <italic>q</italic>th homology group of the simplicial complex <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_174"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$K(\Xi ,t)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with coefficients in <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_175"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">F</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{F}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. For <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_176"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$r\le s$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, the inclusion <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_177"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">↪</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$K(\Xi ,r)\hookrightarrow K(\Xi ,s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> induces the linear map <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_178"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ι</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\iota _{r}^{s}}\hspace{0.1667em}:\hspace{0.1667em}{H_{q}}(K(\Xi ,r))\to {H_{q}}(K(\Xi ,s))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. We put <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_179"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ι</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${H_{q}}(\mathbb{K}(\Xi ))=({H_{q}}({\{\mathbb{K}(\Xi ,t)\}_{t\ge 0}},{\{{\iota _{r}^{s}}\}_{s\ge r\ge 0}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and call it the <italic>q</italic>th persistent homology (or persistence module) of <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_180"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$K(\Xi )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. It is well known that there exist a unique nonnegative integer <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_181"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${n_{q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_182"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${b_{i}},{d_{i}}\in [0,\infty ]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_183"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${b_{i}}<{d_{i}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_184"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$i=1,2,\dots ,{n_{q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, such that the <italic>q</italic>th persistent homology <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_185"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${H_{q}}(\mathbb{K}(\Xi ))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> has a decomposition property 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_019">
<label>(2)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≃</mml:mo>
<mml:munderover accentunder="false" accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">⨁</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:munderover>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {H_{q}}(\mathbb{K}(\Xi ))\simeq {\underset{i=1}{\overset{{n_{q}}}{\bigoplus }}}I({b_{i}},{d_{i}}),\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_186"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$I({b_{i}},{d_{i}})=({U_{r}},{f_{r}^{s}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> consists of a family of vector spaces 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_020">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">U</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="{" close="">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnspacing="10.0pt" equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false" columnalign="left left">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mi mathvariant="double-struck">F</mml:mi>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mtext>otherwise,</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {U_{r}}=\left\{\begin{array}{l@{\hskip10.0pt}l}\mathbb{F}\hspace{1em}\hspace{1em}& {b_{i}}\le r<{d_{i}},\\ {} 0\hspace{1em}\hspace{1em}& \hspace{2.5pt}\text{otherwise,}\hspace{2.5pt}\end{array}\right.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and the identity map <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_187"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">id</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">F</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${f_{r}^{s}}={\operatorname{id}_{\mathbb{F}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_188"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${b_{i}}\le r\le s<{d_{i}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Each <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_189"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$I({b_{i}},{d_{i}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in (<xref rid="j_vmsta214_eq_019">2</xref>) describes that a topological feature (<italic>q</italic>th homology class) appears at <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_190"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$t={b_{i}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, persists for <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_191"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${b_{i}}\le t<{d_{i}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and disappears at <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_192"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$t={d_{i}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_193"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{K}(\Xi )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. We call the pair <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_194"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$({b_{i}},{d_{i}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> its birth–death pair. The <italic>q</italic>th persistence diagram of <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_195"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{K}(\Xi )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is defined by a multiset 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_021">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {D_{q}}(\mathbb{K}(\Xi ))=\{({b_{i}},{d_{i}})\in \Delta \hspace{0.1667em}:\hspace{0.1667em}i=1,2,\dots ,{n_{q}}\},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_196"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\Delta =\{(x,y)\in [0,\infty ]\times [0,\infty ]\hspace{0.1667em}:\hspace{0.1667em} x < y\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Let <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_197"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${m_{b,d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be the multiplicity of the point <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_198"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$(b,d)\in {D_{q}}(\Xi )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_199"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\xi _{q}}(\mathbb{K}(\Xi ))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the counting measure on Δ given by 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_022">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\xi _{q}}(\mathbb{K}(\Xi ))=\sum \limits_{(b,d)}{m_{b,d}}{\delta _{(b,d)}},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_200"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\delta _{(x,y)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the Dirac measure at <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_201"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$(x,y)\in \Delta $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. We identify the persistence diagram <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_202"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${D_{q}}(\mathbb{K}(\Xi ))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with the counting measure <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_203"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\xi _{q}}(\mathbb{K}(\Xi ))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The <italic>q</italic>th <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_204"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$(r,s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-<italic>persistent Betti number</italic> is also defined by 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_023">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">dim</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\beta _{q}^{r,s}}(\mathbb{K}(\Xi ))=\dim \frac{{Z_{q}}(K(\Xi ,r))}{{Z_{q}}(K(\Xi ,r))\cap {B_{q}}(K(\Xi ,s))},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_205"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${Z_{q}}(K(\Xi ,r))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_206"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${B_{q}}(K(\Xi ,r))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are the <italic>q</italic>th cycle group and boundary group of <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_207"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$K(\Xi ,r)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, respectively. It is easy to see that this number is equal to the rank of <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_208"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ι</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">H</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\iota _{r}^{s}}\hspace{0.1667em}:\hspace{0.1667em}{H_{q}}(K(\Xi ,r))\to {H_{q}}(K(\Xi ,s))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. By definition of the persistent Betti number, we have 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_024">
<label>(3)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">b</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\beta _{q}^{r,s}}(\mathbb{K}(\Xi ))=\sum \limits_{b\le r,s < d}{m_{b,d}}={\xi _{q}}(\mathbb{K}(\Xi ))([0,r]\times (s,\infty ]).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Therefore the persistence Betti number <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_209"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\beta _{q}^{r,s}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> counts the number of birth–death pairs in the persistence diagram <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_210"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${D_{q}}(\mathbb{K}(\Xi ))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> located in the gray region of Figure <xref rid="j_vmsta214_fig_001">1</xref>. Details for these facts can be found in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta214_ref_009">9</xref>], [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta214_ref_012">12</xref>] and [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta214_ref_021">21</xref>], for example.</p>
<fig id="j_vmsta214_fig_001">
<label>Fig. 1.</label>
<caption>
<p><inline-formula id="j_vmsta214_ineq_211"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\beta _{q}^{r,s}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> counts the number of birth–death pairs in the gray region</p>
</caption>
<graphic xlink:href="vmsta214_g001.jpg"/>
</fig>
</sec>
<sec id="j_vmsta214_s_005">
<label>2.3</label>
<title>Marked point processes</title>
<p>Now we consider marked point processes. Let <italic>X</italic> be a complete separable metric space and <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_212"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="script">B</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathcal{B}(X)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the Borel <italic>σ</italic>-field on <italic>X</italic>. A Borel measure <italic>μ</italic> on <italic>X</italic> is boundedly finite if <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_213"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mu (A)<\infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for every bounded Borel set <italic>A</italic>. We say that a sequence <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_214"><alternatives><mml:math>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\{{\mu _{n}}\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> of boundedly finite measures on <italic>X</italic> converges to a boundedly finite measure <italic>μ</italic> on <italic>X</italic> in the <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_215"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">#</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${w^{\mathrm{\# }}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-topology if 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_025">
<label>(4)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∫</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">f</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mtext>as</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\int _{X}}f\hspace{0.1667em}d{\mu _{n}}\to {\int _{X}}f\hspace{0.1667em}d\mu \hspace{2.5pt}\text{as}\hspace{2.5pt}n\to \infty \]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
for all bounded continuous functions <italic>f</italic> on <italic>X</italic> vanishing outside a bounded set. We denote by <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_216"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">#</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{M}_{X}^{\mathrm{\# }}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the totality of boundedly finite measures on <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_217"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="script">B</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathcal{B}(X)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_218"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">#</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{M}_{X}^{\mathrm{\# }}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a complete separable metric space under the <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_219"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">#</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${w^{\mathrm{\# }}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-topology. The corresponding <italic>σ</italic>-field <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_220"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="script">B</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">#</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathcal{B}({\mathcal{M}_{X}^{\mathrm{\# }}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> coincides with the smallest <italic>σ</italic>-field with respect to which the mappings <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_221"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">↦</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mu \mapsto \mu (A)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are measurable for all <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_222"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">B</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$A\in \mathcal{B}(X)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. If <italic>X</italic> is a locally compact Hausdorff space with countable base, we can take a metric so that <italic>X</italic> is complete and every bounded subset of <italic>X</italic> is relatively compact. Then a Borel measure is boundedly finite if and only if it is a Radon measure and <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_223"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">w</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">#</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${w^{\mathrm{\# }}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-convergence coincides with vague convergence. We recall that a Radon measure is a measure on <italic>X</italic> taking finite values on compact sets and a sequence <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_224"><alternatives><mml:math>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\{{\mu _{n}}\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> of Radon measures on <italic>X</italic> converges to a Radon measure <italic>μ</italic> on <italic>X</italic> vaguely (or in the vague topology) if <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_225"><alternatives><mml:math>
<mml:mtext>(4)</mml:mtext></mml:math><tex-math><![CDATA[$\text{(4)}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> holds for each continuous function <italic>f</italic> on <italic>X</italic> vanishing outside a compact set. In this case, we write <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_226"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub><mml:mover>
<mml:mo stretchy="true">→</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mover>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mu _{n}}\xrightarrow{v}\mu $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Let <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_227"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">#</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{N}_{X}^{\mathrm{\# }}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be the totality of boundedly finite integer-valued measures. We call a measure in <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_228"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">#</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{N}_{X}^{\mathrm{\# }}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> a counting measure for short. For a counting measure <italic>μ</italic> on <italic>X</italic>, there exist sequences of positive integers <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_229"><alternatives><mml:math>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\{{k_{i}}\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and points <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_230"><alternatives><mml:math>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\{{x_{i}}\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in <italic>X</italic> with at most finitely many <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_231"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${x_{i}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in any bounded Borel set such that 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_026">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">k</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \mu =\sum \limits_{i}{k_{i}}{\delta _{{x_{i}}}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Note that <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_232"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">#</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{N}_{X}^{\mathrm{\# }}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a closed subset of <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_233"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">#</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{M}_{X}^{\mathrm{\# }}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
<p>Let <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_234"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$(\Omega ,\mathcal{F},\mathbb{P})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be a probability space. An <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_235"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">#</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">B</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">#</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$({\mathcal{M}_{X}^{\mathrm{\# }}},\mathcal{B}({\mathcal{M}_{X}^{\mathrm{\# }}}))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> (resp., <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_236"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">#</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">B</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">#</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$({\mathcal{N}_{X}^{\mathrm{\# }}},\mathcal{B}({\mathcal{N}_{X}^{\mathrm{\# }}}))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-valued random variable <italic>ξ</italic> on <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_237"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$(\Omega ,\mathcal{F},\mathbb{P})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is called a random measure (resp., point process) on <italic>X</italic>. A point process <italic>ξ</italic> is typically identified with the random point configuration of its atoms. The expectation measure (or mean measure) of <italic>ξ</italic> is defined so that <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_238"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$M(A)=\mathbb{E}[\xi (A)]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for any <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_239"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">B</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$A\in \mathcal{B}(X)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. It is often denoted by <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_240"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[\xi ]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. We say that a point process <italic>ξ</italic> is simple if 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_027">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mtext>or</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mtext>for any</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \mathbb{P}(\xi (\{x\})=0\hspace{2.5pt}\text{or}\hspace{2.5pt}1\hspace{2.5pt}\text{for any}\hspace{2.5pt}x\in X)=1.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
A marked point process on <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_241"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with marks in <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_242"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">M</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{M}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a point process Φ on <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_243"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">M</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{d}}\times \mathbb{M}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> whose marginal point process <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_244"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Phi _{g}}(\cdot )=\Phi (\cdot \times \mathbb{M})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> on <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_245"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a simple point process on <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_246"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The point process <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_247"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Phi _{g}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is called the ground process of Φ. We say that the ground process <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_248"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Phi _{g}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> has all finite moments if <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_249"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[{\Phi _{g}}{(A)^{p}}]<+\infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for every bounded <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_250"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">B</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$A\in \mathcal{B}({\mathbb{R}^{d}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and every <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_251"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$p\ge 1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The translations <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_252"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\{{T_{a}}\}_{a\in {\mathbb{R}^{d}}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> on <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_253"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">M</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{d}}\times \mathbb{M}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> induce the translations <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_254"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\{{{T_{a}}_{\ast }}\}_{a\in {\mathbb{R}^{d}}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> on <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_255"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">#</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{N}_{{\mathbb{R}^{d}}\times \mathbb{M}}^{\mathrm{\# }}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> defined by 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_028">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ ({{T_{a}}_{\ast }}\mu )(A)=\mu ({T_{a}^{-1}}A)\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
for <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_256"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$a\in {\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_257"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">B</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$A\in \mathcal{B}({\mathbb{R}^{d}}\times \mathbb{M})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. A marked point process is called stationary if its probability distribution is translation invariant. A stationary marked point process Φ is called ergodic if every member <italic>B</italic> of <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_258"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="script">B</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">#</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathcal{B}({\mathcal{N}_{{\mathbb{R}^{d}}\times \mathbb{M}}^{\mathrm{\# }}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_259"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo>∘</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{P}\circ {\Phi ^{-1}}({{T_{a}}_{\ast }}B\Delta B)=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for all <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_260"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">a</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$a\in {\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> satisfies <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_261"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo>∘</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mtext>or</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{P}\circ {\Phi ^{-1}}(B)=0\hspace{2.5pt}\text{or}\hspace{2.5pt}1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p><statement id="j_vmsta214_stat_005"><label>Example 2.4</label>
<title>(point process with i.i.d. marks).</title>
<p>Let <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_262"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Phi _{g}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be a point process on <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_263"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_264"><alternatives><mml:math>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\{{X_{i}}\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> a measurable enumeration of <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_265"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Phi _{g}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, that is, <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_266"><alternatives><mml:math>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\{{X_{i}}\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a sequence of <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_267"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-valued random variables so that <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_268"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo largeop="false" movablelimits="false">∑</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Phi _{g}}={\textstyle\sum _{i}}{\delta _{{X_{i}}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> a.s. We take an i.i.d. sequence of <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_269"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">M</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{M}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-valued random variables <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_270"><alternatives><mml:math>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\{{M_{i}}\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> such that <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_271"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\Phi =\{{X_{i}}\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_272"><alternatives><mml:math>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\{{M_{i}}\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> are independent. A marked point process on <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_273"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with marks in <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_274"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">M</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{M}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is defined by 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_029">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \Phi =\sum \limits_{i}{\delta _{({X_{i}},{M_{i}})}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
If the point process Φ is stationary (and ergodic), then so is Φ.</p></statement><statement id="j_vmsta214_stat_006"><label>Example 2.5.</label>
<p>Let <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_275"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Phi _{g}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be a simple stationary (ergodic) point process on <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_276"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_277"><alternatives><mml:math>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\{{X_{i}}\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> a measurable enumeration of <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_278"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Phi _{g}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. For a fixed <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_279"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$R>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and for each <italic>i</italic>, we define a <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_280"><alternatives><mml:math>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\{0,1\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-valued random variable <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_281"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${M_{i}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> by 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_030">
<label>(5)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="{" close="">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnspacing="10.0pt" equalrows="false" columnlines="none" equalcolumns="false" columnalign="left left">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mtext>if there exists</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mtext>such that</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="array">
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
</mml:mtd>
<mml:mtd class="array">
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mtext>otherwise.</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {M_{i}}=\left\{\begin{array}{l@{\hskip10.0pt}l}1,\hspace{1em}& \hspace{2.5pt}\text{if there exists}\hspace{2.5pt}j\ne i\hspace{2.5pt}\text{such that}\hspace{2.5pt}|{X_{i}}-{X_{j}}|\le R,\\ {} 0,\hspace{1em}& \hspace{2.5pt}\text{otherwise.}\hspace{2.5pt}\end{array}\right.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
The point process on <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_282"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{d}}\times \{0,1\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> defined by 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_031">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \Phi =\sum \limits_{i}{\delta _{({X_{i}},{M_{i}})}}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
is a marked point process. In general, for measurable maps <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_283"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">#</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">M</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${M_{i}}:{\mathcal{N}_{{\mathbb{R}^{d}}}^{\mathrm{\# }}}\to \mathbb{M}\hspace{0.1667em}(i\ge 1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, the point process on <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_284"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">M</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{d}}\times \mathbb{M}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> defined by 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_032">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \Phi =\sum \limits_{i}{\delta _{({X_{i}},{M_{i}}({\Phi _{g}}))}}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
is a stationary marked point process.</p>
<p>Incidentally, for <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_285"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${M_{i}}\hspace{0.1667em}(i\ge 1)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in (<xref rid="j_vmsta214_eq_030">5</xref>), the point process 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_033">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\Phi _{I}}=\sum \limits_{i:{M_{i}}=0}{\delta _{{X_{i}}}}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
on <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_286"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is called a Matérn type I construction of Φ (see [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta214_ref_014">14</xref>]).</p></statement>
<p>Other examples and basic facts for marked point processes are available in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta214_ref_007">7</xref>] and [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta214_ref_008">8</xref>].</p>
</sec>
<sec id="j_vmsta214_s_006">
<label>2.4</label>
<title>Main theorems</title>
<p>In order to state the main results we introduce the notion of convex averaging nets in <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_287"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Let <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_288"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$(\mathcal{N},\le )$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be a linearly ordered set. A family <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_289"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathcal{A}={\{{A_{n}}\}_{n\in \mathcal{N}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> of bounded Borel sets in <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_290"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a convex averaging net if 
<list>
<list-item id="j_vmsta214_li_004">
<label>(i)</label>
<p><inline-formula id="j_vmsta214_ineq_291"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${A_{n}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is convex for each <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_292"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\in \mathcal{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>,</p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta214_li_005">
<label>(ii)</label>
<p><inline-formula id="j_vmsta214_ineq_293"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">⊂</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${A_{n}}\subset {A_{m}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_294"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">m</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\le m$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, and</p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta214_li_006">
<label>(iii)</label>
<p><inline-formula id="j_vmsta214_ineq_295"><alternatives><mml:math>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">sup</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\underset{n\in \mathcal{N}}{\sup }r({A_{n}})=\infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, where <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_296"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo movablelimits="false">sup</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mtext>contains a ball of radius</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$r(A)=\sup \{r>0\hspace{0.1667em}:\hspace{0.1667em}A\hspace{2.5pt}\text{contains a ball of radius}\hspace{2.5pt}r\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>.</p>
</list-item>
</list> 
Given a marked point process Φ and <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_297"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">B</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$A\in \mathcal{B}({\mathbb{R}^{d}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we denote the restricted marked point process Φ on <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_298"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">M</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$A\times \mathbb{M}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> by <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_299"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Phi _{A}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, i.e., <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_300"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Phi _{A}}(\cdot )=\Phi (\cdot \cap (A\times \mathbb{M}))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Note that <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_301"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Phi _{A}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> can be regarded as a random simple marked point set for any bounded <italic>A</italic>. For any convex averaging net <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_302"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathcal{A}={\{{A_{n}}\}_{n\in \mathcal{N}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, a random <italic>κ</italic>-filtered complex with parameter <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_303"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\in \mathcal{N}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is defined by <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_304"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{K}({\Phi _{{A_{n}}}})={\{K({\Phi _{{A_{n}}}},t)\}_{t\ge 0}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. For the sake of simplicity, we often denote the corresponding <italic>q</italic>th persistence diagram <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_305"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\xi _{q}}(\mathbb{K}({\Phi _{{A_{n}}}}))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <italic>q</italic>th <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_306"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$(r,s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-persistent Betti number <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_307"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\beta _{q}^{r,s}}(\mathbb{K}({\Phi _{{A_{n}}}}))$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> by <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_308"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\xi _{q,{A_{n}}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_309"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\beta _{q,{A_{n}}}^{r,s}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, respectively.</p>
<p>Now we are in a position to state the main theorem.</p><statement id="j_vmsta214_stat_007"><label>Theorem 2.6.</label>
<p><italic>Let</italic> Φ <italic>be a stationary marked point process and suppose its ground process</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_310"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Phi _{g}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>has all finite moments. Then for any nonnegative integer q, there exists a Radon measure</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_311"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\nu _{q}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>on</italic> Δ <italic>such that for any convex averaging net</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_312"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathcal{A}={\{{A_{n}}\}_{n\in \mathcal{N}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>in</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_313"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_034">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mover>
<mml:mo stretchy="true">→</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mover>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mtext mathvariant="italic">as</mml:mtext>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \frac{1}{|{A_{n}}|}\mathbb{E}[{\xi _{q,{A_{n}}}}]\xrightarrow{v}{\nu _{q}}\hspace{1em}\textit{as}\hspace{1em}n\to \infty ,\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>where</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_314"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$|A|$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>is the d-dimensional Lebesgue measure of A. Furthermore if</italic> Φ <italic>is ergodic, then</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_035">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub><mml:mover>
<mml:mo stretchy="true">→</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mover>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mtext mathvariant="italic">a.s.</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mtext mathvariant="italic">as</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \frac{1}{|{A_{n}}|}{\xi _{q,{A_{n}}}}\xrightarrow{v}{\nu _{q}}\hspace{1em}\textit{a.s.}\hspace{2.5pt}\textit{as}\hspace{2.5pt}n\to \infty \]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p></statement>
<p>Theorem <xref rid="j_vmsta214_stat_007">2.6</xref> can be proved by a general theory of the vague convergence for Radon measures and the following law of large numbers for persistent Betti numbers.</p><statement id="j_vmsta214_stat_008"><label>Theorem 2.7.</label>
<p><italic>Let</italic> Φ <italic>be a stationary marked point process and suppose its ground process</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_315"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Phi _{g}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>has all finite moments. Then, for any</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_316"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$0\le r\le s<\infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and nonnegative integer q, there exists a nonnegative number</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_317"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\bar{\beta }_{q}^{r,s}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>such that for any convex averaging net</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_318"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathcal{A}={\{{A_{n}}\}_{n\in \mathcal{N}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>in</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_319"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_036">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mspace width="2em"/>
<mml:mtext mathvariant="italic">as</mml:mtext>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \frac{1}{|{A_{n}}|}\mathbb{E}[{\beta _{q,{A_{n}}}^{r,s}}]\to {\bar{\beta }_{q}^{r,s}}\hspace{2em}\textit{as}\hspace{1em}n\to \infty .\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>Furthermore, if</italic> Φ <italic>is ergodic, then</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_037">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mtext mathvariant="italic">a.s.</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mtext mathvariant="italic">as</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \frac{1}{|{A_{n}}|}{\beta _{q,{A_{n}}}^{r,s}}\to {\bar{\beta }_{q}^{r,s}}\hspace{1em}\textit{a.s.}\hspace{2.5pt}\textit{as}\hspace{2.5pt}n\to \infty \]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p></statement>
<p>The proofs of Theorem <xref rid="j_vmsta214_stat_007">2.6</xref> and Theorem <xref rid="j_vmsta214_stat_008">2.7</xref> will be given in the next section. They are shown in the same way as [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta214_ref_012">12</xref>, Theorem 1.5 and Theorem 1.11], in which such limit theorems for stationary (unmarked) point processes were proved.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="j_vmsta214_s_007">
<label>3</label>
<title>Proof of Theorems <xref rid="j_vmsta214_stat_007">2.6</xref> and <xref rid="j_vmsta214_stat_008">2.7</xref></title>
<p>The aim of this section is to prove Theorem <xref rid="j_vmsta214_stat_007">2.6</xref> and Theorem <xref rid="j_vmsta214_stat_008">2.7</xref>.</p>
<sec id="j_vmsta214_s_008">
<label>3.1</label>
<title>Convergence of persistent Betti numbers</title>
<p>Let <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_320"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$M,h$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be positive numbers and <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_321"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">B</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$A\in \mathcal{B}({\mathbb{R}^{d}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. We put 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_038">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnspacing="0pt" columnalign="right left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:munder accentunder="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">_</mml:mo></mml:munder>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">⨆</mml:mo></mml:mstyle>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mtext>and</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">⊂</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">⨆</mml:mo></mml:mstyle>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mtext>and</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≠</mml:mo>
<mml:mi>∅</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mtext>and</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}{\Lambda _{M}}& {=[-M/2,M/2)^{d}},\\ {} {\underline{A}^{(M)}}& =\bigsqcup \{{\Lambda _{M}}+z\hspace{0.1667em}:\hspace{0.1667em}z\in M{\mathbb{Z}^{d}}\hspace{2.5pt}\text{and}\hspace{2.5pt}({\Lambda _{M}}+z)\subset A\},\\ {} {\overline{A}^{(M)}}& =\bigsqcup \{{\Lambda _{M}}+z\hspace{0.1667em}:\hspace{0.1667em}z\in M{\mathbb{Z}^{d}}\hspace{2.5pt}\text{and}\hspace{2.5pt}({\Lambda _{M}}+z)\cap A\ne \varnothing \},\\ {} \hspace{2.5pt}\text{and}\hspace{2.5pt}\partial {A^{h}}& =\{x\in {\mathbb{R}^{d}}\hspace{0.1667em}:\hspace{0.1667em}d(x,\partial A)\le h\},\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_322"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$M{\mathbb{Z}^{d}}=\{Mz\hspace{0.1667em}:\hspace{0.1667em}z\in {\mathbb{Z}^{d}}\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_323"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">inf</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">y</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$d(x,\partial A)=\underset{y\in \partial A}{\inf }|x-y|$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Fundamental results treated in this paper for convex averaging nets are summarized in the next proposition.</p><statement id="j_vmsta214_stat_009"><label>Proposition 3.1.</label>
<p><italic>Let</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_324"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathcal{A}={\{{A_{n}}\}_{n\in \mathcal{N}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>be a convex averaging net in</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_325"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{R}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>. Then for any</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_326"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$M>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_327"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$h>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, as</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_328"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\to \infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_039">
<label>(6)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:munder accentunder="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">_</mml:mo></mml:munder>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>∖</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:munder accentunder="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">_</mml:mo></mml:munder>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \frac{|{\underline{A}_{n}^{(M)}}|}{|{A_{n}}|}\to 1,\hspace{1em}\frac{|{\overline{A}_{n}^{(M)}})\setminus {\underline{A}_{n}^{(M)}}|}{|{A_{n}}|}\to 0,\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>and</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_040">
<label>(7)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \frac{|\partial {A_{n}^{h}}|}{|{A_{n}}|}\to 0.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p></statement>
<p>Proposition <xref rid="j_vmsta214_stat_009">3.1</xref> is a special case of [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta214_ref_015">15</xref>, Lemma 3.1]. For (<xref rid="j_vmsta214_eq_039">6</xref>) and (<xref rid="j_vmsta214_eq_040">7</xref>), see [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta214_ref_010">10</xref>, Lemma 1] and [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta214_ref_018">18</xref>, Lemma 2], respectively.</p>
<p>Next we need a version of the multi-dimensional ergodic theorem for stationary ergodic marked point processes.</p><statement id="j_vmsta214_stat_010"><label>Proposition 3.2.</label>
<p><italic>Let</italic> Φ <italic>be a stationary ergodic marked point process and</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_329"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">L</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo>∘</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$Z\in {L^{p}}(\mathbb{P}\circ {\Phi ^{-1}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>for</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_330"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">p</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$1\le p<+\infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>. If</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_331"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathcal{A}={\{{A_{n}}\}_{n\in \mathcal{N}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>is a convex averaging net, then for each</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_332"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$M>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_041">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnspacing="0pt" columnalign="right left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mtext mathvariant="italic">a.s.</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mtext mathvariant="italic">and</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:munder accentunder="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">_</mml:mo></mml:munder>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mtext mathvariant="italic">a.s.</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}\underset{n\in \mathcal{N}}{\lim }\frac{1}{|{A_{n}}|}\sum \limits_{z\in M{\mathbb{Z}^{d}}\cap {A_{n}}}Z({T_{-z\ast }}\Phi )& =\frac{1}{{M^{d}}}\mathbb{E}[Z(\Phi )]\hspace{1em}\textit{a.s.}\hspace{2.5pt}\\ {} \hspace{2.5pt}\textit{and}\hspace{2.5pt}\hspace{1em}\underset{n\in \mathcal{N}}{\lim }\frac{1}{|{A_{n}}|}\sum \limits_{z\in M{\mathbb{Z}^{d}}\cap {\underline{A}_{n}^{(M)}}}Z({T_{-z\ast }}\Phi )& =\frac{1}{{M^{d}}}\mathbb{E}[Z(\Phi )]\hspace{1em}\textit{a.s.}\hspace{2.5pt}\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p></statement><statement id="j_vmsta214_stat_011"><label>Proof.</label>
<p>Take any <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_333"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$M>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Applying [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta214_ref_015">15</xref>, Theorem 3.7 and Corollary 3.10] to the probability space <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_334"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">#</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">B</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">#</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo>∘</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$({\mathcal{N}_{X}^{\mathrm{\# }}},\mathcal{B}({\mathcal{N}_{X}^{\mathrm{\# }}}),\mathbb{P}\circ {\Phi ^{-1}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and the translations <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_335"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\{{T_{z\ast }}\}_{z\in M{\mathbb{Z}^{d}}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we have 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_042">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnspacing="0pt" columnalign="right left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mtext>a.s.</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mtext>and</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:munder accentunder="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">_</mml:mo></mml:munder>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mtext>a.s.,</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}\underset{n\in \mathcal{N}}{\lim }\frac{1}{|{A_{n}}|}\sum \limits_{z\in M{\mathbb{Z}^{d}}\cap {A_{n}}}Z({T_{-z\ast }}\Phi )& =\frac{1}{{M^{d}}}\mathbb{E}[Z(\Phi )|{\Phi ^{-1}}\mathcal{I}]\hspace{1em}\hspace{2.5pt}\text{a.s.}\hspace{2.5pt}\\ {} \hspace{2.5pt}\text{and}\hspace{2.5pt}\hspace{1em}\underset{n\in \mathcal{N}}{\lim }\frac{1}{|{A_{n}}|}\sum \limits_{z\in M{\mathbb{Z}^{d}}\cap {\underline{A}_{n}^{(M)}}}Z({T_{-z\ast }}\Phi )& =\frac{1}{{M^{d}}}\mathbb{E}[Z(\Phi )|{\Phi ^{-1}}\mathcal{I}]\hspace{1em}\hspace{2.5pt}\text{a.s.,}\hspace{2.5pt}\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
where <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_336"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathcal{I}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the invariant <italic>σ</italic>-field in <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_337"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">#</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{N}_{{\mathbb{R}^{d}}\times \mathbb{M}}^{\mathrm{\# }}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> under the translations <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_338"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\{{T_{z\ast }}\}_{z\in M{\mathbb{Z}^{d}}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Rotating <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_339"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$M{\mathbb{Z}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> if necessary, we may assume that an element of <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_340"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$M{\mathbb{Z}^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is ergodic (see [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta214_ref_016">16</xref>, Theorem 1]). Therefore <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_341"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathcal{I}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is trivial, that is, for every <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_342"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$I\in \mathcal{I}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_343"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo>∘</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">I</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{P}\circ {\Phi ^{-1}}(I)=0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> or 1. This implies that <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_344"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">Z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[Z(\Phi )|{\Phi ^{-1}}\mathcal{I}]=\mathbb{E}[Z(\Phi )]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> a.s.  □</p></statement>
<p>Let <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_345"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${S_{q}}(\Xi ,t)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> be the number of <italic>q</italic>-simplices in <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_346"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{K}(\Xi ,t)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for a simple marked point set Ξ. The following limit theorems for <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_347"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${S_{q}}(\Phi ,t)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> play important roles in the proof of Theorem <xref rid="j_vmsta214_stat_008">2.7</xref>.</p><statement id="j_vmsta214_stat_012"><label>Lemma 3.3.</label>
<p><italic>Let</italic> Φ <italic>be a stationary ergodic marked point process and suppose its ground process</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_348"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Phi _{g}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>has all finite moments. Then for any nonnegative integer q,</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_349"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$t\ge 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_350"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$M>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, and convex averaging net</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_351"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathcal{A}={\{{A_{n}}\}_{n\in \mathcal{N}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_043">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:munder accentunder="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">_</mml:mo></mml:munder>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mtext mathvariant="italic">a.s.</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \underset{n\in \mathcal{N}}{\lim }\frac{1}{|{A_{n}}|}{S_{q}}({\Phi _{{\underline{A}_{n}^{(M)}}}},t)=\underset{n\in \mathcal{N}}{\lim }\frac{1}{|{A_{n}}|}{S_{q}}({\Phi _{{\overline{A}_{n}^{(M)}}}},t)=\underset{n\in \mathcal{N}}{\lim }\frac{1}{|{A_{n}}|}{S_{q}}({\Phi _{{A_{n}}}},t)\textit{a.s.}\hspace{2.5pt}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p></statement><statement id="j_vmsta214_stat_013"><label>Proof.</label>
<p>The proof is similar to that of [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta214_ref_020">20</xref>, Lemma 3.2]. Consider the function defined by 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_044">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mi mathvariant="normal">#</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mtext>-simplices in</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mtext>containing</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">x</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {h_{q,t}^{(M)}}(\Phi )=\frac{1}{q+1}\sum \limits_{x\in {\Phi _{g}}\cap {\Lambda _{M}}}\mathrm{\# }\{q\text{-simplices in}\hspace{2.5pt}\mathbb{K}(\Phi ,t)\hspace{2.5pt}\text{containing}\hspace{2.5pt}x\}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
We recall that the conditions (K1), (K2), and <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_352"><alternatives><mml:math>
<mml:mo movablelimits="false">diam</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\operatorname{diam}\hspace{0.1667em}{\sigma _{g}}\hspace{-0.1667em}\le \hspace{-0.1667em}\rho (t)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for every <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_353"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\sigma _{g}}\in \mathbb{K}({\Phi _{{A_{n}}}},t)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Hence we obtain 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_045">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnspacing="0pt" columnalign="right left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∖</mml:mo>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:munder accentunder="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">_</mml:mo></mml:munder>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd/>
<mml:mtd>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">‾</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∪</mml:mo>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
<mml:mspace width="-0.1667em"/>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}\sum \limits_{z\in M{\mathbb{Z}^{d}}\cap ({A_{n}}\setminus \partial {A_{n}^{\rho (t)+2\sqrt{d}M}})}{h_{q,t}^{(M)}}({T_{-z\ast }}\Phi )& \le {S_{q}}({\Phi _{{\underline{A}_{n}^{(M)}}}},t)\le {S_{q}}({\Phi _{{A_{n}}}},t)\\ {} & \le {S_{q}}({\Phi _{{\overline{A}_{n}^{(M)}}}},t)\hspace{-0.1667em}\le \hspace{-0.1667em}\hspace{-0.1667em}\hspace{-0.1667em}\hspace{-0.1667em}\hspace{-0.1667em}\hspace{-0.1667em}\hspace{-0.1667em}\sum \limits_{z\in M{\mathbb{Z}^{d}}\cap ({A_{n}}\cup \partial {A_{n}^{\sqrt{d}M}})}\hspace{-0.1667em}\hspace{-0.1667em}\hspace{-0.1667em}{h_{q,t}^{(M)}}({T_{-z\ast }}\Phi ).\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Since the ground process <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_354"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Phi _{g}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> of Φ has all finite moments, we have <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_355"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∪</mml:mo>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[{h_{q,t}^{(M)}}(\Phi )]\le \mathbb{E}[{\Phi _{g}}{({\Lambda _{M}}\cup \partial {\Lambda _{M}^{\rho (t)}})^{q+1}}]<+\infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. If we notice the fact that <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_356"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∖</mml:mo>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\{{A_{n}}\setminus \partial {A_{n}^{\rho (t)+2\sqrt{d}M}}\}_{n\in \mathcal{N}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is also a convex averaging net, we see from Proposition <xref rid="j_vmsta214_stat_009">3.1</xref> and Proposition <xref rid="j_vmsta214_stat_010">3.2</xref> that 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_046">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnspacing="0pt" columnalign="right left">
<mml:mtr>
<mml:mtd/>
<mml:mtd>
<mml:mspace width="12.0pt"/><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∖</mml:mo>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd/>
<mml:mtd>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∖</mml:mo>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>·</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∖</mml:mo>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∖</mml:mo>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd/>
<mml:mtd>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mtext>as</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mtext>a.s.</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}& \hspace{12.0pt}\frac{1}{|{A_{n}}|}\sum \limits_{z\in M{\mathbb{Z}^{d}}\cap ({A_{n}}\setminus \partial {A_{n}^{\rho (t)+2\sqrt{d}M}})}{h_{q,t}^{(M)}}({T_{-z\ast }}\Phi )\\ {} & =\frac{|{A_{n}}\setminus \partial {A_{n}^{\rho (t)+2\sqrt{d}M}}|}{|{A_{n}}|}\cdot \frac{1}{|{A_{n}}\setminus \partial {A_{n}^{\rho (t)+2\sqrt{d}M}}|}\sum \limits_{z\in M{\mathbb{Z}^{d}}\cap ({A_{n}}\setminus \partial {A_{n}^{\rho (t)+2\sqrt{d}M}})}{h_{q,t}^{(M)}}({T_{-z\ast }}\Phi )\\ {} & \to \frac{1}{{M^{d}}}\mathbb{E}[{h_{q,t}^{(M)}}(\Phi )]\hspace{2.5pt}\text{as}\hspace{2.5pt}n\to \infty \hspace{2.5pt}\text{a.s.}\hspace{2.5pt}\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
We can similarly show that 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_047">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∪</mml:mo>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msqrt>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">h</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mtext>as</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mtext>a.s.</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \frac{1}{|{A_{n}}|}\sum \limits_{z\in M{\mathbb{Z}^{d}}\cap ({A_{n}}\cup \partial {A_{n}^{\sqrt{d}M}})}{h_{q,t}^{(M)}}({T_{-z\ast }}\Phi )\to \frac{1}{{M^{d}}}\mathbb{E}[{h_{q,t}^{(M)}}(\Phi )]\hspace{2.5pt}\text{as}\hspace{2.5pt}n\to \infty \hspace{2.5pt}\text{a.s.}\hspace{2.5pt}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Therefore we reach the desired result.  □</p></statement>
<p>Now we state a basic estimate on the persistent Betti numbers for nested filtered complexes <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_357"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">⊂</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{K}^{(1)}}\subset {\mathbb{K}^{(2)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. The proof of the following lemma is given in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta214_ref_012">12</xref>, Lemma 2.11].</p><statement id="j_vmsta214_stat_014"><label>Lemma 3.4.</label>
<p><italic>Let</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_358"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{K}^{(1)}}={\{{K_{t}^{(1)}}\}_{t\ge 0}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_359"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{K}^{(2)}}={\{{K_{t}^{(2)}}\}_{t\ge 0}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>be filtered complexes with</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_360"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">⊂</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${K_{t}^{(1)}}\subset {K_{t}^{(2)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>for</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_361"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$t\ge 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>. Then</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_048">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mi mathvariant="normal">#</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>∖</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">#</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>∖</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ |{\beta _{q}^{r,s}}({\mathbb{K}^{(1)}})-{\beta _{q}^{r,s}}({\mathbb{K}^{(2)}})|\le \sum \limits_{j=q,q+1}\mathrm{\# }{K_{s,j}^{(2)}}\setminus {K_{s,j}^{(1)}}+\mathrm{\# }\{\sigma \in {K_{s,j}^{(1)}}\setminus {K_{r,j}^{(1)}}\hspace{0.1667em}:\hspace{0.1667em}{t_{\sigma }^{(2)}}\le r\},\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>where</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_362"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${K_{s,j}^{(i)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>is the set of j-simplices in</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_363"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${K_{s}^{(i)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, and</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_364"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${t_{\sigma }^{(i)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>is the birth time of σ in</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_365"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{K}^{(i)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_366"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$i=1,2$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>. In particular, if</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_367"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${t_{\sigma }^{(1)}}={t_{\sigma }^{(2)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>holds for any simplex σ in</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_368"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{K}^{(1)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, then</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_049">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mi mathvariant="normal">#</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>∖</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ |{\beta _{q}^{r,s}}({\mathbb{K}^{(1)}})-{\beta _{q}^{r,s}}({\mathbb{K}^{(2)}})|\le \sum \limits_{j=q,q+1}\mathrm{\# }{K_{s,j}^{(2)}}\setminus {K_{s,j}^{(1)}}.\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula>
</p></statement>
<p>Now we give the proof of Theorem <xref rid="j_vmsta214_stat_008">2.7</xref>.</p>
<p><italic>Proof of Theorem</italic> <xref rid="j_vmsta214_stat_008"><italic>2.7</italic></xref>. We first note that it can be proved that there exist <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_369"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${C_{q,t}}\ge 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_370"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${\bar{\beta }_{q}^{r,s}}\ge 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> such that 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_050">
<label>(8)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">t</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mtext>for bounded</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">B</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \mathbb{E}[{S_{q}}({\Phi _{A}},t)]\le {C_{q,t}}|A|\hspace{2.5pt}\text{for bounded}\hspace{2.5pt}A\in \mathcal{B}({\mathbb{R}^{d}})\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_051">
<label>(9)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">lim</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \underset{M\to \infty }{\lim }\frac{1}{{M^{d}}}\mathbb{E}[{\beta _{q,{\Lambda _{M}}}^{r,s}}]={\bar{\beta }_{q}^{r,s}}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
in the same way as in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta214_ref_012">12</xref>, Theorem 1.11]. Take <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_371"><alternatives><mml:math>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$0\le r\le s<\infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and a nonnegative integer <italic>q</italic> and fix them. The set <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_372"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:munder accentunder="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">_</mml:mo></mml:munder>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\underline{A}_{n}^{(M)}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is decomposed into rectangles 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_052">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:munder accentunder="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">_</mml:mo></mml:munder>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">⨆</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:munder accentunder="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">_</mml:mo></mml:munder>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\underline{A}_{n}^{(M)}}=\underset{z\in M{\mathbb{Z}^{d}}\cap {\underline{A}_{n}^{(M)}}}{\bigsqcup }({\Lambda _{M}}+z).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
We define a new filtered complex <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_373"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∘</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:munder accentunder="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">_</mml:mo></mml:munder>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathbb{K}^{\circ }}({\Phi _{{\underline{A}_{n}^{(M)}}}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> by 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_053">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∘</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:munder accentunder="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">_</mml:mo></mml:munder>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">⨆</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:munder accentunder="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">_</mml:mo></mml:munder>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\mathbb{K}^{\circ }}({\Phi _{{\underline{A}_{n}^{(M)}}}})=\underset{z\in M{\mathbb{Z}^{d}}\cap {\underline{A}_{n}^{(M)}}}{\bigsqcup }\mathbb{K}({\Phi _{{\Lambda _{M}}+z}}).\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
From the second assertion in Lemma <xref rid="j_vmsta214_stat_014">3.4</xref>, we have 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_054">
<label>(10)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnalign="right left" columnspacing="0pt">
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∘</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:munder accentunder="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">_</mml:mo></mml:munder>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd class="align-odd"/>
<mml:mtd class="align-even">
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:munder accentunder="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">_</mml:mo></mml:munder>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∖</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:munder accentunder="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">_</mml:mo></mml:munder>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}& |{\beta _{q,{A_{n}}}^{r,s}}-{\beta _{q}^{r,s}}({\mathbb{K}^{\circ }}({\Phi _{{\underline{A}_{n}^{(M)}}}}))|\\ {} & \hspace{1em}\le \sum \limits_{j=q,q+1}\left(\sum \limits_{z\in M{\mathbb{Z}^{d}}\cap {\underline{A}_{n}^{(M)}}}{S_{j}}({\Phi _{\partial {\Lambda _{M}^{2\rho (s)}}+z}},s)+{S_{j}}({\Phi _{{A_{n}}\setminus {\underline{A}_{n}^{(M)}}}},s)\right).\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Since Φ is stationary, <italic>κ</italic> satisfies the condition (K2), and it is easy to see that <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_374"><alternatives><mml:math>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:munder accentunder="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">_</mml:mo></mml:munder>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">#</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:munder accentunder="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">_</mml:mo></mml:munder>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$|{\underline{A}_{n}^{(M)}}|=\mathrm{\# }\{M{\mathbb{Z}^{d}}\cap {\underline{A}_{n}^{(M)}}\}\cdot {M^{d}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we have 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_055">
<label>(11)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mtable displaystyle="true" columnspacing="0pt" columnalign="right left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∘</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:munder accentunder="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">_</mml:mo></mml:munder>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="[" close="]">
<mml:mrow>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:munder accentunder="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">_</mml:mo></mml:munder>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">#</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:munder accentunder="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">_</mml:mo></mml:munder>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd/>
<mml:mtd>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:munder accentunder="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">_</mml:mo></mml:munder>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \begin{aligned}{}\mathbb{E}[{\beta _{q}^{r,s}}({\mathbb{K}^{\circ }}({\Phi _{{\underline{A}_{n}^{(M)}}}}))]& =\mathbb{E}\left[\sum \limits_{z\in M{\mathbb{Z}^{d}}\cap {\underline{A}_{n}^{(M)}}}{\beta _{q,{\Lambda _{M}}+z}^{r,s}}\right]=\mathrm{\# }\{M{\mathbb{Z}^{d}}\cap {\underline{A}_{n}^{(M)}}\}\cdot \mathbb{E}[{\beta _{q,{\Lambda _{M}}}^{r,s}}]\\ {} & =|{\underline{A}_{n}^{(M)}}|\cdot \frac{1}{{M^{d}}}\mathbb{E}[{\beta _{q,{\Lambda _{M}}}^{r,s}}].\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
In addition, we have 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_056">
<label>(12)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mtable displaystyle="true" columnspacing="0pt" columnalign="right left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="[" close="]">
<mml:mrow>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:munder accentunder="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">_</mml:mo></mml:munder>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">#</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:munder accentunder="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">_</mml:mo></mml:munder>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd/>
<mml:mtd>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:munder accentunder="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">_</mml:mo></mml:munder>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mo>·</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \begin{aligned}{}\mathbb{E}\left[\sum \limits_{z\in M{\mathbb{Z}^{d}}\cap {\underline{A}_{n}^{(M)}}}{S_{j}}({\Phi _{\partial {\Lambda _{M}^{2\rho (s)}}+z}},s)\right]& =\mathrm{\# }\{M{\mathbb{Z}^{d}}\cap {\underline{A}_{n}^{(M)}}\}\cdot \mathbb{E}[{S_{j}}({\Phi _{\partial {\Lambda _{M}^{2\rho (s)}}}},s)]\\ {} & \le |{\underline{A}_{n}^{(M)}}|\cdot \frac{{C_{j,s}}|\partial {\Lambda _{M}^{2\rho (s)}}|}{{M^{d}}}\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_057">
<label>(13)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∖</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:munder accentunder="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">_</mml:mo></mml:munder>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∖</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:munder accentunder="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">_</mml:mo></mml:munder>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \mathbb{E}[{S_{j}}({\Phi _{{A_{n}}\setminus {\underline{A}_{n}^{(M)}}}},s)]\le {C_{j,s}}|{A_{n}}\setminus {\underline{A}_{n}^{(M)}}|\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
from (<xref rid="j_vmsta214_eq_050">8</xref>). Take <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_375"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">ε</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\varepsilon >0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. We can find <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_376"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$M>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> such that 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_058">
<label>(14)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mfenced separators="" open="|" close="|">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ε</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munder><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo mathvariant="normal">&lt;</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ε</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \left|\frac{1}{{M^{d}}}\mathbb{E}[{\beta _{q,{\Lambda _{M}}}^{r,s}}]-{\bar{\beta }_{q}^{r,s}}\right|<\varepsilon ,\hspace{1em}\sum \limits_{j=q,q+1}\frac{{C_{j,s}}|\partial {\Lambda _{M}^{2\rho (s)}}|}{{M^{d}}}<\varepsilon .\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
By taking expectation on both sides of the inequality (<xref rid="j_vmsta214_eq_054">10</xref>), we see that the estimates (<xref rid="j_vmsta214_eq_055">11</xref>), (<xref rid="j_vmsta214_eq_056">12</xref>), and (<xref rid="j_vmsta214_eq_057">13</xref>) yield that 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_059">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnspacing="0pt" columnalign="right left">
<mml:mtr>
<mml:mtd/>
<mml:mtd>
<mml:mfenced separators="" open="|" close="|">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd/>
<mml:mtd>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mfenced separators="" open="[" close="]">
<mml:mrow>
<mml:mfenced separators="" open="|" close="|">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∘</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:munder accentunder="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">_</mml:mo></mml:munder>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:munder accentunder="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">_</mml:mo></mml:munder>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mfenced separators="" open="|" close="|">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd/>
<mml:mtd>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mfenced separators="" open="|" close="|">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:munder accentunder="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">_</mml:mo></mml:munder>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd/>
<mml:mtd>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:munder accentunder="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">_</mml:mo></mml:munder>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mi mathvariant="italic">ε</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∖</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:munder accentunder="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">_</mml:mo></mml:munder>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:munder accentunder="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">_</mml:mo></mml:munder>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mi mathvariant="italic">ε</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mfenced separators="" open="|" close="|">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:munder accentunder="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">_</mml:mo></mml:munder>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}& \left|\frac{1}{|{A_{n}}|}\mathbb{E}[{\beta _{q,{A_{n}}}^{r,s}}]-{\bar{\beta }_{q}^{r,s}}\right|\\ {} & \hspace{2.5pt}\le \frac{1}{|{A_{n}}|}\mathbb{E}\left[\left|{\beta _{q,{A_{n}}}^{r,s}}-{\beta _{q}^{r,s}}({\mathbb{K}^{\circ }}({\Phi _{{\underline{A}_{n}^{(M)}}}}))\right|\right]+\frac{|{\underline{A}_{n}^{(M)}}|}{|{A_{n}}|}\left|\frac{1}{{M^{d}}}\mathbb{E}[{\beta _{q,{\Lambda _{M}}}^{r,s}}]-{\bar{\beta }_{q}^{r,s}}\right|\\ {} & \hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}+{\bar{\beta }_{q}^{r,s}}\left|\frac{|{\underline{A}_{n}^{(M)}}|}{|{A_{n}}|}-1\right|\\ {} & \hspace{2.5pt}\le \frac{|{\underline{A}_{n}^{(M)}}|}{|{A_{n}}|}\varepsilon +\sum \limits_{j=q,q+1}{C_{j,s}}\frac{|{A_{n}}\setminus {\underline{A}_{n}^{(M)}}|}{|{A_{n}}|}+\frac{|{\underline{A}_{n}^{(M)}}|}{|{A_{n}}|}\varepsilon +{\bar{\beta }_{q}^{r,s}}\left|\frac{|{\underline{A}_{n}^{(M)}}|}{|{A_{n}}|}-1\right|.\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Therefore we conclude that 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_060">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">lim sup</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mfenced separators="" open="|" close="|">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">ε</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \underset{n\in \mathcal{N}}{\limsup }\left|\frac{1}{|{A_{n}}|}\mathbb{E}[{\beta _{q,{A_{n}}}^{r,s}}]-{\bar{\beta }_{q}^{r,s}}\right|\le 2\varepsilon .\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
This implies the first assertion.</p>
<p>In order to prove the second assertion, we assume that Φ is ergodic. By virtue of the multi-dimensional ergodic theorem mentioned in Proposition <xref rid="j_vmsta214_stat_010">3.2</xref>, we see that 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_061">
<label>(15)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mtable displaystyle="true" columnspacing="0pt" columnalign="right left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∘</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:munder accentunder="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">_</mml:mo></mml:munder>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:munder accentunder="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">_</mml:mo></mml:munder>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd/>
<mml:mtd>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:munder accentunder="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">_</mml:mo></mml:munder>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \begin{aligned}{}\frac{1}{|{A_{n}}|}{\beta _{q}^{r,s}}({\mathbb{K}^{\circ }}({\Phi _{{\underline{A}_{n}^{(M)}}}}))& =\frac{1}{|{A_{n}}|}\sum \limits_{z\in M{\mathbb{Z}^{d}}\cap {\underline{A}_{n}^{(M)}}}{\beta _{q,{\Lambda _{M}}+z}^{r,s}}\\ {} & =\frac{1}{|{A_{n}}|}\sum \limits_{z\in M{\mathbb{Z}^{d}}\cap {\underline{A}_{n}^{(M)}}}{\beta _{q}^{r,s}}(\mathbb{K}{(({T_{-z\ast }}\Phi ))_{{\Lambda _{M}}}})\to \frac{1}{{M^{d}}}\mathbb{E}[{\beta _{q,{\Lambda _{M}}}^{r,s}}],\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_062">
<label>(16)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mtable displaystyle="true" columnspacing="0pt" columnalign="right left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:munder accentunder="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">_</mml:mo></mml:munder>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:munder accentunder="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">_</mml:mo></mml:munder>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">T</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo>∗</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd/>
<mml:mtd>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \begin{aligned}{}\frac{1}{|{A_{n}}|}\sum \limits_{z\in M{\mathbb{Z}^{d}}\cap {\underline{A}_{n}^{(M)}}}{S_{j}}({\Phi _{\partial {\Lambda _{M}^{2\rho (s)}}+z}},s)& =\frac{1}{|{A_{n}}|}\sum \limits_{z\in M{\mathbb{Z}^{d}}\cap {\underline{A}_{n}^{(M)}}}{S_{j}}({({T_{-z\ast }}\Phi )_{\partial {\Lambda _{M}^{2\rho (s)}}}},s)\\ {} & \to \frac{1}{{M^{d}}}\mathbb{E}[{S_{j}}({\Phi _{\partial {\Lambda _{M}^{2\rho (s)}}}},s)]\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
a.s. as <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_377"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\to \infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for any <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_378"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$M>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. If we notice the fact that <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_379"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo>∪</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${S_{j}}({\Phi _{A}},s)+{S_{j}}({\Phi _{B}},s)\le {S_{j}}({\Phi _{A\cup B}},s)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> holds for disjoint bounded <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_380"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">B</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$A,B\in \mathcal{B}({\mathbb{R}^{d}})$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, we see from Lemma <xref rid="j_vmsta214_stat_012">3.3</xref> that 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_063">
<label>(17)</label><alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∖</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:munder accentunder="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">_</mml:mo></mml:munder>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="|" close="|">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:munder accentunder="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">_</mml:mo></mml:munder>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \frac{1}{|{A_{n}}|}{S_{j}}({\Phi _{{A_{n}}\setminus {\underline{A}_{n}^{(M)}}}},s)\le \left|\frac{1}{|{A_{n}}|}{S_{j}}({\Phi _{{A_{n}}}},s)-\frac{1}{|{A_{n}}|}{S_{j}}({\Phi _{{\underline{A}_{n}^{(M)}}}},s)\right|\to 0\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
a.s. as <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_381"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\to \infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> for any <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_382"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$M>0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Hence we can find <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_383"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[${\Omega _{0}}\in \mathcal{F}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> with <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_384"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{P}({\Omega _{0}})=1$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> such that for any <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_385"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\omega \in {\Omega _{0}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and positive integer <italic>M</italic>, the convergences (<xref rid="j_vmsta214_eq_061">15</xref>), (<xref rid="j_vmsta214_eq_062">16</xref>), and (<xref rid="j_vmsta214_eq_063">17</xref>) hold as <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_386"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\to \infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Take any <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_387"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\omega \in {\Omega _{0}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_388"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">ε</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">&gt;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[$\varepsilon >0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. If we choose a positive integer <italic>M</italic> so that the inequalities (<xref rid="j_vmsta214_eq_058">14</xref>) hold, we have 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_064">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnspacing="0pt" columnalign="right left">
<mml:mtr>
<mml:mtd/>
<mml:mtd>
<mml:mfenced separators="" open="|" close="|">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd/>
<mml:mtd>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mfenced separators="" open="|" close="|">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∘</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:munder accentunder="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">_</mml:mo></mml:munder>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd/>
<mml:mtd>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="|" close="|">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∘</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:munder accentunder="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">_</mml:mo></mml:munder>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="|" close="|">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd/>
<mml:mtd>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mfenced separators="" open="(" close=")">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:munder accentunder="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">_</mml:mo></mml:munder>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">z</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>∖</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:munder accentunder="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">_</mml:mo></mml:munder>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd/>
<mml:mtd>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mfenced separators="" open="|" close="|">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="double-struck">K</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∘</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:munder accentunder="false">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo accent="true">_</mml:mo></mml:munder>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ε</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}& \left|\frac{1}{|{A_{n}}|}{\beta _{q,{A_{n}}}^{r,s}}(\omega )-{\bar{\beta }_{q}^{r,s}}\right|\\ {} & \hspace{2.5pt}\le \frac{1}{|{A_{n}}|}\left|{\beta _{q,{A_{n}}}^{r,s}}(\omega )-{\beta _{q}^{r,s}}({\mathbb{K}^{\circ }}({\Phi _{{\underline{A}_{n}^{(M)}}}}(\omega )))\right|\\ {} & \hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}+\left|\frac{1}{|{A_{n}}|}{\beta _{q}^{r,s}}({\mathbb{K}^{\circ }}({\Phi _{{\underline{A}_{n}^{(M)}}}}(\omega )))-\frac{1}{{M^{d}}}\mathbb{E}[{\beta _{q,{\Lambda _{M}}}^{r,s}}]\right|+\left|\frac{1}{{M^{d}}}\mathbb{E}[{\beta _{q,{\Lambda _{M}}}^{r,s}}]-{\bar{\beta }_{q}^{r,s}}\right|\\ {} & \hspace{2.5pt}\le \sum \limits_{j=q,q+1}\left(\frac{1}{|{A_{n}}|}\sum \limits_{z\in M{\mathbb{Z}^{d}}\cap {\underline{A}_{n}^{(M)}}}{S_{j}}({\Phi _{\partial {\Lambda _{M}^{2\rho (s)}}+z}}(\omega ),s)+\frac{1}{|{A_{n}}|}{S_{j}}({\Phi _{{A_{n}}\setminus {\underline{A}_{n}^{(M)}}}}(\omega ),s)\right)\\ {} & \hspace{2.5pt}\hspace{2.5pt}+\left|\frac{1}{|{A_{n}}|}{\beta _{q}^{r,s}}({\mathbb{K}^{\circ }}({\Phi _{{\underline{A}_{n}^{(M)}}}}(\omega )))-\frac{1}{{M^{d}}}\mathbb{E}[{\beta _{q,{\Lambda _{M}}}^{r,s}}]\right|+\varepsilon .\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
Consequently, we obtain 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_065">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnspacing="0pt" columnalign="right left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo movablelimits="false">lim sup</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:munder>
<mml:mfenced separators="" open="|" close="|">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:mfenced>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munder><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">S</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ε</mml:mi>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd/>
<mml:mtd>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo largeop="true" movablelimits="false">∑</mml:mo></mml:mstyle>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:munder><mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">j</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">d</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">ε</mml:mi>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd/>
<mml:mtd>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi mathvariant="italic">ε</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}\underset{n\in \mathcal{N}}{\limsup }\left|\frac{1}{|{A_{n}}|}{\beta _{q,{A_{n}}}^{r,s}}(\omega )-{\bar{\beta }_{q}^{r,s}}\right|& \le \sum \limits_{j=q,q+1}\frac{1}{{M^{d}}}\mathbb{E}[{S_{j}}({\Phi _{\partial {\Lambda _{M}^{2\rho (s)}}}},s)]+\varepsilon \\ {} & \le \sum \limits_{j=q,q+1}\frac{{C_{j,s}}|\partial {\Lambda _{M}^{2\rho (s)}}|}{{M^{d}}}+\varepsilon \\ {} & \le 2\varepsilon ,\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
which implies that the second assertion is valid. The proof of Theorem <xref rid="j_vmsta214_stat_008">2.7</xref> is now complete.  □</p>
</sec>
<sec id="j_vmsta214_s_009">
<label>3.2</label>
<title>Convergence of persistence diagrams</title>
<p>In this section we prove Theorem <xref rid="j_vmsta214_stat_007">2.6</xref>. To this end, we make use of similar arguments which can be found in the proof of the same kind of limit theorem for persistence diagrams built over stationary point process (Theorem 1.5 in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta214_ref_012">12</xref>]). Let <italic>X</italic> be a locally compact Hausdorff space with countable base and <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_389"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathcal{C}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> the ring of all relatively compact sets in <italic>X</italic>. A class <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_390"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">⊂</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}^{\prime }}\subset \mathcal{C}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is called a convergence-determining class (for vague convergence) if for any <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_391"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">#</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mu \in {\mathcal{M}_{X}^{\mathrm{\# }}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and any sequence <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_392"><alternatives><mml:math>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">⊂</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">#</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\{{\mu _{n}}\}\subset {\mathcal{M}_{X}^{\mathrm{\# }}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, the condition 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_066">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mtext>as</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mtext>for all</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\mu _{n}}(A)\to \mu (A)\hspace{2.5pt}\text{as}\hspace{2.5pt}n\to \infty \hspace{2.5pt}\text{for all}\hspace{2.5pt}A\in {\mathcal{C}^{\prime }}\cap {\mathcal{C}_{\mu }}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
implies the vague convergence <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_393"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub><mml:mover>
<mml:mo stretchy="true">→</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mover>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mu _{n}}\xrightarrow{v}\mu $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, where <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_394"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{\mu }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is the class of relatively compact continuity sets of <italic>μ</italic>, i.e., <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_395"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>∂</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}_{\mu }}=\{B\in \mathcal{C}\hspace{0.1667em}:\hspace{0.1667em}\mu (\partial B)=0\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. A class <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_396"><alternatives><mml:math>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}^{\prime }_{\mu }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is called a convergence-determining class for <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_397"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">#</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mu \in {\mathcal{M}_{X}^{\mathrm{\# }}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> if for any sequence <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_398"><alternatives><mml:math>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">⊂</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">#</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\{{\mu _{n}}\}\subset {\mathcal{M}_{X}^{\mathrm{\# }}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, the condition 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_067">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mtext>as</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mtext>for all</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\mu _{n}}(A)\to \mu (A)\hspace{2.5pt}\text{as}\hspace{2.5pt}n\to \infty \hspace{2.5pt}\text{for all}\hspace{2.5pt}A\in {\mathcal{C}^{\prime }_{\mu }}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
implies the vague convergence <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_399"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub><mml:mover>
<mml:mo stretchy="true">→</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mover>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mu _{n}}\xrightarrow{v}\mu $]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. We note that a class <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_400"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a convergence-determining class if and only if for any <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_401"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">#</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mu \in {\mathcal{M}_{X}^{\mathrm{\# }}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_402"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>∩</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}^{\prime }}\cap {\mathcal{C}_{\mu }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is a convergence-determining class for <italic>μ</italic>. A convergence-determining class <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_403"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> has the finite covering property if for any <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_404"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">B</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$B\in \mathcal{C}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, <italic>B</italic> is covered by a finite union of <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_405"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>-sets. The next lemma can be proved in the same way as Proposition 3.4 in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta214_ref_012">12</xref>].</p><statement id="j_vmsta214_stat_015"><label>Lemma 3.5.</label>
<p><italic>Let X be a locally compact Hausdorff space with countable base and</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_406"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>a convergence-determining class with finite covering property. Suppose that for every</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_407"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">#</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mu \in {\mathcal{M}_{X}^{\mathrm{\# }}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>,</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_408"><alternatives><mml:math>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[${\mathcal{C}^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>contains a countable convergence-determining class for μ. Let</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_409"><alternatives><mml:math>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$\{{\xi _{n}}\}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>be a net of random measures on X satisfying the following:</italic> 
<list>
<list-item id="j_vmsta214_li_007">
<label>(i)</label>
<p><italic>For every n,</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_410"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">#</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[{\xi _{n}}]\in {\mathcal{M}_{X}^{\mathrm{\# }}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>.</italic></p>
</list-item>
<list-item id="j_vmsta214_li_008">
<label>(ii)</label>
<p><italic>For every</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_411"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$A\in {\mathcal{C}^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, there exists</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_412"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${c_{A}}\ge 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>such that</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_413"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[{\xi _{n}}(A)]\to {c_{A}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>as</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_414"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\to \infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>.</italic></p>
</list-item>
</list> 
<italic>Then there exists a unique measure</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_415"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">X</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">#</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mu \in {\mathcal{M}_{X}^{\mathrm{\# }}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>such that</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_416"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo><mml:mover>
<mml:mo stretchy="true">→</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mover>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathbb{E}[{\xi _{n}}]\xrightarrow{v}\mu $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>as</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_417"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\to \infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_418"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mu (A)={c_{A}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>. Furthermore, if</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_419"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\xi (A)\to {c_{A}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>almost surely as</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_420"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\to \infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>for any</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_421"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup></mml:math><tex-math><![CDATA[$A\in {\mathcal{C}^{\prime }}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>, then</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_422"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub><mml:mover>
<mml:mo stretchy="true">→</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">v</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mover>
<mml:mi mathvariant="italic">μ</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[${\xi _{n}}\xrightarrow{v}\mu $]]></tex-math></alternatives></inline-formula> <italic>almost surely as</italic> <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_423"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi></mml:math><tex-math><![CDATA[$n\to \infty $]]></tex-math></alternatives></inline-formula><italic>.</italic></p></statement>
<p>An example of convergence-determining classes satisfying the conditions in Lemma <xref rid="j_vmsta214_stat_015">3.5</xref> is the following.</p><statement id="j_vmsta214_stat_016"><label>Lemma 3.6</label>
<title>(Corollary A.3 in [<xref ref-type="bibr" rid="j_vmsta214_ref_012">12</xref>]).</title>
<p><italic>The class</italic> 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_068">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">⊂</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mspace width="0.1667em"/>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">≤</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\mathcal{C}^{\prime }}=\{({r_{1}},{r_{2}}]\times ({s_{1}},{s_{2}}],[0,{r_{2}}]\times ({s_{1}},{s_{2}}]\subset \Delta \hspace{0.1667em}:\hspace{0.1667em}0\le {r_{1}}\le {r_{2}}\le {s_{1}}\le {s_{2}}\le \infty \}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
<italic>is a convergence-determining class which satisfies the conditions in Lemma</italic> <xref rid="j_vmsta214_stat_015"><italic>3.5</italic></xref><italic>.</italic></p></statement>
<p>We finish with the proof of Theorem <xref rid="j_vmsta214_stat_007">2.6</xref>.</p><statement id="j_vmsta214_stat_017"><label>Proof of Theorem 2.6.</label>
<p>Suppose that <italic>R</italic> is a rectangle of the form <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_424"><alternatives><mml:math>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$({r_{1}},{r_{2}}]\times ({s_{1}},{s_{2}}]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> or <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_425"><alternatives><mml:math>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$[0,{r_{1}}]\times ({s_{1}},{s_{2}}]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> in Δ. By virtue of Lemma <xref rid="j_vmsta214_stat_015">3.5</xref> and Lemma <xref rid="j_vmsta214_stat_016">3.6</xref>, we have only to show that there exists <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_426"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">≥</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:math><tex-math><![CDATA[${c_{R}}\ge 0$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> such that for any convex averaging net <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_427"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">}</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub></mml:math><tex-math><![CDATA[$\mathcal{A}={\{{A_{n}}\}_{n\in \mathcal{N}}}$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>, 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_069">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mtext>as</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \frac{1}{|{A_{n}}|}\mathbb{E}[{\xi _{q,{A_{n}}}}(R)]\to {c_{R}}\hspace{1em}\hspace{2.5pt}\text{as}\hspace{2.5pt}n\to \infty \]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
and if Φ is ergodic, then 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_070">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">c</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mspace width="1em"/>
<mml:mtext>a.s.</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mtext>as</mml:mtext>
<mml:mspace width="2.5pt"/>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ \frac{1}{|{A_{n}}|}{\xi _{q,{A_{n}}}}(R)\to {c_{R}}\hspace{1em}\text{a.s.}\hspace{2.5pt}\text{as}\hspace{2.5pt}n\to \infty \]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
It follows immediately from Theorem <xref rid="j_vmsta214_stat_008">2.7</xref> and the fact that <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_428"><alternatives><mml:math>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[${\xi _{q,{A_{n}}}}(R)$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> is calculated as 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_071">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true" columnspacing="0pt" columnalign="right left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
<mml:mtd>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd/>
<mml:mtd>
<mml:mspace width="12.0pt"/>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:mi>∞</mml:mi>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd/>
<mml:mtd>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[\begin{aligned}{}{\xi _{q,{A_{n}}}}(R)& ={\xi _{q,{A_{n}}}}([0,{r_{2}}]\times ({s_{1}},\infty ])-{\xi _{q,{A_{n}}}}([0,{r_{2}}]\times ({s_{2}},\infty ])\\ {} & \hspace{12.0pt}+{\xi _{q,{A_{n}}}}([0,{r_{1}}]\times ({s_{2}},\infty ])-{\xi _{q,{A_{n}}}}([0,{r_{1}}]\times ({s_{1}},\infty ])\\ {} & ={\beta _{q,{A_{n}}}^{{r_{2}},{s_{1}}}}-{\beta _{q,{A_{n}}}^{{r_{2}},{s_{2}}}}+{\beta _{q,{A_{n}}}^{{r_{1}},{s_{2}}}}-{\beta _{q,{A_{n}}}^{{r_{1}},{s_{1}}}}\end{aligned}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
for <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_429"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$R=({r_{1}},{r_{2}}]\times ({s_{1}},{s_{2}}]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula> and 
<disp-formula id="j_vmsta214_eq_072">
<alternatives><mml:math display="block">
<mml:mtable displaystyle="true">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">ξ</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">q</mml:mi>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">n</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable></mml:math><tex-math><![CDATA[\[ {\xi _{q,{A_{n}}}}(R)={\beta _{q,{A_{n}}}^{{r_{1}},{s_{1}}}}-{\beta _{q,{A_{n}}}^{{r_{1}},{s_{2}}}}\]]]></tex-math></alternatives>
</disp-formula> 
for <inline-formula id="j_vmsta214_ineq_430"><alternatives><mml:math>
<mml:mi mathvariant="italic">R</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">r</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:mo mathvariant="normal" fence="true" stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo mathvariant="normal">,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="italic">s</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo fence="true" stretchy="false">]</mml:mo></mml:math><tex-math><![CDATA[$R=[0,{r_{1}}]\times ({s_{1}},{s_{2}}]$]]></tex-math></alternatives></inline-formula>. Thus we arrive at the desired result.  □</p></statement>
</sec>
</sec>
</body>
<back>
<ref-list id="j_vmsta214_reflist_001">
<title>References</title>
<ref id="j_vmsta214_ref_001">
<label>[1]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Baccelli</surname>, <given-names>F.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Blaszczyszyn</surname>, <given-names>B.</given-names></string-name>: <article-title>Stochastic Geometry and Wireless Networks, Volume I – Theory</article-title>. <source>Found. Trends Netw.</source> <volume>3</volume>(<issue>3-4</issue>), <fpage>249</fpage>–<lpage>449</lpage>, (<year>2009</year>). <comment>Vol. 1, pp. 150. NoW Publishers</comment>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1561/1300000006" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1561/1300000006</ext-link>, <uri>https://hal.inria.fr/inria-00403039</uri>. <comment>Stochastic Geometry and Wireless Networks, Volume II – Applications; see <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://hal.inria.fr/inria-00403040">http://hal.inria.fr/inria-00403040</ext-link></comment>.</mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta214_ref_002">
<label>[2]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Bell</surname>, <given-names>G.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Lawson</surname>, <given-names>A.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Martin</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Rudzinski</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Smyth</surname>, <given-names>C.</given-names></string-name>: <article-title>Weighted persistent homology</article-title>. <source>Involve</source> <volume>12</volume>(<issue>5</issue>), <fpage>823</fpage>–<lpage>837</lpage> (<year>2019</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=3954298">MR3954298</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.2140/involve.2019.12.823" xlink:type="simple">https://doi.org/10.2140/involve.2019.12.823</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta214_ref_003">
<label>[3]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Bobrowski</surname>, <given-names>O.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Mukherjee</surname>, <given-names>S.</given-names></string-name>: <article-title>The topology of probability distributions on manifolds</article-title>. <source>Probab. Theory Related Fields</source> <volume>161</volume>(<issue>3–4</issue>), <fpage>651</fpage>–<lpage>686</lpage> (<year>2015</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=3334278">MR3334278</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1007/s00440-014-0556-x" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1007/s00440-014-0556-x</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta214_ref_004">
<label>[4]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Bobrowski</surname>, <given-names>O.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Oliveira</surname>, <given-names>G.</given-names></string-name>: <article-title>Random Čech complexes on Riemannian manifolds</article-title>. <source>Random Structures Algorithms</source> <volume>54</volume>(<issue>3</issue>), <fpage>373</fpage>–<publisher-loc>412</publisher-loc> (2019). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=3938773">MR3938773</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1002/rsa.20800" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1002/rsa.20800</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta214_ref_005">
<label>[5]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Buchet</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Chazal</surname>, <given-names>F.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Oudot</surname>, <given-names>S.Y.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Sheehy</surname>, <given-names>D.R.</given-names></string-name>: <article-title>Efficient and robust persistent homology for measures</article-title>. <source>Comput. Geom.</source> <volume>58</volume>, <fpage>70</fpage>–<lpage>96</lpage> (<year>2016</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=3541079">MR3541079</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.comgeo.2016.07.001" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1016/j.comgeo.2016.07.001</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta214_ref_006">
<label>[6]</label><mixed-citation publication-type="book"> <string-name><surname>Chiu</surname>, <given-names>S.N.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Stoyan</surname>, <given-names>D.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Kendall</surname>, <given-names>W.S.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Mecke</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name>: <source>Stochastic Geometry and Its Applications</source>, <edition>3</edition>rd edn. <series>Wiley Series in Probability and Statistics</series>, p. <fpage>544</fpage>. <publisher-name>John Wiley &amp; Sons, Ltd.</publisher-name>, <publisher-loc>Chichester</publisher-loc> (<year>2013</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=3236788">MR3236788</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1002/9781118658222" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1002/9781118658222</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta214_ref_007">
<label>[7]</label><mixed-citation publication-type="book"> <string-name><surname>Daley</surname>, <given-names>D.J.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Vere-Jones</surname>, <given-names>D.</given-names></string-name>: <source>An Introduction to the Theory of Point Processes. Vol. I: Elementary Theory and Methods</source>, <edition>2</edition>nd edn. <series>Probability and its Applications (New York)</series>, p. <fpage>469</fpage>. <publisher-name>Springer</publisher-name>, (<year>2003</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1950431">MR1950431</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta214_ref_008">
<label>[8]</label><mixed-citation publication-type="book"> <string-name><surname>Daley</surname>, <given-names>D.J.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Vere-Jones</surname>, <given-names>D.</given-names></string-name>: <source>An Introduction to the Theory of Point Processes. Vol. II: General Theory and Structure</source>, <edition>2</edition>nd edn. <series>Probability and its Applications (New York)</series>, p. <fpage>573</fpage>. <publisher-name>Springer</publisher-name>, (<year>2008</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=2371524">MR2371524</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1007/978-0-387-49835-5" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1007/978-0-387-49835-5</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta214_ref_009">
<label>[9]</label><mixed-citation publication-type="chapter"> <string-name><surname>Edelsbrunner</surname>, <given-names>H.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Letscher</surname>, <given-names>D.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Zomorodian</surname>, <given-names>A.</given-names></string-name>: <chapter-title>Topological persistence and simplification</chapter-title>. In: <source>Discrete and computational geometry and graph drawing</source>, <conf-loc>Columbia, SC</conf-loc>, <conf-date>2001</conf-date>, vol. <volume>28</volume>, pp. <fpage>511</fpage>–<lpage>533</lpage> (<year>2002</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=1949898">MR1949898</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1007/s00454-002-2885-2" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1007/s00454-002-2885-2</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta214_ref_010">
<label>[10]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Fritz</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name>: <article-title>Generalization of McMillan’s theorem to random set functions</article-title>. <source>Studia Sci. Math. Hungar.</source> <volume>5</volume>, <fpage>369</fpage>–<lpage>394</lpage> (<year>1970</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=293956">MR293956</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta214_ref_011">
<label>[11]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Goel</surname>, <given-names>A.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Trinh</surname>, <given-names>K.D.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Tsunoda</surname>, <given-names>K.</given-names></string-name>: <article-title>Strong law of large numbers for Betti numbers in the thermodynamic regime</article-title>. <source>J. Stat. Phys.</source> <volume>174</volume>(<issue>4</issue>), <fpage>865</fpage>–<lpage>892</lpage> (<year>2019</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=3913900">MR3913900</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1007/s10955-018-2201-z" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1007/s10955-018-2201-z</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta214_ref_012">
<label>[12]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Hiraoka</surname>, <given-names>Y.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Shirai</surname>, <given-names>T.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Trinh</surname>, <given-names>K.D.</given-names></string-name>: <article-title>Limit theorems for persistence diagrams</article-title>. <source>Ann. Appl. Probab.</source> <volume>28</volume>(<issue>5</issue>), <fpage>2740</fpage>–<lpage>2780</lpage> (<year>2018</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=3847972">MR3847972</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1214/17-AAP1371" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1214/17-AAP1371</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta214_ref_013">
<label>[13]</label><mixed-citation publication-type="other"> <string-name><surname>Meng</surname>, <given-names>Z.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Anand</surname>, <given-names>D.V.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Lu</surname>, <given-names>Y.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Wu</surname>, <given-names>J.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Xia</surname>, <given-names>K.</given-names></string-name>: Weighted persistent homology for biomolecular data analysis (2020). <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1038/s41598-019-55660-3" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1038/s41598-019-55660-3</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta214_ref_014">
<label>[14]</label><mixed-citation publication-type="other"> <string-name><surname>Nguyen</surname>, <given-names>T.V.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Baccelli</surname>, <given-names>F.</given-names></string-name>: On the Generating Functionals of a Class of Random Packing Point Processes (2013). arXiv: <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://arxiv.org/abs/1311.4967">1311.4967</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.48550/ARXIV.1311.4967" xlink:type="simple">https://doi.org/10.48550/ARXIV.1311.4967</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta214_ref_015">
<label>[15]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Nguyen</surname>, <given-names>X.-X.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Zessin</surname>, <given-names>H.</given-names></string-name>: <article-title>Ergodic theorems for spatial processes</article-title>. <source>Z. Wahrsch. Verw. Gebiete</source> <volume>48</volume>(<issue>2</issue>), <fpage>133</fpage>–<lpage>158</lpage> (<year>1979</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=534841">MR534841</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1007/BF01886869" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1007/BF01886869</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta214_ref_016">
<label>[16]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Pugh</surname>, <given-names>C.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Shub</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name>: <article-title>Ergodic elements of ergodic actions</article-title>. <source>Compos. Math.</source> <volume>23</volume>, <fpage>115</fpage>–<lpage>122</lpage> (<year>1971</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=283174">MR283174</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta214_ref_017">
<label>[17]</label><mixed-citation publication-type="other"> <string-name><surname>Spitz</surname>, <given-names>D.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Wienhard</surname>, <given-names>A.</given-names></string-name>: The self-similar evolution of stationary point processes via persistent homology (2020). arXiv: <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://arxiv.org/abs/2012.05751">2012.05751</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.48550/ARXIV.2012.05751" xlink:type="simple">https://doi.org/10.48550/ARXIV.2012.05751</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta214_ref_018">
<label>[18]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Xuan-Xanh</surname>, <given-names>N.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Zessin</surname>, <given-names>H.</given-names></string-name>: <article-title>Punktprozesse mit Wechselwirkung</article-title>. <source>Z. Wahrsch. Verw. Gebiete</source> <volume>37</volume>(<issue>2</issue>), <fpage>91</fpage>–<lpage>126</lpage> (<year>1976/77</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=423601">MR423601</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1007/BF00536775" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1007/BF00536775</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta214_ref_019">
<label>[19]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Yogeshwaran</surname>, <given-names>D.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Adler</surname>, <given-names>R.J.</given-names></string-name>: <article-title>On the topology of random complexes built over stationary point processes</article-title>. <source>Ann. Appl. Probab.</source> <volume>25</volume>(<issue>6</issue>), <fpage>3338</fpage>–<lpage>3380</lpage> (<year>2015</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=3404638">MR3404638</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1214/14-AAP1075" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1214/14-AAP1075</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta214_ref_020">
<label>[20]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Yogeshwaran</surname>, <given-names>D.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Subag</surname>, <given-names>E.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Adler</surname>, <given-names>R.J.</given-names></string-name>: <article-title>Random geometric complexes in the thermodynamic regime</article-title>. <source>Probab. Theory Related Fields</source> <volume>167</volume>(<issue>1–2</issue>), <fpage>107</fpage>–<lpage>142</lpage> (<year>2017</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=3602843">MR3602843</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1007/s00440-015-0678-9" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1007/s00440-015-0678-9</ext-link></mixed-citation>
</ref>
<ref id="j_vmsta214_ref_021">
<label>[21]</label><mixed-citation publication-type="journal"> <string-name><surname>Zomorodian</surname>, <given-names>A.</given-names></string-name>, <string-name><surname>Carlsson</surname>, <given-names>G.</given-names></string-name>: <article-title>Computing persistent homology</article-title>. <source>Discrete Comput. Geom.</source> <volume>33</volume>(<issue>2</issue>), <fpage>249</fpage>–<lpage>274</lpage> (<year>2005</year>). <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://www.ams.org/mathscinet-getitem?mr=2121296">MR2121296</ext-link>. <ext-link ext-link-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.1007/s00454-004-1146-y" xlink:type="simple">https://doi.org/10.1007/s00454-004-1146-y</ext-link></mixed-citation>
</ref>
</ref-list>
</back>
</article>
