<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><!DOCTYPE article SYSTEM "http://jats.nlm.nih.gov/archiving/1.2/JATS-archivearticle1.dtd"><article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" dtd-version="1.2" article-type="research-article" xml:lang="en"><?properties open_access?><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">11222</journal-id><journal-id journal-id-type="doi">10.1007/11222.1573-1375</journal-id><journal-title-group><journal-title>Statistics and Computing</journal-title><abbrev-journal-title abbrev-type="publisher">Stat Comput</abbrev-journal-title></journal-title-group><issn pub-type="ppub">0960-3174</issn><issn pub-type="epub">1573-1375</issn><publisher><publisher-name>Springer US</publisher-name><publisher-loc>New York</publisher-loc></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="publisher-id">s11222-023-10257-9</article-id><article-id pub-id-type="manuscript">10257</article-id><article-id pub-id-type="doi">10.1007/s11222-023-10257-9</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Original Paper</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title xml:lang="en">Improved baselines for causal structure learning on interventional data</article-title></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes" id="Au1"><name><surname>Richter</surname><given-names>Robin</given-names></name><xref ref-type="aff" rid="Aff1">1</xref><xref ref-type="corresp" rid="IDs11222023102579_cor1">a</xref></contrib><contrib contrib-type="author" id="Au2"><name><surname>Bhamidi</surname><given-names>Shankar</given-names></name><xref ref-type="aff" rid="Aff2">2</xref></contrib><contrib contrib-type="author" id="Au3"><name><surname>Mukherjee</surname><given-names>Sach</given-names></name><xref ref-type="aff" rid="Aff1">1</xref><xref ref-type="aff" rid="Aff3">3</xref></contrib><aff id="Aff1"><label>1</label><institution-wrap><institution-id institution-id-type="GRID">grid.424247.3</institution-id><institution-id institution-id-type="ISNI">0000 0004 0438 0426</institution-id><institution content-type="org-division">Statistics and Machine Learning</institution><institution content-type="org-name">Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen e.V. (DZNE)</institution></institution-wrap><addr-line content-type="street">Venusberg-Campus 1/99</addr-line><addr-line content-type="postcode">53111</addr-line><addr-line content-type="city">Bonn</addr-line><country country="DE">Germany</country></aff><aff id="Aff2"><label>2</label><institution-wrap><institution-id institution-id-type="GRID">grid.410711.2</institution-id><institution-id institution-id-type="ISNI">0000 0001 1034 1720</institution-id><institution content-type="org-division">Department of Statistics and Operations Research</institution><institution content-type="org-name">University of North Carolina</institution></institution-wrap><addr-line content-type="street">304 Hanes Hall</addr-line><addr-line content-type="postcode">27599-3260</addr-line><addr-line content-type="city">Chapel Hill</addr-line><addr-line content-type="state">NC</addr-line><country country="US">USA</country></aff><aff id="Aff3"><label>3</label><institution-wrap><institution-id institution-id-type="GRID">grid.5335.0</institution-id><institution-id institution-id-type="ISNI">0000000121885934</institution-id><institution content-type="org-division">MRC Biostatistics Unit</institution><institution content-type="org-name">University of Cambridge</institution></institution-wrap><addr-line content-type="street">Robinson Way</addr-line><addr-line content-type="postcode">CB2 0SR</addr-line><addr-line content-type="city">Cambridge</addr-line><country country="GB">UK</country></aff></contrib-group><author-notes><corresp id="IDs11222023102579_cor1"><label>a</label><email>robin.richter@dzne.de</email></corresp></author-notes><pub-date date-type="pub" publication-format="electronic"><day>28</day><month>6</month><year>2023</year></pub-date><pub-date date-type="pub" publication-format="print"><month>10</month><year>2023</year></pub-date><volume>33</volume><issue seq="2">5</issue><elocation-id>93</elocation-id><history><date date-type="registration"><day>15</day><month>5</month><year>2023</year></date><date date-type="received"><day>14</day><month>6</month><year>2022</year></date><date date-type="accepted"><day>15</day><month>5</month><year>2023</year></date><date date-type="online"><day>28</day><month>6</month><year>2023</year></date></history><permissions><copyright-statement>© The Author(s) 2023</copyright-statement><copyright-year>2023</copyright-year><license license-type="open-access" xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/"><license-p><bold>Open Access</bold> This article is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License, which permits use, sharing, adaptation, distribution and reproduction in any medium or format, as long as you give appropriate credit to the original author(s) and the source, provide a link to the Creative Commons licence, and indicate if changes were made. The images or other third party material in this article are included in the article’s Creative Commons licence, unless indicated otherwise in a credit line to the material. If material is not included in the article’s Creative Commons licence and your intended use is not permitted by statutory regulation or exceeds the permitted use, you will need to obtain permission directly from the copyright holder. To view a copy of this licence, visit <ext-link xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" ext-link-type="url">http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/</ext-link>.</license-p></license></permissions><abstract id="Abs1" xml:lang="en"><title>Abstract</title><p id="Par1">Causal structure learning (CSL) refers to the estimation of causal graphs from data. Causal versions of tools such as ROC curves play a prominent role in empirical assessment of CSL methods and performance is often compared with “random” baselines (such as the diagonal in an ROC analysis). However, such baselines do not take account of constraints arising from the graph context and hence may represent a “low bar”. In this paper, motivated by examples in systems biology, we focus on assessment of CSL methods for multivariate data where part of the graph structure is known via interventional experiments. For this setting, we put forward a new class of baselines called graph-based predictors (GBPs). In contrast to the “random” baseline, GBPs leverage the known graph structure, exploiting simple graph properties to provide improved baselines against which to compare CSL methods. We discuss GBPs in general and provide a detailed study in the context of transitively closed graphs, introducing two conceptually simple baselines for this setting, the observed in-degree predictor (OIP) and the transitivity assuming predictor (TAP). While the former is straightforward to compute, for the latter we propose several simulation strategies. Moreover, we study and compare the proposed predictors theoretically, including a result showing that the OIP outperforms in expectation the “random” baseline on a subclass of latent network models featuring positive correlation among edge probabilities. Using both simulated and real biological data, we show that the proposed GBPs outperform random baselines in practice, often substantially. Some GBPs even outperform standard CSL methods (whilst being computationally cheap in practice). Our results provide a new way to assess CSL methods for interventional data.</p></abstract><kwd-group xml:lang="en"><title>Keywords</title><kwd>Causality</kwd><kwd>Causal structure learning</kwd><kwd>Interventional data</kwd><kwd>Transitively closed graphs</kwd><kwd>Gene regulatory networks</kwd><kwd>Null models</kwd></kwd-group><funding-group><award-group><funding-source><institution-wrap><institution>Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen e.V. (DZNE) in der Helmholtz-Gemeinschaft (4203)</institution></institution-wrap></funding-source></award-group></funding-group><custom-meta-group><custom-meta><meta-name>publisher-imprint-name</meta-name><meta-value>Springer</meta-value></custom-meta><custom-meta><meta-name>volume-issue-count</meta-name><meta-value>6</meta-value></custom-meta><custom-meta><meta-name>issue-article-count</meta-name><meta-value>2</meta-value></custom-meta><custom-meta><meta-name>issue-toc-levels</meta-name><meta-value>0</meta-value></custom-meta><custom-meta><meta-name>issue-pricelist-year</meta-name><meta-value>2023</meta-value></custom-meta><custom-meta><meta-name>issue-copyright-holder</meta-name><meta-value>Springer Science+Business Media, LLC, part of Springer Nature</meta-value></custom-meta><custom-meta><meta-name>issue-copyright-year</meta-name><meta-value>2023</meta-value></custom-meta><custom-meta><meta-name>article-contains-esm</meta-name><meta-value>No</meta-value></custom-meta><custom-meta><meta-name>article-numbering-style</meta-name><meta-value>ContentOnly</meta-value></custom-meta><custom-meta><meta-name>article-registration-date-year</meta-name><meta-value>2023</meta-value></custom-meta><custom-meta><meta-name>article-registration-date-month</meta-name><meta-value>5</meta-value></custom-meta><custom-meta><meta-name>article-registration-date-day</meta-name><meta-value>15</meta-value></custom-meta><custom-meta><meta-name>article-toc-levels</meta-name><meta-value>0</meta-value></custom-meta><custom-meta><meta-name>toc-levels</meta-name><meta-value>0</meta-value></custom-meta><custom-meta><meta-name>volume-type</meta-name><meta-value>Regular</meta-value></custom-meta><custom-meta><meta-name>journal-product</meta-name><meta-value>ArchiveJournal</meta-value></custom-meta><custom-meta><meta-name>numbering-style</meta-name><meta-value>ContentOnly</meta-value></custom-meta><custom-meta><meta-name>article-grants-type</meta-name><meta-value>OpenChoice</meta-value></custom-meta><custom-meta><meta-name>metadata-grant</meta-name><meta-value>OpenAccess</meta-value></custom-meta><custom-meta><meta-name>abstract-grant</meta-name><meta-value>OpenAccess</meta-value></custom-meta><custom-meta><meta-name>bodypdf-grant</meta-name><meta-value>OpenAccess</meta-value></custom-meta><custom-meta><meta-name>bodyhtml-grant</meta-name><meta-value>OpenAccess</meta-value></custom-meta><custom-meta><meta-name>bibliography-grant</meta-name><meta-value>OpenAccess</meta-value></custom-meta><custom-meta><meta-name>esm-grant</meta-name><meta-value>OpenAccess</meta-value></custom-meta><custom-meta><meta-name>online-first</meta-name><meta-value>false</meta-value></custom-meta><custom-meta><meta-name>pdf-file-reference</meta-name><meta-value>BodyRef/PDF/11222_2023_Article_10257.pdf</meta-value></custom-meta><custom-meta><meta-name>pdf-type</meta-name><meta-value>Typeset</meta-value></custom-meta><custom-meta><meta-name>target-type</meta-name><meta-value>OnlinePDF</meta-value></custom-meta><custom-meta><meta-name>issue-type</meta-name><meta-value>Regular</meta-value></custom-meta><custom-meta><meta-name>article-type</meta-name><meta-value>OriginalPaper</meta-value></custom-meta><custom-meta><meta-name>journal-subject-primary</meta-name><meta-value>Computer Science</meta-value></custom-meta><custom-meta><meta-name>journal-subject-secondary</meta-name><meta-value>Artificial Intelligence</meta-value></custom-meta><custom-meta><meta-name>journal-subject-secondary</meta-name><meta-value>Statistics and Computing/Statistics Programs</meta-value></custom-meta><custom-meta><meta-name>journal-subject-secondary</meta-name><meta-value>Statistical Theory and Methods</meta-value></custom-meta><custom-meta><meta-name>journal-subject-secondary</meta-name><meta-value>Probability and Statistics in Computer Science</meta-value></custom-meta><custom-meta><meta-name>journal-subject-collection</meta-name><meta-value>Computer Science</meta-value></custom-meta><custom-meta><meta-name>open-access</meta-name><meta-value>true</meta-value></custom-meta></custom-meta-group></article-meta></front><body><sec id="Sec1"><title>Introduction</title><p id="Par2">Causal structure learning (CSL) refers to the task of estimating a graph encoding causal relationships from data (Pearl <xref ref-type="bibr" rid="CR43">2009</xref>; Spirtes <xref ref-type="bibr" rid="CR53">2010</xref>). CSL is an important and challenging topic in its own right and has attracted a great deal of recent research attention in a number of fields including statistics, machine learning and philosophy (reviewed in Heinze-Deml et al. <xref ref-type="bibr" rid="CR20">2018</xref>). Broadly speaking, given data <italic>X</italic> (which might be observational and/or interventional), CSL methods provide a graph estimate <inline-formula id="IEq1"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq1_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\hat{G}(X)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq1.gif"/></alternatives></inline-formula> (or probabilistic analogue) with edges intended to encode causal relationships. The semantics of such graphs can be complex and depend on the precise model and application domain but for the present it is important only to emphasize that such estimators use data <italic>X</italic> to infer relationships between entities and can be viewed as encoding such information as a directed graph <inline-formula id="IEq2"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math id="IEq2_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\hat{G}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq2.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p><p id="Par3">CSL methods necessarily require assumptions on the underlying causal system that may or may not hold in real applications and whose validity may be difficult to check in practice. As a result the behaviour of CSL methods under realistic conditions (noise levels, limited sample sizes etc.) may not be clear in advance. As such, in practical settings it is important to empirically assess the efficacy of CSL methods. To this end a number of studies have focused on such assessment (including, among others, Hill et al. <xref ref-type="bibr" rid="CR21">2016</xref>; Heinze-Deml et al. <xref ref-type="bibr" rid="CR20">2018</xref>; Eigenmann et al. <xref ref-type="bibr" rid="CR12">2020</xref>). In the empirical assessment of CSL methods, a common strategy is to compare the estimated graph <inline-formula id="IEq3"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math id="IEq3_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\hat{G}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq3.gif"/></alternatives></inline-formula> with a “ground truth" graph <inline-formula id="IEq4"><alternatives><mml:math><mml:msup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>∗</mml:mo></mml:msup></mml:math><tex-math id="IEq4_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$G^*$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq4.gif"/></alternatives></inline-formula> (depending on context either the true data-generating graph in a simulation, or an scientifically/experimentally-defined gold standard). Such quantitative comparisons are usually made alongside baselines, which provide a way to contextualize the performance of the estimator <inline-formula id="IEq5"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math id="IEq5_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\hat{G}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq5.gif"/></alternatives></inline-formula> on the specific problem. Random baselines, such as the diagonal in an ROC analysis, are widely used, motivated by the idea that large deviations from the random case are an indicator that the estimator is successfully identifying causal structure.</p><p id="Par4">In this paper we put forward a new class of baselines for the assessment of CSL methods in the setting that (some) interventional data is available. While random baselines are a good and useful tool, they ignore structure that might be inherent in the problem, in the sense of regularities in the ground truth graph <inline-formula id="IEq6"><alternatives><mml:math><mml:msup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>∗</mml:mo></mml:msup></mml:math><tex-math id="IEq6_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$G^*$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq6.gif"/></alternatives></inline-formula>. In the interventional data setting, some information on <inline-formula id="IEq7"><alternatives><mml:math><mml:msup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>∗</mml:mo></mml:msup></mml:math><tex-math id="IEq7_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$G^*$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq7.gif"/></alternatives></inline-formula> is available at the outset. We argue that such information can constrain possible solutions such that random baselines are in a way too general for this setting and provide only a “low bar" against which to assess CSL methods. Instead, we propose to exploit the knowledge of part of the ground truth graph in combination with straightforward graph properties, to define new baselines called <italic>graph-based predictors</italic> (GBPs), that share conceptual simplicity with classical baselines but that constitute a demonstrably stronger test.</p><p id="Par5">A related line of work, developing and utilizing null models for networks seeks to contextualise interesting network features with reference to default, background models, see e.g. the surveys Fosdick et al. (<xref ref-type="bibr" rid="CR15">2018</xref>) and Gauvin et al. (<xref ref-type="bibr" rid="CR16">2018</xref>) as well as Chapter 11 in Fornito et al. (<xref ref-type="bibr" rid="CR13">2016</xref>) and references therein. The key idea in these approaches is to understand whether a seemingly salient feature of a network (e.g. high levels of connectivity within specific subsets of the graph leading to the thriving area of community detection, see e.g. Newman and Girvan (<xref ref-type="bibr" rid="CR39">2004</xref>) and the survey Fortunato (<xref ref-type="bibr" rid="CR14">2010</xref>) and the references therein) is really unusual or noteworthy. In a similar fashion, we seek to contextualise the performance of CSL methods, using certain graph properties to define suitable baselines. However, a key difference is that in the null models literature the network itself is assumed known; in contrast, in our paper and CSL in general, the network itself is (partially) inferred.</p><p id="Par6">Our work is motivated by, and illustrated in the context of, interventional experiments that have become feasible in recent years in molecular biology (see, among others, Sachs et al. <xref ref-type="bibr" rid="CR49">2005</xref>; Kemmeren et al. <xref ref-type="bibr" rid="CR28">2014</xref>; Shalem et al. <xref ref-type="bibr" rid="CR51">2015</xref>; Dixit et al. <xref ref-type="bibr" rid="CR11">2016</xref>; Ursu et al. <xref ref-type="bibr" rid="CR55">2022</xref>). Such experiments are crucial for the inference of molecular networks, encoding causal relationships between entities such as genes or proteins, which in turn play a central role in disease and systems biology (see e.g. Phillips <xref ref-type="bibr" rid="CR45">2008</xref>; Parikshak et al. <xref ref-type="bibr" rid="CR42">2015</xref>). The inference of molecular networks from data is a long-standing problem at the intersection of statistics, machine learning and systems biology (for introductions see e.g. Ideker et al. <xref ref-type="bibr" rid="CR25">2001</xref>; Babu et al. <xref ref-type="bibr" rid="CR3">2004</xref>; Sanguinetti and Huynh-Thu <xref ref-type="bibr" rid="CR50">2019</xref>; Nogueira et al. <xref ref-type="bibr" rid="CR40">2022</xref>).</p><p id="Par7">In practice the interventional experiments in biology involve perturbation of molecular nodes (for example genes) and subsequent measurement of a high-dimensional readout (such as gene expression), specific examples of these include gene knock-out /-down, /-up, /-in experiments. Such data are relevant for causal learning because the measurement of a gene expression level for a gene <italic>B</italic> after perturbation of a gene <italic>A</italic> gives information on the (total) causal effect of <italic>A</italic> on <italic>B</italic>. Hence, if available, incorporating interventional data alongside observational data in CSL methods is desirable, and this has been studied from a number of perspectives (relevant literature includes Hauser and Bühlmann <xref ref-type="bibr" rid="CR19">2012</xref>; Rau et al. <xref ref-type="bibr" rid="CR46">2013</xref>; Spencer et al. <xref ref-type="bibr" rid="CR52">2015</xref>; Peters et al. <xref ref-type="bibr" rid="CR44">2016</xref>; Magliacane et al. <xref ref-type="bibr" rid="CR32">2016a</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="CR33">b</xref>; Meinshausen et al. <xref ref-type="bibr" rid="CR35">2016</xref>; Magliacane and van Ommen <xref ref-type="bibr" rid="CR31">2017</xref>; Wang et al. <xref ref-type="bibr" rid="CR56">2017</xref>; Hill et al. <xref ref-type="bibr" rid="CR22">2019</xref>; Rothenhäusler et al. <xref ref-type="bibr" rid="CR48">2019</xref>; Brouillard et al. <xref ref-type="bibr" rid="CR7">2020</xref>).</p><p id="Par8">At the same time, interventional data are widely used to obtain gold standards to assess CSL methods (see e.g. Colombo and Maathuis <xref ref-type="bibr" rid="CR8">2014</xref>; Meinshausen et al. <xref ref-type="bibr" rid="CR35">2016</xref>; Wang et al. <xref ref-type="bibr" rid="CR56">2017</xref>). Notably, in practice, it is usually not feasible to perform all possible perturbation experiments due to time- and cost-constraints, rather only a subset can be performed. As we discuss in detail in Sect. <xref rid="Sec2" ref-type="sec">2</xref>, this can be viewed as providing information on a <italic>partial observation</italic> of the ground truth graph <inline-formula id="IEq8"><alternatives><mml:math><mml:msup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>∗</mml:mo></mml:msup></mml:math><tex-math id="IEq8_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$G^*$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq8.gif"/></alternatives></inline-formula> and this practical scenario is the one we focus on.</p><p id="Par9">A particularly interesting and relevant special case concerns transitively closed graphs. As noted above, in real-world gene perturbation experiments, one observes the total causal effect of perturbing one gene (the target <italic>A</italic>) on another gene <italic>B</italic> (usually many such genes are measured in contemporary “omics” designs, we refer to such data in the following as omics readouts or simply as omics data). An effect of <italic>A</italic> on <italic>B</italic> may be mediated by other genes intermediate in the underlying causal path. For this reason, such effects are transitive in the sense that if <italic>A</italic> has a causal edge to <italic>B</italic> (in the underlying causal graph) and <italic>B</italic> to <italic>C</italic>, then an intervention on <italic>A</italic> may change <italic>C</italic> (this corresponds to the total causal effect of <italic>A</italic> on <italic>C</italic>), resulting in an edge from <italic>A</italic> to <italic>C</italic> in a graph constructed directly from the perturbation experiments. The assumption of observing <italic>transitively closed</italic> or <italic>ancestral</italic> causal graphs has also been made in Magliacane et al. (<xref ref-type="bibr" rid="CR32">2016a</xref>) who consider estimating transitively closed graphs and in Heinze-Deml et al. (<xref ref-type="bibr" rid="CR20">2018</xref>) and Eigenmann et al. (<xref ref-type="bibr" rid="CR12">2020</xref>) where CSL methods were evaluated with respect to ancestral relations of this kind.</p><p id="Par10">The contributions of this paper are as follows:<list list-type="bullet"><list-item><p id="Par11"><italic>New class of baselines.</italic> We propose a new class of baselines for CSL that take account of graph properties in the case that interventional data is available. The proposed baselines leverage structural properties rooted in the underlying causal graph.</p></list-item><list-item><p id="Par12"><italic>Methods for transitively closed graphs.</italic> Motivated by the nature of real-world gene perturbation experiments, we focus particular attention on transitivity and related properties and put forward specific baselines that exploit constraints derived from these properties.</p></list-item><list-item><p id="Par13"><italic>Theoretical results of superiority and delineation.</italic> We show for a particular baseline a superiority-statement in the context of latent-network models. Moreover, we delineate the proposed baselines from each other theoretically.</p></list-item><list-item><p id="Par14"><italic>Empirical results using real gene/protein perturbation data.</italic> Using real data from large-scale gene and protein perturbation experiments we study the behaviour of the proposed methods to understand whether they can actually provide improved baselines in practice.</p></list-item></list>Taken together, our results provide a framework for constructing improved baselines for CSL and thereby to more thoroughly assess the capabilities of CSL methods, with a focus on the use of interventional data, an area of key relevance for ongoing efforts at the interface between systems biology and large-scale perturbation designs.</p><p id="Par15">The remainder of the paper is organized as follows. We begin in Sect. <xref rid="Sec2" ref-type="sec">2</xref> with notation and background, defining the precise set-up for which the proposed baselines are intended. In Sects. <xref rid="Sec6" ref-type="sec">3.1</xref> and <xref rid="Sec7" ref-type="sec">3.2</xref> we introduce two general ways to construct graph-based predictors, based respectively on in-degree information and constraints rooted in transitivity. These two classes are illustrated with specific implementations – the <italic>observed indegree predictor</italic> (OIP) and several <italic>transitivity assuming predictors</italic> (TAPs) respectively – which are specifically derived for their use as baselines in system biology experiments. For the OIP a theoretical result of superiority over random baselines is given. Moreover, in Sect. <xref rid="Sec7" ref-type="sec">3.2</xref> we propose simulation strategies for the TAPs as their direct computation is infeasible. In Sect. <xref rid="Sec8" ref-type="sec">3.3</xref> combinations of the OIP and the TAPs are discussed. We detail in Sect. <xref rid="Sec9" ref-type="sec">3.4</xref> the theoretical differences of all introduced candidate baselines and outline potential similarities. Section <xref rid="Sec11" ref-type="sec">4.1</xref> provides detailed analysis of a simulation study of the proposed GBPs. In Sect. <xref rid="Sec12" ref-type="sec">4.2</xref> we then study the behaviour of the proposed GBPs using real transcriptomics and proteomics data including observational and interventional experiments, alongside application of standard CSL methods from the literature to the same data sets. We conclude with a brief discussion on open questions and possible future work in Sect. <xref rid="Sec13" ref-type="sec">5</xref>.</p></sec><sec id="Sec2"><title>Notation and background</title><p id="Par16">In this section we give some background on CSL and introduce notation and the general set-up. In particular, we detail the structure of the data <italic>X</italic> and its underlying causal graph <italic>G</italic> in the context of CSL on interventional data.</p><sec id="Sec3"><title>Contextualization within CSL</title><p id="Par17">We focus on the setting in which <italic>interventional</italic> and <italic>observational data</italic> are included in <italic>X</italic>. For example in the case of omics data <italic>X</italic> includes rows of readouts after targeted gene perturbations (interventional) and after control experiments (observational). In practice a gold standard ground truth graph <inline-formula id="IEq9"><alternatives><mml:math><mml:msup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>∗</mml:mo></mml:msup></mml:math><tex-math id="IEq9_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$G^*$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq9.gif"/></alternatives></inline-formula> might be obtained by comparing interventional and observational data, either in the current set of experiments or using previous experimental data. Given measurement of a variable <italic>B</italic> after perturbation of variable <italic>A</italic>, the causal relationship (<italic>A</italic>, <italic>B</italic>) (“from” <italic>A</italic> “to” <italic>B</italic>) is inferred by comparing the empirical distribution of <italic>B</italic> under the control experiments with the corresponding distribution under intervention on <italic>A</italic>. Since omics designs usually involve measuring many variables in parallel we consider here the common case that given a perturbation is performed on <italic>A</italic> we measure all other genes, i.e. each intervention experiment corresponds to a whole row of readouts in <italic>X</italic>. We consider only single interventions (i.e. only one node <italic>A</italic> is intervened upon in a given experiment). It is important in the below detailed set-up that we have access to interventional data in which some (but not all) genes are intervened upon, which is the common case in practice.</p><p id="Par18">Some clarifications regarding our set-up are as follows: (1) We do not <italic>a priori</italic> rule out cycles in directed graphs. This is because in practice an intervention on a variable <italic>A</italic> may change <italic>B</italic> and vice versa (see also below). (2) For ease of discussion we assume that the type of intervention is fixed and that causal claims relate to the specific type of intervention. This is motivated by the fact that in practice, the precise nature of an intervention is defined by the experimental protocol, hence claims and predictions are limited to changes under the specific protocol. As a concrete example, if a knock-out of a gene <italic>A</italic> changes gene <italic>B</italic>, this does not imply that a knock-down of <italic>A</italic> would change <italic>B</italic> (since the latter experiment might induce a sub-threshold change to <italic>A</italic>) and so on. (3) For ease of computation we consider self-edges to be present at every node (compare <inline-formula id="IEq10"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq10_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$M[k,k]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq10.gif"/></alternatives></inline-formula> for all <italic>k</italic> in (<xref rid="Equ1" ref-type="disp-formula">2.1</xref>) further below).</p><p id="Par19">Point (1) stands in contrast to some of the classical CSL literature, in particular to methods based on directed acyclic graphs (DAGs), where the assumption of acyclicity plays a crucial role (Spirtes et al. <xref ref-type="bibr" rid="CR54">2000</xref>; Maathuis et al. <xref ref-type="bibr" rid="CR30">2009</xref>; Colombo and Maathuis <xref ref-type="bibr" rid="CR8">2014</xref>). Cyclic models have been discussed in the literature (see e.g. Richardson <xref ref-type="bibr" rid="CR47">1996</xref>; Hyttinen et al. <xref ref-type="bibr" rid="CR24">2014</xref>; Hill et al. <xref ref-type="bibr" rid="CR22">2019</xref>). In the applied context of perturbation omics experiments, cyclic models are natural, because an intervention on one gene <italic>A</italic> may lead to a change in another gene <italic>B</italic>, but an intervention on <italic>B</italic> may vice versa lead to a change in <italic>A</italic>. This is essentially due to the fact that real omics data are measurements at a given time in a dynamic system (with the causal effects always forward-in-time in the underlying system).</p></sec><sec id="Sec4"><title>Notation and basic definitions</title><sec><p id="Par20">Denote a directed, unweighted graph by <inline-formula id="IEq11"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq11_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$G=(V,E)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq11.gif"/></alternatives></inline-formula> with <italic>vertex set</italic><inline-formula id="IEq12"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>⋯</mml:mo><mml:mrow/><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub></mml:mfenced></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq12_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$V=\left\{ {}v_1,v_2,\dots {},v_p\right\} $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq12.gif"/></alternatives></inline-formula> and <italic>edge matrix</italic><inline-formula id="IEq13"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">E</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq13_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E\in \mathcal {E}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq13.gif"/></alternatives></inline-formula> with,<disp-formula id="Equ1"><label>2.1</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">E</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:msup><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>×</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mtext>for all</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mi>k</mml:mi></mml:mfenced><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ1_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \mathcal {E}:=\left\{ {}M\in \left\{ {}0,1\right\} ^{p\times {}p}:M[k,k]=1,\text { for all }k\right\} \,. \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ1.gif"/></alternatives></disp-formula>As the graphs of interest encode causal relationships between entities in <italic>V</italic> where useful we refer to them as <italic>causal graphs</italic>.<fig id="Fig1"><label>Fig. 1</label><caption xml:lang="en"><p>A causal graph <inline-formula id="IEq14"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq14_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$G=(V,E)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq14.gif"/></alternatives></inline-formula> (left) and its induced ancestral causal graph <inline-formula id="IEq15"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq15_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$G^+=(V,E^+)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq15.gif"/></alternatives></inline-formula> (right, “new” edges are depicted in red, i.e. <inline-formula id="IEq16"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>≠</mml:mo><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq16_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E^+[k,\ell ]=1\ne {}0=E[k,\ell ]$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq16.gif"/></alternatives></inline-formula>)</p></caption><p><graphic specific-use="HTML" mime-subtype="PNG" xlink:href="MediaObjects/11222_2023_10257_Fig1_HTML.png" id="MO2"/></p></fig></p></sec><sec id="FPar1"><title>Definition 2.1</title><p id="Par21">Let <inline-formula id="IEq17"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq17_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$G=(V,E)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq17.gif"/></alternatives></inline-formula> be a causal graph. <list list-type="order"><list-item><p id="Par22">We say there exists a <italic>causal path from</italic><inline-formula id="IEq18"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq18_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$v_k$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq18.gif"/></alternatives></inline-formula><italic>to</italic><inline-formula id="IEq19"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq19_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$v_\ell $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq19.gif"/></alternatives></inline-formula><italic>in</italic><italic>G</italic> with <inline-formula id="IEq20"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo>≠</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq20_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$v_k\ne {}v_\ell \in {}V$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq20.gif"/></alternatives></inline-formula>, if, for some <inline-formula id="IEq21"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq21_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$T\in \mathbb {N}_0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq21.gif"/></alternatives></inline-formula> there exist vertices <inline-formula id="IEq22"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>⋯</mml:mo><mml:mrow/><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq22_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$v_k=w_0,w_1,\dots {},w_{T},w_{T+1}=v_{\ell }\in {}V$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq22.gif"/></alternatives></inline-formula> such that <disp-formula id="Equ59"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mtext>for all</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ59_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} E[w_{t},w_{t+1}]=1\text { for all }0\le {}t\le {}T. \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ59.gif"/></alternatives></disp-formula></p></list-item><list-item><p id="Par23">Call <inline-formula id="IEq23"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq23_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$G^+=(V,E^+)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq23.gif"/></alternatives></inline-formula> the <italic>ancestral causal graph</italic> (or the <italic>causal transitive closure</italic>) of <italic>G</italic> if <disp-formula id="Equ60"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>∃</mml:mo><mml:mrow/><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mtext>causal path from</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mtext>to</mml:mtext><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo stretchy="false">⇔</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mrow/><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ60_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} (\exists {}\text { causal path from} v_k \text {to} v_\ell )\,\Leftrightarrow \,{}E^+[k,\ell ]=1 \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ60.gif"/></alternatives></disp-formula> holds. Moreover, call <italic>G</italic> an <italic>underlying</italic> causal graph of <inline-formula id="IEq24"><alternatives><mml:math><mml:msup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup></mml:math><tex-math id="IEq24_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$G^+$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq24.gif"/></alternatives></inline-formula>. For an example see Fig. <xref rid="Fig1" ref-type="fig">1</xref>.</p></list-item><list-item><p id="Par24">Call <italic>G</italic><italic>ancestral</italic> or <italic>transitively closed</italic> if <inline-formula id="IEq25"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq25_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$G^+=G$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq25.gif"/></alternatives></inline-formula> holds.</p></list-item><list-item><p id="Par25">For a node <inline-formula id="IEq26"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq26_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$v_k\in {}V$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq26.gif"/></alternatives></inline-formula> define the <italic>indegree of</italic><inline-formula id="IEq27"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq27_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$v_k$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq27.gif"/></alternatives></inline-formula> by <disp-formula id="Equ61"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msup><mml:mtext>deg</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo lspace="0.15em" rspace="0.15em" stretchy="false">\</mml:mo><mml:mrow/><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mfenced><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ61_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \text {deg}^{-}(v_k):=|\left\{ {}v_\ell \in {}V\setminus {}\left\{ {}v_k\right\} :E[\ell ,k]=1\right\} | \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ61.gif"/></alternatives></disp-formula> and the <italic>outdegree of</italic><inline-formula id="IEq28"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq28_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$v_k$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq28.gif"/></alternatives></inline-formula> by <disp-formula id="Equ62"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msup><mml:mtext>deg</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo lspace="0.15em" rspace="0.15em" stretchy="false">\</mml:mo><mml:mrow/><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mfenced><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ62_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \text {deg}^{+}(v_k):=|\left\{ {}v_\ell \in {}V\setminus {}\left\{ {}v_k\right\} :E[k,\ell ]=1\right\} |. \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ62.gif"/></alternatives></disp-formula></p></list-item></list></p></sec><sec><p id="Par26">We note that ancestral causality has been studied in the literature using a variety of models (see e.g. Zhang <xref ref-type="bibr" rid="CR57">2008</xref>; Magliacane et al. <xref ref-type="bibr" rid="CR33">2016b</xref>; Malinsky and Spirtes <xref ref-type="bibr" rid="CR34">2016</xref>; Mooij and Claassen <xref ref-type="bibr" rid="CR37">2020</xref>) and is a complex topic in its own right. The purpose of the above definition is simply to introduce the notion of a transitive closure and make the connection to indirect causation to facilitate introduction of specific, transitivity assuming baselines below.</p></sec><sec><p id="Par27">We will use directed graphs that are random in an edge-wise Erdős-Rényi sense as defined next (such graphs are studied in Karp <xref ref-type="bibr" rid="CR27">1990</xref>).</p></sec><sec id="FPar2"><title>Definition 2.2</title><p id="Par28">Define a <italic>random directed graph</italic> (RDG) of size <italic>p</italic>, with edge probability <italic>q</italic> and denoted by <inline-formula id="IEq29"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mtext>RDG</mml:mtext><mml:mi>q</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq29_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\text {RDG}_{q}(p)=(V,E)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq29.gif"/></alternatives></inline-formula>, as a directed graph with <inline-formula id="IEq30"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq30_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$|V|=p$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq30.gif"/></alternatives></inline-formula> nodes, where all off-diagonal entries of <italic>E</italic> are <italic>iid</italic> draws from a Bernoulli distribution with success probability <italic>q</italic>. Moreover, given a graph <inline-formula id="IEq31"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq31_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\tilde{G}=(\tilde{V},\tilde{E})$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq31.gif"/></alternatives></inline-formula> and a subset of edges <inline-formula id="IEq32"><alternatives><mml:math><mml:mstyle displaystyle="false" scriptlevel="1"><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>⊂</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mfenced><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>≠</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mstyle></mml:math><tex-math id="IEq32_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\scriptstyle {K\subset {}\left\{ {}[k,\ell ]\right\} _{1\le {}k\ne {}\ell \le {}p}}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq32.gif"/></alternatives></inline-formula> we construct as <inline-formula id="IEq33"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mtext>RDG</mml:mtext><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq33_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\text {RDG}_{q,K}(\tilde{G})=(V,E)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq33.gif"/></alternatives></inline-formula> the <italic>partially</italic> random directed graph with underlying <inline-formula id="IEq34"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math id="IEq34_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\tilde{G}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq34.gif"/></alternatives></inline-formula> and edge probability <italic>q</italic> by drawing<disp-formula id="Equ63"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∼</mml:mo><mml:mfenced open="{"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mi>δ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mtext>if</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mtext>else</mml:mtext><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ63_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} E[k,\ell ]\sim {\left\{ \begin{array}{ll} \delta (\tilde{E}[k,\ell ]) &amp;{} \text {if }[k,\ell ]\in {}K, \\ B(1,q) &amp;{} \text {else}. \end{array}\right. }, \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ63.gif"/></alternatives></disp-formula>with <inline-formula id="IEq35"><alternatives><mml:math><mml:mi>δ</mml:mi></mml:math><tex-math id="IEq35_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\delta $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq35.gif"/></alternatives></inline-formula> denoting the Dirac delta distribution and with <italic>iid</italic> draws from the Bernoulli distribution <italic>B</italic>(1, <italic>q</italic>).</p></sec><sec><p id="Par29">Assumption <xref rid="FPar3" ref-type="">2.3</xref> below specifies the set-up of the CSL problem on interventional data.</p></sec><sec id="FPar3"><title>Assumption 2.3</title><p id="Par30">Let <inline-formula id="IEq36"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq36_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$G=(V,E)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq36.gif"/></alternatives></inline-formula> be a causal graph with <inline-formula id="IEq37"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq37_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$|V|=p$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq37.gif"/></alternatives></inline-formula>. Given available interventional data <inline-formula id="IEq38"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi><mml:msup><mml:mrow/><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>×</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq38_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$X_{1}\in {}\mathbb {R}{}^{n_1\times {}p}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq38.gif"/></alternatives></inline-formula> and observational data <inline-formula id="IEq39"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>×</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq39_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$X_2\in \mathbb {R}^{m_1\times {}p}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq39.gif"/></alternatives></inline-formula> as well as latent, unavailable interventional data <inline-formula id="IEq40"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>×</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq40_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$Y_1\in \mathbb {R}^{n_2\times {}p}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq40.gif"/></alternatives></inline-formula> and latent, unavailable observational data <inline-formula id="IEq41"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>×</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq41_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$Y_2\in \mathbb {R}^{m_2\times {}p}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq41.gif"/></alternatives></inline-formula>, on the nodes <italic>V</italic> with <inline-formula id="IEq42"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq42_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$n_1,n_2,m_1,m_2\in \mathbb {N}_{&gt;0}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq42.gif"/></alternatives></inline-formula>. We assume there exists a set of indices/vertices <inline-formula id="IEq43"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi><mml:mo>⊂</mml:mo><mml:mrow/><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>⋯</mml:mo><mml:mrow/><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq43_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {I}\subset {}\left\{ {}1,2,\dots {},p\right\} $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq43.gif"/></alternatives></inline-formula>, called the set of <italic>available interventions</italic>, such that all interventional measurements in <inline-formula id="IEq44"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq44_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$X_1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq44.gif"/></alternatives></inline-formula> correspond to an intervention on a node <inline-formula id="IEq45"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq45_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$v_k$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq45.gif"/></alternatives></inline-formula> with <inline-formula id="IEq46"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq46_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$k\in \mathcal {I}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq46.gif"/></alternatives></inline-formula> and all interventional measurements in <inline-formula id="IEq47"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq47_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$Y_1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq47.gif"/></alternatives></inline-formula> correspond to an intervention on a node <inline-formula id="IEq48"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq48_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$v_\ell $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq48.gif"/></alternatives></inline-formula> with <inline-formula id="IEq49"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>∉</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq49_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\ell \notin \mathcal {I}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq49.gif"/></alternatives></inline-formula>. Moreover, we assume the existence of two <italic>ground truth</italic> functions<disp-formula id="Equ64"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>↦</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mtext>where</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>⋯</mml:mo><mml:mrow/><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>≠</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>↦</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mtext>where</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>∉</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>⋯</mml:mo><mml:mrow/><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>≠</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ64_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned} g_1&amp;:(X_1,X_2)\mapsto {}(E[k,\ell ])_{[k,\ell ]\in {}S_1},\\&amp;\text { where }S_1:=([k,\ell ])_{k\in \mathcal {I},\ell \in \left\{ {}1,\dots {},p\right\} ,k\ne {}\ell },\\ g_2&amp;:(Y_1,Y_2)\mapsto {}(E[k,\ell ])_{[k,\ell ]\in {}S_2},\\&amp;\text { where }S_2:=([k,\ell ])_{k\notin \mathcal {I},\ell \in \left\{ {}1,\dots {},p\right\} ,k\ne {}\ell }. \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ64.gif"/></alternatives></disp-formula>Define by<disp-formula id="Equ65"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mspace width="1em"/><mml:mtext>, and,</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mspace width="1em"/><mml:mrow/><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ65_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} X:=\begin{pmatrix}X_1 \\ X_2\end{pmatrix}\quad \text {, and, }\quad {}Y:=\begin{pmatrix}Y_1 \\ Y_2\end{pmatrix} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ65.gif"/></alternatives></disp-formula>the <italic>available data</italic> and the <italic>latent data</italic>, respectively. We denote by<disp-formula id="Equ66"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ66_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} E_X:=(E[k,\ell ])_{[k,\ell ]\in {}S_1}=g_1(X) \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ66.gif"/></alternatives></disp-formula>the <italic>partial observation of</italic><italic>G</italic><italic>w.r.t.</italic><inline-formula id="IEq50"><alternatives><mml:math><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi></mml:math><tex-math id="IEq50_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {I}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq50.gif"/></alternatives></inline-formula>. Define analogously<disp-formula id="Equ67"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ67_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} E_Y:=(E[k,\ell ])_{[k,\ell ]\in {}S_2}=g_2(Y) \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ67.gif"/></alternatives></disp-formula>the <italic>unobserved causal relationships of</italic><italic>G</italic>. Note that we have after possibly reordering of the rows of <italic>E</italic> the relationship<disp-formula id="Equ68"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ68_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} E=\begin{pmatrix} E_X \\ E_Y \end{pmatrix}, \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ68.gif"/></alternatives></disp-formula>by slight abuse of notation as we consider only off-diagonal entries.</p></sec><sec><p id="Par31">Let a partial observation <inline-formula id="IEq51"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq51_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_X$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq51.gif"/></alternatives></inline-formula> of a causal graph <italic>G</italic> based on available observational and interventional data <italic>X</italic> be given. We call a predictor<disp-formula id="Equ2"><label>2.2</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:msup><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>↦</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∈</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ2_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned} \Theta :\left\{ {}0,1\right\} ^{|S_1|}&amp;\rightarrow [0,1]^{|S_2|}\,,\\ E_X&amp;\mapsto {}\Theta (E_X)\in [0,1]^{|S_2|}\,, \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ2.gif"/></alternatives></disp-formula>assigning to each unobserved causal relationship a <italic>probability of its existence</italic>, based solely on the partial observation <inline-formula id="IEq52"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq52_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_X$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq52.gif"/></alternatives></inline-formula> a <italic>graph-based predictor</italic> (GBP). Meanwhile, a predictor<disp-formula id="Equ3"><label>2.3</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>×</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mrow/><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>↦</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∈</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ3_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned} \Phi :\mathbb {R}^{(n_1+m_1)\times {}p}&amp;\rightarrow {}[0,1]^{|S_2|}\,,\\ X&amp;\mapsto \Phi (X)\in [0,1]^{|S_2|}\,, \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ3.gif"/></alternatives></disp-formula>assigning to each unobserved causal relationship a <italic>probability of its existence</italic>, based on the available data matrix <italic>X</italic> will be called a <italic>data-based predictor</italic> (DBP).</p></sec><sec><p id="Par32">The foregoing assumptions essentially ensure that the graph estimand is operationally well-defined as it is assumed that there exists some oracle procedure by which the edge structure could be determined from idealized data. In the terms above, CSL methods would usually be classified as DBPs, since they use empirical data to obtain a graph estimand.</p></sec><sec><p id="Par33">For the sake of completeness, we introduce here notation and nomenclature for the ROC curve and the AUC in terms of our set-up, as it is a widely used performance measure for predictors such as <inline-formula id="IEq53"><alternatives><mml:math><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:math><tex-math id="IEq53_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\Theta $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq53.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq54"><alternatives><mml:math><mml:mi mathvariant="normal">Ψ</mml:mi></mml:math><tex-math id="IEq54_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\Psi $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq54.gif"/></alternatives></inline-formula> given in (<xref rid="Equ2" ref-type="disp-formula">2.2</xref>) and (<xref rid="Equ3" ref-type="disp-formula">2.3</xref>), respectively. The ROC curve has to be defined with respect to a gold standard; accordingly for Definition <xref rid="FPar4" ref-type="">2.4</xref> we assume that the entire graph is known for the purpose of computing the ROC curve and related quantities (of course only part of the graph is available to any estimator/CSL method; specifically, <inline-formula id="IEq55"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq55_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_Y$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq55.gif"/></alternatives></inline-formula> is unavailable).</p></sec><sec id="FPar4"><title>Definition 2.4</title><p id="Par34">Let <inline-formula id="IEq56"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq56_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_X$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq56.gif"/></alternatives></inline-formula> be a partial observation of a non-trivial causal graph <inline-formula id="IEq57"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq57_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$G=(V,E)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq57.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq58"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq58_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$S_2$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq58.gif"/></alternatives></inline-formula> be the indices of the unobserved causal relationships. Let <inline-formula id="IEq59"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq59_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$R\in [0,1]^{|S_2|}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq59.gif"/></alternatives></inline-formula> be the output of a predictor of <inline-formula id="IEq60"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq60_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_Y$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq60.gif"/></alternatives></inline-formula>. Let <inline-formula id="IEq61"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>≥</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>≥</mml:mo><mml:mrow/><mml:mo>⋯</mml:mo><mml:mrow/><mml:mo>≥</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msub><mml:mo>≥</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq61_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$1=c_0\ge {}c_1\ge {}\cdots {}\ge {}c_{N}\ge {}c_{N+1}=0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq61.gif"/></alternatives></inline-formula> be the ordered, unique values of <inline-formula id="IEq62"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mfenced><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>∪</mml:mo><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mfenced></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq62_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\left\{ {}R[k,\ell ]\right\} _{(k,\ell )\in {}S_2}\cup \left\{ {}0,1\right\} $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq62.gif"/></alternatives></inline-formula>, with <inline-formula id="IEq63"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mrow/><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq63_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$N\le {}|S_2|$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq63.gif"/></alternatives></inline-formula>. The <italic>receiver operator characteristic (ROC) curve</italic><italic>ROC</italic>(<italic>R</italic>) is given as the linear interpolation of the points,<disp-formula id="Equ69"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mfenced><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ69_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \left\{ {}(FPR_{R}(c_t),TPR_{R}(c_t))\right\} _{t=0}^{N+1}, \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ69.gif"/></alternatives></disp-formula>where<disp-formula id="Equ70"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mrow/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mtext>and</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mfenced><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mfenced><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mtext>and</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ70_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned}&amp;FPR_{R}(c_t)\\&amp;\quad {} = \frac{|\left\{ {}[k,\ell ]\in {}S_2:R[k,\ell ]&gt;c_t\text { and }E[k,\ell ]=0\right\} |}{|\left\{ [k,\ell ]\in {}S_2:E[k,\ell ]=0\right\} |},\\&amp;TPR_{R}(c_t)\\&amp;\quad = \frac{|\left\{ {}[k,\ell ]\in {}S_2:R[k,\ell ]&gt;c_t\text { and }E[k,\ell ]=1\right\} |}{|\left\{ [k,\ell ]\in {}S_2:E[k,\ell ]=1\right\} |}, \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ70.gif"/></alternatives></disp-formula>for <inline-formula id="IEq64"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>≠</mml:mo><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq64_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$c_t\ne {}0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq64.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq65"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq65_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$FPR_R(0)=1=TPR_R(0)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq65.gif"/></alternatives></inline-formula>, note that both denominators are not 0 by non-triviality of <italic>G</italic>. We define the <italic>area under curve</italic> (AUC) of the ROC curve as the finite area enclosed in <italic>ROC</italic>(<italic>R</italic>), the x-axis and the line <inline-formula id="IEq66"><alternatives><mml:math><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mfenced></mml:math><tex-math id="IEq66_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\left\{ {}x=1\right\} $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq66.gif"/></alternatives></inline-formula>. Note, that by definition <inline-formula id="IEq67"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq67_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$(FPR_R(c_0),TPR_R(c_0))=(0,0)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq67.gif"/></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="IEq68"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq68_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$(FPR_R(c_{N+1}),TPR_R(c_{N+1}))=(1,1)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq68.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq69"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>P</mml:mi><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq69_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$FPR_R(c_{t}), TPR_R(c_{t})\in [0,1]$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq69.gif"/></alternatives></inline-formula> and hence the AUC of <italic>ROC</italic>(<italic>R</italic>) is well defined.</p></sec><sec id="FPar5"><title>Remark 2.5</title><p id="Par35">(Hanley and McNeil <xref ref-type="bibr" rid="CR18">1982</xref>; Cortes and Mohri <xref ref-type="bibr" rid="CR10">2004</xref>) Let <inline-formula id="IEq70"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mfenced></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq70_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_{Y,1}:=\left\{ [k,\ell ]\in {}S_2:E[k,\ell ]=1\right\} $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq70.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq71"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mfenced></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq71_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_{Y,0}:=\left\{ [k,\ell ]\in {}S_2:E[k,\ell ]=0\right\} $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq71.gif"/></alternatives></inline-formula>, then the AUC of the ROC curve of predicted relationships <inline-formula id="IEq72"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq72_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$R\in [0,1]^{|S_2|}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq72.gif"/></alternatives></inline-formula> is given by the <italic>Wilcoxon-Mann–Whitney statistic</italic><disp-formula id="Equ4"><label>2.4</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mfenced close="|" open="|"><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfenced><mml:mfenced close="|" open="|"><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>×</mml:mo><mml:munder><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:munder><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>δ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>δ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mfenced><mml:mrow/></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ4_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned}&amp;AUC(R)=\frac{1}{\left| {}E_{Y,1}\right| \left| {}E_{Y,0}\right| }\\&amp;\quad \times \sum _{[k,\ell ]\in {}E_{Y,1}}\sum _{[k^\prime ,\ell ^\prime ]\in {}E_{Y,0}}\left( {}\delta _{R[k,\ell ]&gt;R[k^\prime ,\ell ^\prime ]}+\frac{1}{2}\delta _{R[k,\ell ]=R[k^\prime ,\ell ^\prime ]}\right) {} \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ4.gif"/></alternatives></disp-formula></p></sec><sec><p id="Par36">By the above definition the random predictor given by <inline-formula id="IEq73"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq73_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$R[k,\ell ]=0.5$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq73.gif"/></alternatives></inline-formula> for all <inline-formula id="IEq74"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq74_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$[k,\ell ]\in {}S_2$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq74.gif"/></alternatives></inline-formula> induces a diagonal ROC curve, as it is the linear interpolation of the points (0, 0) and (1, 1), yielding an AUC of 0.5.</p></sec></sec></sec><sec id="Sec5"><title>Construction and theory</title><p id="Par37">In the following section we propose two general forms of graph-based predictors and derive special cases thereof. Moreover, we propose computation and simulation strategies and delineate the proposed GBPs from each other. R-code for the proposed GBPs is available at github.com/richterrob/GraphBasedPredictors.</p><sec id="Sec6"><title>Observed indegree predictor</title><sec><p id="Par38">We start in this subsection with the idea that a node-level statistic which is partially observed in <inline-formula id="IEq75"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq75_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_X$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq75.gif"/></alternatives></inline-formula> can carry non-trivial information about edge labels in <inline-formula id="IEq76"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq76_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_Y$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq76.gif"/></alternatives></inline-formula>. We go on to provide a specific instance of this general approach that uses the indegree as the node level statistic, leading to the <italic>observed indegree predictor</italic> (OIP).</p></sec><sec><p id="Par39">GBPs based on a node-level statistic</p></sec><sec><p id="Par40">To utilize a node-level statistic to predict the unknown entries of <inline-formula id="IEq77"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq77_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_Y$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq77.gif"/></alternatives></inline-formula>, we need it to be both estimable from the partial observation <inline-formula id="IEq78"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq78_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_X$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq78.gif"/></alternatives></inline-formula> and to carry information about <inline-formula id="IEq79"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq79_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_Y$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq79.gif"/></alternatives></inline-formula>. Suppose <inline-formula id="IEq80"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq80_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$G=(V,E)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq80.gif"/></alternatives></inline-formula> is a causal graph and that we are given a statistic <inline-formula id="IEq81"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mi>G</mml:mi></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq81_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\gamma _{G}:{}V\rightarrow {}W$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq81.gif"/></alternatives></inline-formula> mapping the nodes of <italic>G</italic> to some feature space, e.g. <inline-formula id="IEq82"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">Z</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq82_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$W=\mathbb {R},\mathbb {Z}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq82.gif"/></alternatives></inline-formula>. We desire of <inline-formula id="IEq83"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mi>G</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq83_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\gamma _G$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq83.gif"/></alternatives></inline-formula> that it, <list list-type="order"><list-item><p id="Par41">depends only on <inline-formula id="IEq84"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq84_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$G=(V,E)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq84.gif"/></alternatives></inline-formula>;</p></list-item><list-item><p id="Par42">is not constant on <italic>V</italic>; and,</p></list-item><list-item><p id="Par43">given <inline-formula id="IEq85"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mi>G</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mi>G</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mi>G</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>⋯</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mi>G</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq85_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\gamma _G(V):=(\gamma _G(v_1),\gamma _G(v_2),\dots {}\gamma _G(v_p))^T$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq85.gif"/></alternatives></inline-formula> there exists a predictor <disp-formula id="Equ5"><label>3.1</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mrow/><mml:msup><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:msup><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mrow/><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ5_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \theta :{}W^{p}\rightarrow {}[0,1]^{|S_2|}\,, \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ5.gif"/></alternatives></disp-formula> predicting the edge labels in <inline-formula id="IEq86"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq86_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_Y$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq86.gif"/></alternatives></inline-formula> “better than random" given (1.) and (2.) are satisfied, with “better than random" meaning that the AUC as defined in Definition <xref rid="FPar4" ref-type="">2.4</xref> for <inline-formula id="IEq87"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mi>G</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq87_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$R=\theta (\gamma _G(V))$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq87.gif"/></alternatives></inline-formula> is strictly larger than 0.5.</p></list-item></list>Examples of such a statistic <inline-formula id="IEq88"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mi>G</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq88_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\gamma _{G}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq88.gif"/></alternatives></inline-formula> might include<list list-type="bullet"><list-item><p id="Par44">mappings to the respective in- and outdegrees;</p></list-item><list-item><p id="Par45">mappings to the respective number of ancestors and/or descendants;</p></list-item></list>Let us give an example how (3.) might be satisfied for the above given node-level statistics. Consider a graph <italic>G</italic> with <italic>p</italic> nodes, featuring nodes <inline-formula id="IEq89"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>⋯</mml:mo><mml:mrow/><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq89_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$v_1,\dots {},v_\ell \in {}V$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq89.gif"/></alternatives></inline-formula> with no incoming and no outgoing edge and nodes <inline-formula id="IEq90"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>⋯</mml:mo><mml:mrow/><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq90_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$v_{\ell +1},\dots {},v_p$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq90.gif"/></alternatives></inline-formula> with at least one incoming and one outgoing edge (here <inline-formula id="IEq91"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq91_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$1\le {}\ell \le {}p-1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq91.gif"/></alternatives></inline-formula>). In this case for <inline-formula id="IEq92"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>⋯</mml:mo><mml:mrow/><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq92_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$v_{1},\dots {},v_\ell $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq92.gif"/></alternatives></inline-formula> the statistics mentioned above would either convey the information that there are no incoming edges or that there are no outgoing edges. Considering as an example the first case with <inline-formula id="IEq93"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mi>G</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq93_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\gamma _G$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq93.gif"/></alternatives></inline-formula> assigning to each node the number of its ancestors, we can set<disp-formula id="Equ71"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mi>G</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced open="{"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mtext>if</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mi>G</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>0.5</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mtext>else</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ71_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \theta (\gamma _G(V))[k,k^\prime ]={\left\{ \begin{array}{ll} 0 &amp;{} \text {if }\gamma _G(V)[v_{k^\prime }]=0,\\ 0.5 &amp;{} \text {else} \end{array}\right. }, \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ71.gif"/></alternatives></disp-formula>to obtain a predictor performing better than random with respect to the area under the curve of <inline-formula id="IEq94"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mi>G</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq94_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$R=\theta (\gamma _G(V))$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq94.gif"/></alternatives></inline-formula>. We formalize a graph-based predictor based on a node-level statistic in the following definition.</p></sec><sec id="FPar6"><title>Definition 3.1</title><p id="Par46">Let <inline-formula id="IEq95"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq95_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_X$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq95.gif"/></alternatives></inline-formula> be a partial observation of a causal graph <italic>G</italic>, <inline-formula id="IEq96"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mi>G</mml:mi></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq96_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\gamma _G:V\rightarrow {}W$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq96.gif"/></alternatives></inline-formula> a statistic on the nodes of <italic>G</italic> and <inline-formula id="IEq97"><alternatives><mml:math><mml:mi>θ</mml:mi></mml:math><tex-math id="IEq97_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\theta $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq97.gif"/></alternatives></inline-formula> as in (<xref rid="Equ5" ref-type="disp-formula">3.1</xref>). Define by <inline-formula id="IEq98"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq98_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\gamma _{X}(v_k):=\gamma _{\tilde{G}}(v_k)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq98.gif"/></alternatives></inline-formula> the <italic>partial observation of</italic><inline-formula id="IEq99"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mi>G</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq99_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\gamma _G$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq99.gif"/></alternatives></inline-formula><italic>from available data</italic><italic>X</italic>, where <inline-formula id="IEq100"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math id="IEq100_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\tilde{G}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq100.gif"/></alternatives></inline-formula> is the graph given by setting <inline-formula id="IEq101"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq101_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[k,\ell ]=0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq101.gif"/></alternatives></inline-formula> for all <inline-formula id="IEq102"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq102_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$[k,\ell ]\in {}S_2$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq102.gif"/></alternatives></inline-formula>. Furthermore, assume there exists an estimator <inline-formula id="IEq103"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>β</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>W</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq103_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\beta :W\rightarrow {}W$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq103.gif"/></alternatives></inline-formula> of <inline-formula id="IEq104"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mi>G</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq104_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\gamma _G(V)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq104.gif"/></alternatives></inline-formula> taking as an input <inline-formula id="IEq105"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq105_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\gamma _{X}(V)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq105.gif"/></alternatives></inline-formula>. A graph-based predictor <italic>based on a node-level statistic</italic> is defined by<disp-formula id="Equ6"><label>3.2</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>NLS</mml:mtext></mml:msub><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub></mml:mfenced><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mi>β</mml:mi><mml:mfenced close=")" open="("><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mfenced><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ6_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \Theta _{\text {NLS}}\left( {}E_X\right) :=\theta \left( \beta \left( \gamma _{X}(V)\right) \right) \,. \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ6.gif"/></alternatives></disp-formula></p></sec><sec><p id="Par47">Assume that <inline-formula id="IEq106"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mi>G</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq106_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$G,\gamma _G$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq106.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq107"><alternatives><mml:math><mml:mi>θ</mml:mi></mml:math><tex-math id="IEq107_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\theta $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq107.gif"/></alternatives></inline-formula> of the above Definition <xref rid="FPar6" ref-type="">3.1</xref> satisfy the desiderata (1.), (2.) and (3.) stated further above. Then, given that <inline-formula id="IEq108"><alternatives><mml:math><mml:mi>β</mml:mi></mml:math><tex-math id="IEq108_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\beta $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq108.gif"/></alternatives></inline-formula> predicts <inline-formula id="IEq109"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mi>G</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq109_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\gamma _G(V)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq109.gif"/></alternatives></inline-formula> sufficiently well it is reasonable to claim <inline-formula id="IEq110"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>NLS</mml:mtext></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq110_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\Theta _{\text {NLS}}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq110.gif"/></alternatives></inline-formula> is performing better than random with respect to the AUC. A concrete example follows in the following subsection with the OIP including a discussion under which regime the given GBP performs better than random. For the moment let us make the following remark.</p></sec><sec id="FPar7"><title>Remark 3.2</title><p id="Par48">The construction of the GBP <inline-formula id="IEq111"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>NLS</mml:mtext></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq111_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\Theta _{\text {NLS}}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq111.gif"/></alternatives></inline-formula> as a general construct given in (<xref rid="Equ6" ref-type="disp-formula">3.2</xref>) encodes the idea <italic>“The partial observation of a node-level statistic can carry information on unseen edges”</italic>. Under which conditions the <inline-formula id="IEq112"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>NLS</mml:mtext></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq112_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\Theta _{\text {NLS}}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq112.gif"/></alternatives></inline-formula> performs “better” than the random baseline depends on its actual construction (i.e. choices of <inline-formula id="IEq113"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mi>G</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>β</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq113_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\gamma _G,\theta ,\beta ,\mathcal {I}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq113.gif"/></alternatives></inline-formula>) and is subject to an underlying distribution on the sets of graphs, i.e. <inline-formula id="IEq114"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>∼</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq114_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$G\sim \mathcal {D}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq114.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p></sec><sec><p id="Par49">Observed indegree predictor In the following we consider the indegree statistic by setting <inline-formula id="IEq115"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mi>G</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mtext>deg</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq115_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\gamma _G(v_k)=\text {deg}^-(v_k)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq115.gif"/></alternatives></inline-formula>. Consider the desiderata on <inline-formula id="IEq116"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mi>G</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq116_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\gamma _G$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq116.gif"/></alternatives></inline-formula> of Sect. <xref rid="Sec6" ref-type="sec">3.1</xref>, then, given that (2.) is satisfied, we have by construction that <inline-formula id="IEq117"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mi>G</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq117_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\gamma _G$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq117.gif"/></alternatives></inline-formula> satisfies (1.) and (3.). To see this for (3.) consider any predictor <inline-formula id="IEq118"><alternatives><mml:math><mml:mi>θ</mml:mi></mml:math><tex-math id="IEq118_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\theta $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq118.gif"/></alternatives></inline-formula> in (<xref rid="Equ5" ref-type="disp-formula">3.1</xref>) that is strictly increasing with respect to the indegree of the potential effect. It remains to assume (2.), given below as Assumption <xref rid="FPar8" ref-type="">3.3</xref>.</p></sec><sec id="FPar8"><title>Assumption 3.3</title><p id="Par50">Given the set-up of Assumption <xref rid="FPar3" ref-type="">2.3</xref>, <inline-formula id="IEq119"><alternatives><mml:math><mml:msup><mml:mtext>deg</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo></mml:msup></mml:math><tex-math id="IEq119_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\text {deg}^-$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq119.gif"/></alternatives></inline-formula> is not a constant function on the vertex set <italic>V</italic>.</p></sec><sec><p id="Par51">Note, that Assumption <xref rid="FPar8" ref-type="">3.3</xref> is arguably a weak assumption, especially for large <italic>p</italic>. Thus, the indegree yields the following graph-based predictor, as a special case of (<xref rid="Equ6" ref-type="disp-formula">3.2</xref>).</p></sec><sec id="FPar9"><title>Definition 3.4</title><p id="Par52">Given a partial observation <inline-formula id="IEq120"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq120_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_X$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq120.gif"/></alternatives></inline-formula> of a causal graph <italic>G</italic>, define via<disp-formula id="Equ7"><label>3.3</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>OIP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced open="{"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mtext>deg</mml:mtext><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mtext>if</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>∉</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mtext>deg</mml:mtext><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mtext>if</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ7_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \Theta _{\text {OIP}}(E_X)[k,\ell ]:={\left\{ \begin{array}{ll} \frac{\text {deg}_X^-(v_\ell )}{|\mathcal {I}|}&amp;{}\text {if }\ell \notin \mathcal {I}\,,\\ \frac{\text {deg}_X^-(v_\ell )}{|\mathcal {I}|-1}&amp;{}\text {if }\ell \in \mathcal {I} \end{array}\right. }\,, \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ7.gif"/></alternatives></disp-formula>the <italic>observed indegree predictor</italic> (OIP), where <inline-formula id="IEq121"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mtext>deg</mml:mtext><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi><mml:mo lspace="0.15em" rspace="0.15em" stretchy="false">\</mml:mo><mml:mrow/><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mfenced><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq121_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\text {deg}_X^-(v_\ell ):=|\left\{ {}r\in \mathcal {I}\setminus {}\left\{ {}\ell \right\} :E[r,\ell ]=1\right\} |$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq121.gif"/></alternatives></inline-formula> is the <italic>observed indegree</italic>.</p></sec><sec><p id="Par53">The OIP is a good candidate for a graph-based predictor under Assumption <xref rid="FPar8" ref-type="">3.3</xref> due to the following heuristic. Assuming that the set of performed interventions <inline-formula id="IEq122"><alternatives><mml:math><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi></mml:math><tex-math id="IEq122_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {I}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq122.gif"/></alternatives></inline-formula> was chosen independently of the edge matrix <italic>E</italic>, we have that <inline-formula id="IEq123"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mtext>deg</mml:mtext><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq123_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\text {deg}^-_X(v_k)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq123.gif"/></alternatives></inline-formula> is the sample mean of a hypergeometric distribution (population size <inline-formula id="IEq124"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq124_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$p-1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq124.gif"/></alternatives></inline-formula>, number of success states <inline-formula id="IEq125"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mtext>deg</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq125_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\text {deg}^-(v_k)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq125.gif"/></alternatives></inline-formula> and number of draws <inline-formula id="IEq126"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq126_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$|\mathcal {I}|$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq126.gif"/></alternatives></inline-formula>, with sample size 1), yielding in <inline-formula id="IEq127"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mtext>deg</mml:mtext><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq127_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$(\nicefrac {p}{|\mathcal {I}|})\text {deg}_X^-(v_k)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq127.gif"/></alternatives></inline-formula> an unbiased estimator of <inline-formula id="IEq128"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mtext>deg</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq128_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\text {deg}^-(v_k)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq128.gif"/></alternatives></inline-formula> for all <inline-formula id="IEq129"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq129_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$1\le {}k\le {}p$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq129.gif"/></alternatives></inline-formula>. In fact, for graphs with positive correlation structure we have the following result on the expected AUC of the OIP on a subset of <inline-formula id="IEq130"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq130_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$S_2$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq130.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p></sec><sec id="FPar10"><title>Theorem 3.5</title><p id="Par54">Let <inline-formula id="IEq131"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq131_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$G=(V,E)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq131.gif"/></alternatives></inline-formula> be such that <italic>E</italic> is drawn at random with marginal probabilities<disp-formula id="Equ72"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∼</mml:mo><mml:mfenced open="{"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mi>δ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mtext>if</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mtext>else</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ72_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} E[k,\ell ]\sim {\left\{ \begin{array}{ll} \delta (1) &amp;{} \text { if }k=\ell \\ B(1,q) &amp;{} \text { else} \end{array}\right. }, \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ72.gif"/></alternatives></disp-formula>where <inline-formula id="IEq132"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq132_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$q\in (0,1)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq132.gif"/></alternatives></inline-formula>, with <inline-formula id="IEq133"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq133_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[k,\ell ]$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq133.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq134"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq134_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[k^\prime ,\ell ^\prime ]$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq134.gif"/></alternatives></inline-formula> drawn independently for all <inline-formula id="IEq135"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq135_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$k,k^\prime $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq135.gif"/></alternatives></inline-formula> and all <inline-formula id="IEq136"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>≠</mml:mo><mml:mrow/><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq136_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\ell \ne {}\ell ^\prime $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq136.gif"/></alternatives></inline-formula>, and with a covariance structure given by<disp-formula id="Equ8"><label>3.4</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtext>Cov</mml:mtext><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:msubsup></mml:mfenced><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>κ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ8_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \text {Cov}\left( {}E[k,\ell ],E[k^\prime ,\ell ]\Big |(E[\tilde{k}_j,\ell ])_{j=1}^{J}\right) =\kappa _{N,J}&gt;0\,, \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ8.gif"/></alternatives></disp-formula>with <inline-formula id="IEq137"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq137_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$N:=\sum _{j=1}^JE[\tilde{k}_j,\ell ]$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq137.gif"/></alternatives></inline-formula>, for all <inline-formula id="IEq138"><alternatives><mml:math><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:math><tex-math id="IEq138_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\ell $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq138.gif"/></alternatives></inline-formula> and any pairwise distinct <inline-formula id="IEq139"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>⋯</mml:mo><mml:mrow/><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mi>J</mml:mi></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>⋯</mml:mo><mml:mrow/><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq139_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$k,k^\prime ,\tilde{k}_1,\dots {},\tilde{k}_J\in \left\{ {}1,2,\dots {},p\right\} $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq139.gif"/></alternatives></inline-formula>, with <inline-formula id="IEq140"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq140_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$0\le {}J\le {}p-2$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq140.gif"/></alternatives></inline-formula>. Let furthermore <inline-formula id="IEq141"><alternatives><mml:math><mml:msubsup><mml:mtext>deg</mml:mtext><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo></mml:msubsup></mml:math><tex-math id="IEq141_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\text {deg}_Y^-$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq141.gif"/></alternatives></inline-formula> be not constant on <inline-formula id="IEq142"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo lspace="0.15em" rspace="0.15em" stretchy="false">\</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq142_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$V\setminus \mathcal {I}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq142.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p><p id="Par55">Then, for any realization of the unknown relationships <inline-formula id="IEq143"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:msup><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq143_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$M_Y\in \left\{ {}0,1\right\} ^{|S_2|}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq143.gif"/></alternatives></inline-formula> we have<disp-formula id="Equ9"><label>3.5</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:msup></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>OIP</mml:mtext></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ9_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \mathbb {E}_{E_X|E_Y=M_Y}[AUC_{\mathcal {I}^C}(\Theta _\text {OIP})]&gt;0.5\,, \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ9.gif"/></alternatives></disp-formula>where <inline-formula id="IEq144"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:msup></mml:msub></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq144_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$AUC_{\mathcal {I}^C}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq144.gif"/></alternatives></inline-formula> is the AUC on <inline-formula id="IEq145"><alternatives><mml:math><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>∉</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi></mml:mfenced></mml:math><tex-math id="IEq145_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\left\{ {}[k,\ell ]\in {}S_2:\ell \notin {}\mathcal {I}\right\} $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq145.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p></sec><sec><p id="Par56">The proof of Theorem <xref rid="FPar10" ref-type="">3.5</xref> can be found in “Appendix <xref rid="Sec15" ref-type="sec">1</xref>”. Furthermore, we show that a subclass of latent network models (e.g. Hoff et al. <xref ref-type="bibr" rid="CR23">2002</xref>; Bollobás et al. <xref ref-type="bibr" rid="CR5">2007</xref>) fall in the setting of Theorem <xref rid="FPar10" ref-type="">3.5</xref> (see Lemma <xref rid="FPar34" ref-type="">3</xref> in “Appendix <xref rid="Sec15" ref-type="sec">1</xref>”).</p></sec><sec id="FPar11"><title>Remark 3.6</title><p id="Par57">To extend Theorem <xref rid="FPar10" ref-type="">3.5</xref> to the AUC on all of <inline-formula id="IEq146"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq146_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$S_2$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq146.gif"/></alternatives></inline-formula> (the complete predicted <inline-formula id="IEq147"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq147_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_Y$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq147.gif"/></alternatives></inline-formula> by <inline-formula id="IEq148"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>OIP</mml:mtext></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq148_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\Theta _{\text {OIP}}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq148.gif"/></alternatives></inline-formula>) is at this point open. Considering the proof of Theorem <xref rid="FPar10" ref-type="">3.5</xref> additional assumptions on the distributions of <inline-formula id="IEq149"><alternatives><mml:math><mml:msubsup><mml:mtext>deg</mml:mtext><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo></mml:msubsup></mml:math><tex-math id="IEq149_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\text {deg}_Y^-$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq149.gif"/></alternatives></inline-formula> and/or additional assumptions on <italic>q</italic> and <inline-formula id="IEq150"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>κ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq150_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\kappa _{N,J}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq150.gif"/></alternatives></inline-formula> seem to be needed. For more details we refer the reader to “Appendix <xref rid="Sec15" ref-type="sec">1</xref>”.</p></sec><sec><p id="Par58">Notably, the outdegree on the other hand is not a suitable candidate for a graph-based predictor in the context of Assumption <xref rid="FPar3" ref-type="">2.3</xref>: Consider any unknown relationship <inline-formula id="IEq151"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq151_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$[k,\ell ]\in {}S_2$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq151.gif"/></alternatives></inline-formula>, since <inline-formula id="IEq152"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq152_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_X$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq152.gif"/></alternatives></inline-formula> is formed by complete rows of <italic>E</italic> we have no observations on the outgoing edge-labels of <inline-formula id="IEq153"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq153_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$v_k$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq153.gif"/></alternatives></inline-formula> helping us to estimate <inline-formula id="IEq154"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mtext>deg</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq154_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\text {deg}^+(v_k)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq154.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p></sec></sec><sec id="Sec7"><title>Transitivity assuming predictor</title><sec><p id="Par59">In this section we introduce a second way to construct a graph-based predictor by assuming that the graph satisfies some property relating to a non-trivial constraint(s) on its edge matrix such that <inline-formula id="IEq155"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq155_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_X$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq155.gif"/></alternatives></inline-formula> carries information on <inline-formula id="IEq156"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq156_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_Y$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq156.gif"/></alternatives></inline-formula>. Moreover, a special case of such a graph-based predictor based on transitive closedness will be derived.</p></sec><sec><p id="Par60">GBPs based on a graph property</p></sec><sec><p id="Par61">Let the graph <italic>G</italic> in Assumption <xref rid="FPar3" ref-type="">2.3</xref> satisfy some constraint(s) denoted by (<italic>C</italic>), such that the partial observation <inline-formula id="IEq157"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq157_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_X$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq157.gif"/></alternatives></inline-formula> carries information on <inline-formula id="IEq158"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq158_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_Y$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq158.gif"/></alternatives></inline-formula>. We then construct a graph-based predictor via the matrix of expected values of the existence of an edge given a random draw from all graphs that satisfy (<italic>C</italic>) and are consistent with <inline-formula id="IEq159"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq159_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_X$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq159.gif"/></alternatives></inline-formula>. Examples of (<italic>C</italic>) might include<list list-type="bullet"><list-item><p id="Par62">the graph being transitively closed;</p></list-item><list-item><p id="Par63">the graph being a <italic>k</italic>-reachability graph;</p></list-item><list-item><p id="Par64">the nodes of the graph having an upper/lower bound on its in- and/or outdegrees.</p></list-item></list></p></sec><sec id="FPar12"><title>Definition 3.7</title><p id="Par65">Let <inline-formula id="IEq160"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq160_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\tilde{E}_X$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq160.gif"/></alternatives></inline-formula> be a partial observation of a causal graph <inline-formula id="IEq161"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq161_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\tilde{G}=(V,\tilde{E})$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq161.gif"/></alternatives></inline-formula>. Suppose <inline-formula id="IEq162"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math id="IEq162_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\tilde{G}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq162.gif"/></alternatives></inline-formula> satisfies constraint(s) denoted by (<italic>C</italic>). Then a graph-based predictor <italic>based on a graph property (direct version)</italic> is defined by<disp-formula id="Equ10"><label>3.6</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mrow><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mtext>d-GP</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub></mml:mfenced><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mrow/><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mfenced close="|" open="|"><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mtext>satisfies</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mtext>and</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mfenced></mml:mfenced><mml:mfenced close="|" open="|"><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mtext>satisfies</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mfenced></mml:mfenced></mml:mfrac><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ10_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned}&amp;\Theta _{\text{ d-GP }}\left( {}\tilde{E}_X\right) [k,\ell ]\\ {}&amp;\quad {}:=\frac{\left| \left\{ {}G:G \text{ satisfies } (C,\tilde{E}_X) \text{ and } E[k,\ell ]=1\right\} \right| }{\left| \left\{ {}G:G \text{ satisfies } (C,\tilde{E}_X)\right\} \right| }\,, \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ10.gif"/></alternatives></disp-formula>where <inline-formula id="IEq163"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq163_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$G=(V,E)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq163.gif"/></alternatives></inline-formula> satisfying <inline-formula id="IEq164"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq164_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$(\tilde{E}_X)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq164.gif"/></alternatives></inline-formula> is short for <italic>E</italic> is equal to <inline-formula id="IEq165"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math id="IEq165_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\tilde{E}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq165.gif"/></alternatives></inline-formula> on <inline-formula id="IEq166"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq166_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$S_1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq166.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p></sec><sec><p id="Par66">We have at once the following remark.</p></sec><sec id="FPar13"><title>Remark 3.8</title><p id="Par67">Let <inline-formula id="IEq167"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq167_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\tilde{G}=(V,\tilde{E})$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq167.gif"/></alternatives></inline-formula> be drawn uniformly from the set of all graphs satisfying (<italic>C</italic>), then<disp-formula id="Equ11"><label>3.7</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>d-GP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.2em" minsize="1.2em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub></mml:mfenced><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ11_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \Theta _{\text {d-GP}}(\tilde{E}_X)=\mathbb {E}\left[ {}E_Y\big |E_X=\tilde{E}_X\right] \,. \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ11.gif"/></alternatives></disp-formula></p></sec><sec><p id="Par68">In general <inline-formula id="IEq168"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>d-GP</mml:mtext></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq168_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\Theta _{\text {d-GP}}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq168.gif"/></alternatives></inline-formula> can be very hard to compute or even to simulate. For a feasible example consider <inline-formula id="IEq169"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq169_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$(C)=(G$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq169.gif"/></alternatives></inline-formula> is undirected (i.e. <italic>E</italic> is symmetric) and features degree sequence <inline-formula id="IEq170"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq170_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$d\in \mathbb {R}^p)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq170.gif"/></alternatives></inline-formula> of prescribed edge degrees. In this case there exists a broad literature on how to draw (asymptotically) uniformly at random from the set <inline-formula id="IEq171"><alternatives><mml:math><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mtext>satisfies</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mfenced></mml:math><tex-math id="IEq171_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\left\{ {}G:G\text { satisfies }(C)\right\} $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq171.gif"/></alternatives></inline-formula> (see e.g. Artzy-Randrup and Stone <xref ref-type="bibr" rid="CR2">2005</xref>; Newman <xref ref-type="bibr" rid="CR38">2003</xref>; Blitzstein and Diaconis <xref ref-type="bibr" rid="CR4">2011</xref>; Milo et al. <xref ref-type="bibr" rid="CR36">2003</xref>; Greenhill <xref ref-type="bibr" rid="CR17">2014</xref>), allowing in the worst case for Monte Carlo rejection sampling of (<xref rid="Equ10" ref-type="disp-formula">3.6</xref>), and, in the best case for direct sampling via a suitable adaptation of the Maslov–Sneppen MCMC algorithm. Unfortunately, similar strategies are not known, to the best of the authors’ knowledge, for drawing uniformly at random out of the set of all transitively closed graphs, not to mention the denominator set of (<xref rid="Equ10" ref-type="disp-formula">3.6</xref>) with <inline-formula id="IEq172"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mtext>is transitively closed</mml:mtext><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq172_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$(C)=(G\text { is transitively closed})$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq172.gif"/></alternatives></inline-formula>. However, as elaborated in the introduction, the case of transitively closed graphs is of particular interest in the context of omics readouts after gene perturbation experiments due to the fact that in conventional designs for such experiments, direct causal relationships are in general not easily distinguished from ancestral relationships. Thus, to the end of obtaining an easier to compute/simulate GBP we construct an indirect version of (<xref rid="Equ10" ref-type="disp-formula">3.6</xref>) described in Eq. (<xref rid="Equ12" ref-type="disp-formula">3.8</xref>), below.</p></sec><sec id="FPar14"><title>Definition 3.9</title><p id="Par69">Let <inline-formula id="IEq173"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq173_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\tilde{E}_X$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq173.gif"/></alternatives></inline-formula> be a partial observation of a causal graph <inline-formula id="IEq174"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math id="IEq174_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\tilde{G}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq174.gif"/></alternatives></inline-formula>. Let <inline-formula id="IEq175"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math id="IEq175_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\tilde{G}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq175.gif"/></alternatives></inline-formula> satisfy constraint(s) denoted by (<italic>C</italic>) and let <inline-formula id="IEq176"><alternatives><mml:math><mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:math><tex-math id="IEq176_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\phi $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq176.gif"/></alternatives></inline-formula> be a surjective mapping from the space of all graphs to the space of all graphs satisfying (<italic>C</italic>). A graph-based predictor <italic>based on a graph property (indirect version)</italic> is defined by<disp-formula id="Equ12"><label>3.8</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mrow><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mtext>i-GP</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub></mml:mfenced><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mrow/><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mfenced close="|" open="|"><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>ϕ</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mtext>satisfies</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mspace width="1em"/><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mtext>and</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mi>ϕ</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mfenced></mml:mfenced><mml:mfenced close="|" open="|"><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>ϕ</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mtext>satisfies</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mfenced></mml:mfrac><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ12_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned}&amp;\Theta _{\text{ i-GP }}\left( {}\tilde{E}_X\right) [k,\ell ]\\ {}&amp;\quad {}:=\frac{\left| \left\{ {}G:\phi (G) \text{ satisfies }\quad (\tilde{E}_X) \text{ and } \phi (E)[k,\ell ]=1\right\} \right| }{\left| \left\{ {}G:\phi (G) \text{ satisfies } (\tilde{E}_X)\right\} \right| }\,, \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ12.gif"/></alternatives></disp-formula>where <inline-formula id="IEq177"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>ϕ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq177_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\phi (E)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq177.gif"/></alternatives></inline-formula> is the edge matrix corresponding to <inline-formula id="IEq178"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>ϕ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq178_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\phi (G)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq178.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p></sec><sec><p id="Par70">The special case of (<xref rid="Equ12" ref-type="disp-formula">3.8</xref>) considered in the remainder of this Section is<disp-formula id="Equ73"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mtext>is transitively closed</mml:mtext><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ73_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$(C)=(\tilde{G}\text { is transitively closed})$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ73.gif"/></alternatives></disp-formula>for which we use <inline-formula id="IEq179"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>ϕ</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq179_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\phi (\tilde{G})=\tilde{G}^+$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq179.gif"/></alternatives></inline-formula>. Moreover, also for the indirect version we can make a remark in the spirit of Remark <xref rid="FPar13" ref-type="">3.8</xref>.</p></sec><sec id="FPar15"><title>Remark 3.10</title><p id="Par71">Let <inline-formula id="IEq180"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq180_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$G=(V,\tilde{E})$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq180.gif"/></alternatives></inline-formula> be drawn uniformly from the set of all graphs and let <inline-formula id="IEq181"><alternatives><mml:math><mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:math><tex-math id="IEq181_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\phi $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq181.gif"/></alternatives></inline-formula> be as in Definition <xref rid="FPar14" ref-type="">3.9</xref> mapping into the set of all graphs satisfying (<italic>C</italic>), then<disp-formula id="Equ13"><label>3.9</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>i-GP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:mi>ϕ</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.2em" minsize="1.2em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>ϕ</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>ϕ</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub></mml:mfenced><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ13_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \Theta _{\text {i-GP}}(\tilde{E}_X)=\mathbb {E}\left[ {}\phi (E)_Y\big |\phi (E)_X=\phi (\tilde{E})_X\right] \,. \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ13.gif"/></alternatives></disp-formula></p></sec><sec><p id="Par72">Transitivity assuming predictors As an instance of a graph-based predictor arising from a graph property we consider in this section predicting <inline-formula id="IEq182"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq182_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_Y$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq182.gif"/></alternatives></inline-formula> of ancestral causal graphs. As mentioned earlier, this is motivated by the nature of omics readouts after intervention, since in such experiments what is seen is the total causal effect of perturbing gene <italic>A</italic> on gene <italic>B</italic>—potentially via mediators—rather than a necessarily direct causal effect.</p></sec><sec id="FPar16"><title>Assumption 3.11</title><p id="Par73">Given the set-up of Assumption <xref rid="FPar3" ref-type="">2.3</xref>, the causal graph <italic>G</italic> is ancestral.</p></sec><sec><p id="Par74">Following Assumption <xref rid="FPar16" ref-type="">3.11</xref>, as a special case of (<xref rid="Equ12" ref-type="disp-formula">3.8</xref>), we define the following graph-based predictor.</p></sec><sec id="FPar17"><title>Definition 3.12</title><p id="Par75">Let <inline-formula id="IEq183"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq183_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_X$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq183.gif"/></alternatives></inline-formula> be a partial observation of an ancestral causal graph <inline-formula id="IEq184"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq184_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$G=(V,E)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq184.gif"/></alternatives></inline-formula> with <inline-formula id="IEq185"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq185_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$S_2$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq185.gif"/></alternatives></inline-formula> being the indices of the unobserved causal relationship of <italic>G</italic>. Define by<disp-formula id="Equ74"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mrow/><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">E</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mrow/><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mtext>for all</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ74_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned}&amp;\mathcal {X}=\mathcal {X}(V,E_X)\\&amp;\quad {}:=\left\{ {}E_0\in \mathcal {E}:{}E_0^+[k,\ell ]=E[k,\ell ]\text { for all }[k,\ell ]\in {}S_1\right\} , \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ74.gif"/></alternatives></disp-formula>the set of all edge matrices <inline-formula id="IEq186"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq186_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq186.gif"/></alternatives></inline-formula>, whose transitive closure <inline-formula id="IEq187"><alternatives><mml:math><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo></mml:msubsup></mml:math><tex-math id="IEq187_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E^+_0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq187.gif"/></alternatives></inline-formula> coincides with <italic>E</italic> on the index set <inline-formula id="IEq188"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq188_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$S_1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq188.gif"/></alternatives></inline-formula>, i.e. the set of all edge matrices that are <italic>consistent</italic> with the partial observation <inline-formula id="IEq189"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq189_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_X$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq189.gif"/></alternatives></inline-formula>. We define<disp-formula id="Equ14"><label>3.10</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mfenced close="|" open="|"><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mfenced></mml:mfenced><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ14_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \Theta _{\text {TAP}}(E_X)[k,\ell ]= \frac{\left| \left\{ {}E_0\in \mathcal {X}:E_{0}^{+}[k,\ell ]=1\right\} \right| }{|\mathcal {X}|}\,, \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ14.gif"/></alternatives></disp-formula>calling <inline-formula id="IEq190"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq190_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\Theta _{\text {TAP}}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq190.gif"/></alternatives></inline-formula> the <italic>transitivity assuming predictor</italic> (TAP).</p></sec><sec><p id="Par76">In contrast to the OIP, for which computation is straight-forward, computing/simulating the TAP is non-trivial. Given a non-trivial scenario, i.e. <inline-formula id="IEq191"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>≠</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi mathvariant="normal">∅</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq191_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$S_1,S_2\ne {}\emptyset $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq191.gif"/></alternatives></inline-formula>, the set <inline-formula id="IEq192"><alternatives><mml:math><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:math><tex-math id="IEq192_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {X}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq192.gif"/></alternatives></inline-formula> is determined by constraints on the <inline-formula id="IEq193"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq193_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$(p-1)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq193.gif"/></alternatives></inline-formula>-th power of <inline-formula id="IEq194"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq194_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq194.gif"/></alternatives></inline-formula>. Concretely, two types of constraints surface, in detail we have <inline-formula id="IEq195"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq195_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_0\in \mathcal {X}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq195.gif"/></alternatives></inline-formula> if and only if Eqs. (<xref rid="Equ15" ref-type="disp-formula">3.11</xref>) and (<xref rid="Equ16" ref-type="disp-formula">3.12</xref>) below are both satisfied.<disp-formula id="Equ15"><label>3.11</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mtext>s.t.</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ15_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} E_{0}^{p-1}[k,\ell ]&amp;=0\,,\,\forall \,[k,\ell ]\in {}S_1\text { s.t. }E[k,\ell ]=0\,, \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ15.gif"/></alternatives></disp-formula><disp-formula id="Equ16"><label>3.12</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>≠</mml:mo><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mtext>s.t.</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ16_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} E_{0}^{p-1}[k,\ell ]&amp;\ne {}0\,,\,\forall \,[k,\ell ]\in {}S_1\text { s.t. }E[k,\ell ]=1\,. \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ16.gif"/></alternatives></disp-formula>A closed form for (<xref rid="Equ14" ref-type="disp-formula">3.10</xref>) can, to the best of the authors’ knowledge, only be given for those entries <inline-formula id="IEq196"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq196_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$[k,\ell ]\in {}S_2$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq196.gif"/></alternatives></inline-formula> which features <inline-formula id="IEq197"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq197_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\Theta _{\text {TAP}}(E_X)[k,\ell ]=0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq197.gif"/></alternatives></inline-formula>, as they are induced by the constraint (<xref rid="Equ15" ref-type="disp-formula">3.11</xref>) as Lemma <xref rid="FPar18" ref-type="">3.13</xref> below implies, the proof of which is given in “Appendix <xref rid="Sec16" ref-type="sec">1</xref>”.</p></sec><sec id="FPar18"><title>Lemma 3.13</title><p id="Par77">Given <inline-formula id="IEq198"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq198_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_X$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq198.gif"/></alternatives></inline-formula> a partial observation of an ancestral causal graph <inline-formula id="IEq199"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq199_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$G=(V,E)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq199.gif"/></alternatives></inline-formula> and let <inline-formula id="IEq200"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq200_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\Theta _{\text {TAP}}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq200.gif"/></alternatives></inline-formula> be the TAP defined in (<xref rid="Equ14" ref-type="disp-formula">3.10</xref>). Then we have<disp-formula id="Equ17"><label>3.13</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mspace width="1em"/><mml:mo stretchy="false">⇔</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:msub><mml:mo>⊈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub></mml:msub><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ17_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \Theta _{\text {TAP}}(E_X)[k,\ell ]=0\quad \Leftrightarrow \quad \mathcal {A}_{v_k}\nsubseteq {}\mathcal {A}_{v_\ell }\,, \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ17.gif"/></alternatives></disp-formula>where <inline-formula id="IEq201"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq201_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {A}_{v}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq201.gif"/></alternatives></inline-formula> denotes the set of known parents of <inline-formula id="IEq202"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq202_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$v\in {}V$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq202.gif"/></alternatives></inline-formula> given in <inline-formula id="IEq203"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq203_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_X$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq203.gif"/></alternatives></inline-formula>. We call edges satisfying the right hand side of (<xref rid="Equ17" ref-type="disp-formula">3.13</xref>) <italic>impossible edges</italic>.</p></sec><sec><p id="Par78">To compute <inline-formula id="IEq204"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq204_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\Theta _{\text {TAP}}(E_X)[k,\ell ]$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq204.gif"/></alternatives></inline-formula> beyond impossible edges, we are left with brute-force calculation with unfavourable computational complexity such that already for <inline-formula id="IEq205"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>≫</mml:mo><mml:mrow/><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq205_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$p\gg {}10$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq205.gif"/></alternatives></inline-formula> calculations may be intractable. In the remainder of the chapter we propose simulation strategies of the TAP and variants thereof, which are computationally less expensive.</p></sec><sec><p id="Par79">Rejection sampling and choice of q</p></sec><sec><p id="Par80"><fig id="Figa" position="anchor"><caption xml:lang="en"><p>TAP - Monte-Carlo Rejection Sampling</p></caption><p><graphic position="anchor" specific-use="HTML" mime-subtype="PNG" xlink:href="MediaObjects/11222_2023_10257_Figa_HTML.png" id="MO36"/></p></fig></p></sec><sec><p id="Par81">Algorithm 1, given below, simulates for <inline-formula id="IEq220"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq220_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$q=0.5$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq220.gif"/></alternatives></inline-formula> the TAP defined in (<xref rid="Equ14" ref-type="disp-formula">3.10</xref>) by straightforward Monte Carlo rejection sampling, with edge probability 0 for impossible edges, cf. Lemma <xref rid="FPar18" ref-type="">3.13</xref>. In general, it sets impossible edges to zero, draws the rest of the edge matrix entries as a partial RDG with edge probability <inline-formula id="IEq221"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq221_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$q\in (0,1)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq221.gif"/></alternatives></inline-formula>, see Definition <xref rid="FPar2" ref-type="">2.2</xref>, and, rejects the so drawn edge matrix <inline-formula id="IEq222"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq222_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq222.gif"/></alternatives></inline-formula> if <inline-formula id="IEq223"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>∉</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq223_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_0\notin {}\mathcal {X}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq223.gif"/></alternatives></inline-formula>. This procedure is repeated until a fixed number of <inline-formula id="IEq224"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq224_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$T\in \mathbb {N}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq224.gif"/></alternatives></inline-formula> non-discarded graphs have been drawn. By construction the so obtained <inline-formula id="IEq225"><alternatives><mml:math><mml:mstyle displaystyle="false" scriptlevel="1"><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle></mml:math><tex-math id="IEq225_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\scriptstyle {\Theta _{\text {TAP}}^{(T,0.5)}}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq225.gif"/></alternatives></inline-formula> is a consistent estimator of <inline-formula id="IEq226"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq226_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\Theta _{\text {TAP}}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq226.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p></sec><sec><p id="Par82">The rationale for introducing parameter <italic>q</italic> in Algorithm 1 is as follows. Since the probability that an RDG features the complete graph as its transitive closure goes to 1 as <inline-formula id="IEq227"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq227_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$p\rightarrow \infty $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq227.gif"/></alternatives></inline-formula> (see Karp <xref ref-type="bibr" rid="CR27">1990</xref>; Krivelevich and Sudakov <xref ref-type="bibr" rid="CR29">2013</xref>), we have to scale the parameter <italic>T</italic> with <italic>p</italic> for sufficient convergence, increasing the computational costs. Meanwhile, letting <inline-formula id="IEq228"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq228_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$q\rightarrow {}0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq228.gif"/></alternatives></inline-formula> as <inline-formula id="IEq229"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq229_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$p\rightarrow \infty $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq229.gif"/></alternatives></inline-formula> reduces the convergence time of Algorithm 1, as we will see in Fig. <xref rid="Fig12" ref-type="fig">12</xref> in “Appendix <xref rid="Sec24" ref-type="sec">1</xref>” (in particular with regards to Algorithm 2 further below) where <italic>q</italic> is chosen with respect to the sparsity of the observed graph. The caveat of choosing <inline-formula id="IEq230"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>≠</mml:mo><mml:mrow/><mml:mn>0.5</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq230_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$q\ne {}0.5$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq230.gif"/></alternatives></inline-formula> is that <inline-formula id="IEq231"><alternatives><mml:math><mml:mstyle displaystyle="false" scriptlevel="1"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mtext>TAP</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mover><mml:mo stretchy="false">⟶</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:mover><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mstyle></mml:math><tex-math id="IEq231_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\scriptstyle {\hat{\Theta }_\text {TAP}^{(T,q)}}\overset{T\rightarrow \infty }{\longrightarrow }\scriptstyle {\Theta _{\text {TAP}}^{(q)}}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq231.gif"/></alternatives></inline-formula> which in general is not equal to <inline-formula id="IEq232"><alternatives><mml:math><mml:mstyle displaystyle="false" scriptlevel="1"><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub></mml:mstyle></mml:math><tex-math id="IEq232_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\scriptstyle {\Theta _{\text {TAP}}}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq232.gif"/></alternatives></inline-formula>, i.e. <inline-formula id="IEq233"><alternatives><mml:math><mml:mstyle displaystyle="false" scriptlevel="1"><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mtext>TAP</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle></mml:math><tex-math id="IEq233_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\scriptstyle {\hat{\Theta }_\text {TAP}^{(T,q)}}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq233.gif"/></alternatives></inline-formula> is for <inline-formula id="IEq234"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>≠</mml:mo><mml:mrow/><mml:mn>0.5</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq234_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$q\ne {}0.5$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq234.gif"/></alternatives></inline-formula> not a consistent estimator of <inline-formula id="IEq235"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq235_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\Theta _{\text {TAP}}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq235.gif"/></alternatives></inline-formula>, as shown in Lemma <xref rid="FPar29" ref-type="">3.22</xref> in Sect. <xref rid="Sec9" ref-type="sec">3.4</xref>.</p></sec><sec><p id="Par83">Biased sampling from <inline-formula id="IEq236"><alternatives><mml:math><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:math><tex-math id="IEq236_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {X}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq236.gif"/></alternatives></inline-formula> Even for <italic>q</italic> selected smaller and smaller as the size of the graph <italic>p</italic> grows, since the rejection sampler of Algorithm 1 draws an ever growing number of discarded edge matrices, the computational costs of Algorithm 1 sill grow with <inline-formula id="IEq237"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq237_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$p\rightarrow \infty $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq237.gif"/></alternatives></inline-formula>, see Fig. <xref rid="Fig12" ref-type="fig">12</xref> in “Appendix <xref rid="Sec24" ref-type="sec">1</xref>”. To the end of reducing computational costs of Algorithm 1 further, consider Algorithm 2 avoiding rejections all together. Additional to the exclusion of impossible edges, Algorithm 2 includes a step drawing spanning trees to ensure the inequality constraints of (<xref rid="Equ16" ref-type="disp-formula">3.12</xref>) are met by pasting them in the partial RDGs drawn in Step 3.A. To this end introduce the Broder Algorithm below.</p></sec><sec><p id="Par84"><fig id="Figb" position="anchor"><caption xml:lang="en"><p>B-TAP - Biased Sampling from <inline-formula id="IEq238"><alternatives><mml:math><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:math><tex-math id="IEq238_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {X}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq238.gif"/></alternatives></inline-formula></p></caption><p><graphic position="anchor" specific-use="HTML" mime-subtype="PNG" xlink:href="MediaObjects/11222_2023_10257_Figb_HTML.png" id="MO40"/></p></fig></p></sec><sec id="FPar19"><title>Definition 3.14</title><p id="Par85">(Broder <xref ref-type="bibr" rid="CR6">1989</xref>) Given an un-directed graph <inline-formula id="IEq262"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq262_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$G=(V,E)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq262.gif"/></alternatives></inline-formula>, i.e. a graph as introduced in Sect. <xref rid="Sec4" ref-type="sec">2.2</xref> with symmetric <italic>E</italic>. Assume <italic>G</italic> to be connected. Draw a <italic>random spanning tree</italic> (RST) rooted in <inline-formula id="IEq263"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq263_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$v_1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq263.gif"/></alternatives></inline-formula> by simulating a random walk <inline-formula id="IEq264"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>⋯</mml:mo><mml:mrow/><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>T</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq264_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$x_1,x_2,x_3,\dots {},x_T$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq264.gif"/></alternatives></inline-formula> on <italic>G</italic> with <inline-formula id="IEq265"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq265_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$x_1=v_1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq265.gif"/></alternatives></inline-formula> and stopping time <inline-formula id="IEq266"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq266_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$T\in \mathbb {N}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq266.gif"/></alternatives></inline-formula> such that every vertex is visited at least once. Denote for each vertex <inline-formula id="IEq267"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo>≠</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq267_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$v_k\ne {}v_1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq267.gif"/></alternatives></inline-formula> the index <inline-formula id="IEq268"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq268_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$t_k$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq268.gif"/></alternatives></inline-formula> featuring <inline-formula id="IEq269"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo movablelimits="true">min</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">{</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:msub></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq269_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$x_{\min (\{1\le {}\ell \le {}T:x_\ell =v_k\})-1}=v_{t_k}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq269.gif"/></alternatives></inline-formula>, i.e. <inline-formula id="IEq270"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq270_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$v_{t_k}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq270.gif"/></alternatives></inline-formula> is the predecessor of the first visit of the random walk to <inline-formula id="IEq271"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq271_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$v_k$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq271.gif"/></alternatives></inline-formula>. Then, the RST is given by the set of edges<disp-formula id="Equ75"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>p</mml:mi></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ75_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \mathcal {T}:=\left\{ {}[t_k,k]:2\le {}k\le {}p\right\} . \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ75.gif"/></alternatives></disp-formula></p></sec><sec><p id="Par86">In Broder (<xref ref-type="bibr" rid="CR6">1989</xref>) it is shown that an RST of Definition <xref rid="FPar19" ref-type="">3.14</xref> is drawn uniformly at random out of the set of all spanning trees of <italic>G</italic> rooted in <inline-formula id="IEq272"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq272_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$v_1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq272.gif"/></alternatives></inline-formula>. However, for a directed graph <italic>G</italic> which is not strongly connected, a random walk as in Definition <xref rid="FPar19" ref-type="">3.14</xref> could get “stuck” (compare also Anari et al. <xref ref-type="bibr" rid="CR1">2020</xref>). Consider in the following a directed graph <inline-formula id="IEq273"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq273_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$G=(V,E)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq273.gif"/></alternatives></inline-formula> featuring a path from <inline-formula id="IEq274"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq274_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$v_1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq274.gif"/></alternatives></inline-formula> to any other vertex. To the end of drawing a computationally feasible spanning tree in <italic>G</italic> rooted in <inline-formula id="IEq275"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq275_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$v_1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq275.gif"/></alternatives></inline-formula> we use a <bold>modified version of the RST:</bold><list list-type="order"><list-item><p id="Par87">Set <inline-formula id="IEq276"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">{</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∈</mml:mo><mml:msup><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>⋯</mml:mo><mml:mrow/><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi></mml:mfenced><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">}</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq276_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {Y}:=\{[k,\ell ]\in \left\{ {}1,2,\dots {},p\right\} ^2:E[k,\ell ]=0\}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq276.gif"/></alternatives></inline-formula> to be the set of all non-edges in <italic>G</italic>.</p></list-item><list-item><p id="Par88">Set <inline-formula id="IEq277"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>⋯</mml:mo><mml:mrow/><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq277_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$W=\left\{ {}2,3,\dots {},p\right\} $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq277.gif"/></alternatives></inline-formula> to be the set of all non-visited vertices.</p></list-item><list-item><p id="Par89">Set <inline-formula id="IEq278"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>κ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq278_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\kappa =0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq278.gif"/></alternatives></inline-formula> and set <inline-formula id="IEq279"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi><mml:mtext>mod</mml:mtext></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">∅</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq279_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {T}_{\text {mod}}:=\emptyset $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq279.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p></list-item><list-item><p id="Par90"><bold>while</bold><inline-formula id="IEq280"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>κ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq280_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\kappa =0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq280.gif"/></alternatives></inline-formula>: <list list-type="order"><list-item><p id="Par91">Consider the complete graph <inline-formula id="IEq281"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math id="IEq281_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\tilde{G}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq281.gif"/></alternatives></inline-formula> on <italic>V</italic>.</p></list-item><list-item><p id="Par92">Draw a RST of <inline-formula id="IEq282"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math id="IEq282_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\tilde{G}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq282.gif"/></alternatives></inline-formula> rooted in <inline-formula id="IEq283"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq283_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$v_1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq283.gif"/></alternatives></inline-formula> denoted by <inline-formula id="IEq284"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>⋯</mml:mo><mml:mrow/><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq284_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {T}_{0}:=\left\{ {}[k_1,\ell _1],[k_2,\ell _2],\dots {},[k_{p-1},\ell _{p-1}]\right\} $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq284.gif"/></alternatives></inline-formula> sorted by their appearance in the random walk of Definition <xref rid="FPar19" ref-type="">3.14</xref>.</p></list-item><list-item><p id="Par93">Let <disp-formula id="Equ76"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo movablelimits="true">min</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo stretchy="false">{</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>:</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:msub><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>W</mml:mi><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mtext>and</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo>∪</mml:mo><mml:mrow/><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mi>p</mml:mi></mml:mfenced><mml:mrow/><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ76_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned} m:=&amp;\min (\{1\le {}r\le {}p-1:\\&amp;\,\ell _r\in {}W\text { and }[k_r,\ell _r]\in \mathcal {Y}\}\cup {}\left\{ {}p\right\} {}) \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ76.gif"/></alternatives></disp-formula> and set <disp-formula id="Equ77"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi><mml:mtext>mod</mml:mtext></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi><mml:mtext>mod</mml:mtext></mml:msub><mml:mo>∪</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:msub><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>W</mml:mi><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mtext>and</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ77_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned}&amp;\mathcal {T}_{\text {mod}}=\mathcal {T}_{\text {mod}}\cup \\&amp;\,\left\{ {}[k_s,\ell _s]\in {}\mathcal {T}_{0}:\ell _s\in {}W\text { and }s&lt;m)\right\} . \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ77.gif"/></alternatives></disp-formula></p></list-item><list-item><p id="Par94">Set <disp-formula id="Equ78"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">{</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>∄</mml:mi><mml:mrow/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mi>k</mml:mi><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mtext>s.t.</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∈</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi><mml:mtext>mod</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ78_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned} W=\{&amp;2\le {}\ell \le {}p:\not \exists {}\,k\text { s.t. }[k,\ell ]\in \mathcal {T}_{\text {mod}}\} \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ78.gif"/></alternatives></disp-formula> and if <inline-formula id="IEq285"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">∅</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq285_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$W=\emptyset $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq285.gif"/></alternatives></inline-formula> set <inline-formula id="IEq286"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>κ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq286_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\kappa =1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq286.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p></list-item></list></p></list-item></list>We call the so obtained <inline-formula id="IEq287"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi><mml:mtext>mod</mml:mtext></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq287_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {T}_{\text {mod}}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq287.gif"/></alternatives></inline-formula> a modified RST (m-RST). Note that the above construction does not vouch for <inline-formula id="IEq288"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi><mml:mtext>mod</mml:mtext></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq288_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {T}_{\text {mod}}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq288.gif"/></alternatives></inline-formula> being drawn uniformly at random out of the set of all spanning trees rooted in <inline-formula id="IEq289"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq289_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$v_1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq289.gif"/></alternatives></inline-formula>. In the case that <inline-formula id="IEq290"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Y</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">∅</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq290_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {Y}=\emptyset $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq290.gif"/></alternatives></inline-formula> however the draw of the modified RST coincides with the draw of an RST. Since, as we will show in Sect. <xref rid="Sec9" ref-type="sec">3.4</xref>, Algorithm 2 does not draw uniform at random from <inline-formula id="IEq291"><alternatives><mml:math><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:math><tex-math id="IEq291_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {X}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq291.gif"/></alternatives></inline-formula> even if the spanning tree was drawn uniformly at random from all spanning trees, we except this caveat for the sake of computational simplicity. In particular, we have that <inline-formula id="IEq292"><alternatives><mml:math><mml:mstyle displaystyle="false" scriptlevel="1"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mtext>B-TAP</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mover><mml:mo stretchy="false">⟶</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:mover><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>B-TAP</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mstyle></mml:math><tex-math id="IEq292_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\scriptstyle {\hat{\Theta }_{\text {B-TAP}}^{(T,q)}}\overset{T\rightarrow \infty }{\longrightarrow }\scriptstyle {{\text {B-TAP}}^{(q)}}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq292.gif"/></alternatives></inline-formula> which is in general not equal to <inline-formula id="IEq293"><alternatives><mml:math><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math><tex-math id="IEq293_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\Theta _\textrm{TAP}^{(q)}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq293.gif"/></alternatives></inline-formula>, for any <inline-formula id="IEq294"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq294_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$q\in [0,1]$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq294.gif"/></alternatives></inline-formula>. We call the predictor <inline-formula id="IEq295"><alternatives><mml:math><mml:mstyle displaystyle="false" scriptlevel="1"><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>B-TAP</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mstyle></mml:math><tex-math id="IEq295_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\scriptstyle {{\text {B-TAP}}^{(q)}}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq295.gif"/></alternatives></inline-formula><italic>biased transitivity assuming predictor</italic> (B-TAP) with edge-probability <inline-formula id="IEq296"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq296_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$q\in (0,1)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq296.gif"/></alternatives></inline-formula>. As for Algorithm 1 with growing <italic>p</italic> we propose to choose <italic>q</italic> according to the sparsity of the observed graph for feasible run times.</p></sec></sec><sec id="Sec8"><title>Extensions</title><sec><p id="Par95">The graph-based predictors defined in (<xref rid="Equ6" ref-type="disp-formula">3.2</xref>), (<xref rid="Equ10" ref-type="disp-formula">3.6</xref>) and (<xref rid="Equ12" ref-type="disp-formula">3.8</xref>) are related. Furthermore, additional graph-based predictors could be constructed. In the following section we exemplify this.</p></sec><sec><p id="Par96">First, given Assumption <xref rid="FPar16" ref-type="">3.11</xref> the graph <italic>G</italic> has to stem from a quite restrictive subset of all graphs in order not to satisfy Assumption <xref rid="FPar8" ref-type="">3.3</xref>, as Lemma <xref rid="FPar20" ref-type="">3.15</xref> below shows.</p></sec><sec id="FPar20"><title>Lemma 3.15</title><p id="Par97">Let <inline-formula id="IEq297"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq297_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$G=(E,V)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq297.gif"/></alternatives></inline-formula> be a transitively closed graph such that <inline-formula id="IEq298"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mtext>deg</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq298_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\text {deg}^-(v_k)=n$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq298.gif"/></alternatives></inline-formula> for all <inline-formula id="IEq299"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq299_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$v_k\in {}V$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq299.gif"/></alternatives></inline-formula>. Then there exists <inline-formula id="IEq300"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq300_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$m,K\in \mathbb {N}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq300.gif"/></alternatives></inline-formula> with <inline-formula id="IEq301"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq301_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$Km=n$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq301.gif"/></alternatives></inline-formula> such that <italic>G</italic> has <italic>K</italic> strongly connected components of cardinality <italic>m</italic> that each form complete subgraphs.</p></sec><sec><p id="Par98">The proof of Lemma <xref rid="FPar20" ref-type="">3.15</xref> can be found in “Appendix <xref rid="Sec17" ref-type="sec">1</xref>”. Due to Lemma <xref rid="FPar20" ref-type="">3.15</xref> we can motivate the OIP not only by the type of observations <inline-formula id="IEq302"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq302_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_X$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq302.gif"/></alternatives></inline-formula> – complete rows – but also by the heuristic of observing ancestral graphs. This leads to a combination of the TAP and the OIP given below.</p></sec><sec id="FPar21"><title>Definition 3.16</title><p id="Par99">Given a partial observation <inline-formula id="IEq303"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq303_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_X$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq303.gif"/></alternatives></inline-formula> of a causal graph <italic>G</italic>, let <italic>K</italic> be the set of impossible edges as given by Lemma <xref rid="FPar18" ref-type="">3.13</xref>. Define the <italic>transitivity-assuming observed indegree predictor</italic> (T-OIP) by<disp-formula id="Equ18"><label>3.14</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>T-OIP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced open="{"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mtext>if</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>K</mml:mi><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mtext>deg</mml:mtext><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mtext>if</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>∉</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>K</mml:mi><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mtext>and</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>∉</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mtext>deg</mml:mtext><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mtext>else</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ18_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned}&amp;\Theta _{\text {T-OIP}}(E_X)[k,\ell ]\\&amp;\quad :={\left\{ \begin{array}{ll} 0 &amp;{} \text {if }[k,\ell ]\in {}K\,,\\ \frac{\text {deg}_\mathcal {I}^-(v_\ell )+1}{|\mathcal {I}|+1}&amp;{} \text {if }[k,\ell ]\notin {}K\text { and }\ell \notin {}\mathcal {I}\,,\\ \frac{\text {deg}_\mathcal {I}^-(v_\ell )+1}{|\mathcal {I}|}&amp;{} \text {else}\\ \end{array}\right. }\,. \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ18.gif"/></alternatives></disp-formula></p></sec><sec><p id="Par100">Note, that to define the T-OIP, the assumption of transitivity is not needed.</p></sec><sec><p id="Par101">Second, we can extend the definition of the TAPs, from ancestral causal graphs to all possible causal graphs. This is particularly important for omics data: First, because the TAPs should be computable even if Assumption <xref rid="FPar16" ref-type="">3.11</xref> does not hold, for example when assuming that the causal effect dies out over long causal chains. Second, because we need to be able to compute TAPs also in the case of faulty assignments in <inline-formula id="IEq304"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq304_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_X$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq304.gif"/></alternatives></inline-formula>, e.g. due to measurement errors. To this end we introduce the following relaxed versions.</p></sec><sec id="FPar22"><title>Definition 3.17</title><p id="Par102">Given a partial observation <inline-formula id="IEq305"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq305_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_X$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq305.gif"/></alternatives></inline-formula> of a causal graph <italic>G</italic>, let <inline-formula id="IEq306"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq306_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\tilde{G}=(V,\tilde{E})$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq306.gif"/></alternatives></inline-formula> be given by<disp-formula id="Equ19"><label>3.15</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced open="{"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mtext>if</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mtext>else</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ19_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \tilde{E}[k,\ell ]:={\left\{ \begin{array}{ll} 0&amp;{}\text {if }[k,\ell ]\in {}S_2\,,\\ E[k,\ell ]&amp;{}\text { else} \end{array}\right. }\,, \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ19.gif"/></alternatives></disp-formula>and let <inline-formula id="IEq307"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq307_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\tilde{E}_X^+=(\tilde{E}^+[k,\ell ])_{[k,\ell ]\in {}S_1}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq307.gif"/></alternatives></inline-formula>. Define the TAP of <inline-formula id="IEq308"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq308_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_X$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq308.gif"/></alternatives></inline-formula> by<disp-formula id="Equ20"><label>3.16</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ20_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \Theta _{\text {TAP}}(E_X)=\Theta _{\text {TAP}}(\tilde{E}_X^+)\,, \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ20.gif"/></alternatives></disp-formula>and define analogously <inline-formula id="IEq309"><alternatives><mml:math><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math><tex-math id="IEq309_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\Theta _\textrm{TAP}^{(q)}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq309.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq310"><alternatives><mml:math><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math><tex-math id="IEq310_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\Theta _\textrm{TAP}^{(q)}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq310.gif"/></alternatives></inline-formula>. Moreover, using (<xref rid="Equ19" ref-type="disp-formula">3.15</xref>) we can define <italic>pre-processed</italic> versions of the <inline-formula id="IEq311"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>OIP</mml:mtext></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq311_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\Theta _{\text {OIP}}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq311.gif"/></alternatives></inline-formula> and the <inline-formula id="IEq312"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>T-OIP</mml:mtext></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq312_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\Theta _{\text {T-OIP}}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq312.gif"/></alternatives></inline-formula> by<disp-formula id="Equ79"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>P-OIP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>OIP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ79_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \Theta _{\text {P-OIP}}(E_X):=\Theta _{\text {OIP}}(\tilde{E}_X^+), \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ79.gif"/></alternatives></disp-formula>and,<disp-formula id="Equ80"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>P-T-OIP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>T-OIP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ80_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \Theta _{\text {P-T-OIP}}(E_X):=\Theta _{\text {T-OIP}}(\tilde{E}_X^+). \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ80.gif"/></alternatives></disp-formula></p></sec></sec><sec id="Sec9"><title>Non-equivalence of the proposed predictors</title><sec><p id="Par103">Having introduced multiple predictors, using closely related heuristics, cf. Lemma <xref rid="FPar20" ref-type="">3.15</xref>, the question arises whether the respective ROC curves of the predictors are related or even coincide. To this end, we provide a set of counterexamples demonstrating the differences in predicted values and, when applicable, differences in induced ROC curves between the predictors. The first example shows that <inline-formula id="IEq313"><alternatives><mml:math><mml:mstyle displaystyle="false" scriptlevel="1"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mo>≠</mml:mo><mml:mrow/><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>B-TAP</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mstyle></mml:math><tex-math id="IEq313_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\scriptstyle {\Theta _\textrm{TAP}\ne {}\Theta _{{\text {B-TAP}}}^{(0.5)}}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq313.gif"/></alternatives></inline-formula> and in particular that the random draw from <inline-formula id="IEq314"><alternatives><mml:math><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:math><tex-math id="IEq314_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {X}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq314.gif"/></alternatives></inline-formula> described in Algorithm 2 is not uniform even if the RST are drawn uniformly at random. To compare the marginal distribution on the edges of the drawn graphs from <inline-formula id="IEq315"><alternatives><mml:math><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:math><tex-math id="IEq315_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {X}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq315.gif"/></alternatives></inline-formula> introduce<disp-formula id="Equ21"><label>3.17</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ21_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned} \theta _{\text {TAP}}(E_X)[k,\ell ]&amp;=\mathbb {P}[E_0[k,\ell ]=1|E_0\in \mathcal {X}]\\&amp;=\frac{|\left\{ {}E_0\in \mathcal {X}:E_{0}[k,\ell ]=1\right\} |}{|\mathcal {X}|}\,, \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ21.gif"/></alternatives></disp-formula>as the marginal conditional probability of the existence of an edge when drawing <inline-formula id="IEq316"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq316_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq316.gif"/></alternatives></inline-formula> according to Algorithm 1 with <inline-formula id="IEq317"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq317_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$q=0.5$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq317.gif"/></alternatives></inline-formula> conditioned on <inline-formula id="IEq318"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq318_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_0\in \mathcal {X}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq318.gif"/></alternatives></inline-formula>. We have at once the following Corollary to Lemma <xref rid="FPar18" ref-type="">3.13</xref>, for a proof see “Appendix <xref rid="Sec18" ref-type="sec">1</xref>”.<fig id="Fig2"><label>Fig. 2</label><caption xml:lang="en"><p>The partial observation <inline-formula id="IEq319"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq319_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_X$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq319.gif"/></alternatives></inline-formula> of the ancestral causal graph <italic>G</italic> given in the Example (<inline-formula id="IEq320"><alternatives><mml:math><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi></mml:math><tex-math id="IEq320_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {I}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq320.gif"/></alternatives></inline-formula> and known edges in blue, known non-edges in red) (<bold>a</bold>). The eight possible edge label configurations on <inline-formula id="IEq321"><alternatives><mml:math><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mfenced></mml:math><tex-math id="IEq321_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\left\{ {}[1,2],[1,3],[2,3],[3,2]\right\} $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq321.gif"/></alternatives></inline-formula> for an edge matrix <inline-formula id="IEq322"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq322_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_0\in \mathcal {X}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq322.gif"/></alternatives></inline-formula>, i.e. consistent with the ancestral causal relationships given in <inline-formula id="IEq323"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq323_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_X$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq323.gif"/></alternatives></inline-formula> (<bold>b</bold>). Possible spanning trees on <inline-formula id="IEq324"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:msub><mml:mo>∪</mml:mo><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mfenced></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq324_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {D}_{v_1}\cup \left\{ {}v_1\right\} $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq324.gif"/></alternatives></inline-formula> ensuring consistency with <inline-formula id="IEq325"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq325_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_X$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq325.gif"/></alternatives></inline-formula> (<bold>c</bold>)</p></caption><p><graphic specific-use="HTML" mime-subtype="PNG" xlink:href="MediaObjects/11222_2023_10257_Fig2_HTML.png" id="MO51"/></p></fig></p></sec><sec id="FPar23"><title>Corollary 3.18</title><p id="Par104">Given <inline-formula id="IEq326"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq326_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_X$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq326.gif"/></alternatives></inline-formula> a partial observation of an ancestral causal graph <italic>G</italic> and let <inline-formula id="IEq327"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq327_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\theta _{\text {TAP}}(E_X)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq327.gif"/></alternatives></inline-formula> be given as in (<xref rid="Equ21" ref-type="disp-formula">3.17</xref>). Then we have for <inline-formula id="IEq328"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq328_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$[k,\ell ]\in {}S_2$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq328.gif"/></alternatives></inline-formula> that<disp-formula id="Equ81"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mspace width="1em"/><mml:mo stretchy="false">⇔</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:msub><mml:mo>⊈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ81_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \theta _{\text {TAP}}(E_X)[k,\ell ]=0\quad \Leftrightarrow \quad \mathcal {A}_{v_k}\nsubseteq {}\mathcal {A}_{v_\ell } \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ81.gif"/></alternatives></disp-formula>holds, where <inline-formula id="IEq329"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq329_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {A}_v$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq329.gif"/></alternatives></inline-formula> is the set of known parents of <inline-formula id="IEq330"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq330_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$v\in {}V$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq330.gif"/></alternatives></inline-formula> in <italic>G</italic>.</p></sec><sec><p id="Par105">Moreover, the following Lemma shows that edges that are “not-impossible” edges between nodes without a known ancestor in common feature <inline-formula id="IEq331"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq331_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\theta _{\text {TAP}}=\nicefrac {1}{2}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq331.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p></sec><sec id="FPar24"><title>Lemma 3.19</title><p id="Par106">Given <inline-formula id="IEq332"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq332_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_X$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq332.gif"/></alternatives></inline-formula> a partial observation of an ancestral causal graph <italic>G</italic> and let <inline-formula id="IEq333"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq333_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\theta _{\text {TAP}}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq333.gif"/></alternatives></inline-formula> be as in (<xref rid="Equ21" ref-type="disp-formula">3.17</xref>). Then we have for <inline-formula id="IEq334"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq334_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$[k,\ell ]\in {}S_2$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq334.gif"/></alternatives></inline-formula> with <inline-formula id="IEq335"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:msub><mml:mo>⊆</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub></mml:msub></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq335_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {A}_{v_k}\subseteq {}\mathcal {A}_{v_\ell }$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq335.gif"/></alternatives></inline-formula> that<disp-formula id="Equ82"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mspace width="1em"/><mml:mo stretchy="false">⇔</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mfenced close=")" open="("><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:msub><mml:mo lspace="0.15em" rspace="0.15em" stretchy="false">\</mml:mo><mml:mrow/><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub></mml:mfenced></mml:mfenced><mml:mo>∩</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">∅</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ82_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \theta _{\text {TAP}}(E_X)[k,\ell ]=\frac{1}{2}\quad \Leftrightarrow \quad \left( \mathcal {A}_{v_k}\setminus {}\left\{ {}v_\ell \right\} \right) \cap \mathcal {A}_{v_\ell }=\emptyset , \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ82.gif"/></alternatives></disp-formula>where <inline-formula id="IEq336"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq336_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {A}_v$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq336.gif"/></alternatives></inline-formula> is the set of known parents of <inline-formula id="IEq337"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq337_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$v\in {}V$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq337.gif"/></alternatives></inline-formula> in <italic>G</italic> given in <inline-formula id="IEq338"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq338_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_X$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq338.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p></sec><sec><p id="Par107">The proof is given in “Appendix <xref rid="Sec19" ref-type="sec">1</xref>”. Given the above we state below the counterexample for <inline-formula id="IEq339"><alternatives><mml:math><mml:mstyle displaystyle="false" scriptlevel="1"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mo>≠</mml:mo><mml:mrow/><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>B-TAP</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mstyle></mml:math><tex-math id="IEq339_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\scriptstyle {\Theta _\textrm{TAP}\ne {}\Theta _{{\text {B-TAP}}}^{(0.5)}}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq339.gif"/></alternatives></inline-formula>. Note that in the following, for the sake of readability, we will augment the image space of the predictors to <inline-formula id="IEq340"><alternatives><mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>×</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math><tex-math id="IEq340_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$[0,1]^{p\times {}p}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq340.gif"/></alternatives></inline-formula> instead of <inline-formula id="IEq341"><alternatives><mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math><tex-math id="IEq341_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$[0,1]^{|S_2|}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq341.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p></sec><sec id="FPar25"><title>Example</title><p id="Par108">Given a set of nodes <inline-formula id="IEq342"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>4</mml:mn></mml:msub></mml:mfenced></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq342_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$V=\left\{ {}v_1,v_2,v_3,v_4\right\} $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq342.gif"/></alternatives></inline-formula> and a partial observation <inline-formula id="IEq343"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq343_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_X$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq343.gif"/></alternatives></inline-formula> of <inline-formula id="IEq344"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq344_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$G=(V,E)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq344.gif"/></alternatives></inline-formula> as depicted in Fig. <xref rid="Fig2" ref-type="fig">2</xref>a. Brute force calculation of all graphs in <inline-formula id="IEq345"><alternatives><mml:math><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:math><tex-math id="IEq345_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {X}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq345.gif"/></alternatives></inline-formula> yields<disp-formula id="Equ22"><label>3.18</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mrow><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mtext>TAP</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>24</mml:mn></mml:mfrac><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>24</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/><mml:mn>18</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/><mml:mn>18</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/><mml:mn>24</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/><mml:mn>15</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/><mml:mn>15</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/><mml:mn>24</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/><mml:mn>24</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>≠</mml:mo><mml:mrow/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>24</mml:mn></mml:mfrac><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>24</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/><mml:mn>24</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/><mml:mn>16</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/><mml:mn>16</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/><mml:mn>24</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/><mml:mn>24</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mrow><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mtext>B-TAP</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msubsup><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ22_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned}&amp;(\theta _{\text{ TAP }}(E_X)[k,\ell ])_{k,\ell =1}^4=\frac{1}{24}\begin{pmatrix} 24 &amp;{}{} 18 &amp;{}{} 18 &amp;{}{} 0 \\ 12 &amp;{}{} 24 &amp;{}{} 15 &amp;{}{} 0 \\ 12 &amp;{}{} 15 &amp;{}{} 24 &amp;{}{} 0 \\ 12 &amp;{}{} 12 &amp;{}{} 12 &amp;{}{} 24 \end{pmatrix}\\ {}&amp;\ne {}\,\frac{1}{24}\begin{pmatrix} 24 &amp;{}{} 20 &amp;{}{} 20 &amp;{}{} 0 \\ 12 &amp;{}{} 24 &amp;{}{} 16 &amp;{}{} 0 \\ 12 &amp;{}{} 16 &amp;{}{} 24 &amp;{}{} 0 \\ 12 &amp;{}{} 12 &amp;{}{} 12 &amp;{}{} 24 \end{pmatrix}=(\theta _{\text{ B-TAP }}^{(0.5)}(E_X)[k,\ell ])_{k,\ell =1}^4\,, \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ22.gif"/></alternatives></disp-formula>where <inline-formula id="IEq346"><alternatives><mml:math><mml:mstyle displaystyle="false" scriptlevel="1"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>B-TAP</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle></mml:math><tex-math id="IEq346_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\scriptstyle {\theta _{\text {B-TAP}}^{(0.5)}(E_X)[k,\ell ]}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq346.gif"/></alternatives></inline-formula> denotes the marginal probability of <inline-formula id="IEq347"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq347_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_0[k,\ell ]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq347.gif"/></alternatives></inline-formula> when drawing <inline-formula id="IEq348"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq348_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq348.gif"/></alternatives></inline-formula> according to Algorithm 2. Note that there are no impossible edges present in the subgraph on <inline-formula id="IEq349"><alternatives><mml:math><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mfenced></mml:math><tex-math id="IEq349_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\left\{ {}v_1,v_2,v_3\right\} $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq349.gif"/></alternatives></inline-formula> and thus when drawing a tree from Fig. <xref rid="Fig2" ref-type="fig">2</xref>c we draw uniformly at random from the set of all spanning trees rooted in <inline-formula id="IEq350"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq350_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$v_1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq350.gif"/></alternatives></inline-formula>, cf. Sect. <xref rid="Sec7" ref-type="sec">3.2</xref>. Computing furthermore the predictors <inline-formula id="IEq351"><alternatives><mml:math><mml:mstyle displaystyle="false" scriptlevel="1"><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub></mml:mstyle></mml:math><tex-math id="IEq351_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\scriptstyle {\Theta _{\text {TAP}}}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq351.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq352"><alternatives><mml:math><mml:mstyle displaystyle="false" scriptlevel="1"><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>B-TAP</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle></mml:math><tex-math id="IEq352_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\scriptstyle {\Theta _{{\text {B-TAP}}}^{(0.5)}}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq352.gif"/></alternatives></inline-formula> yields<disp-formula id="Equ23"><label>3.19</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mrow><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mtext>TAP</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>768</mml:mn></mml:mfrac><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>768</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/><mml:mn>768</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/><mml:mn>768</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>504</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/><mml:mn>768</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/><mml:mn>624</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>504</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/><mml:mn>624</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/><mml:mn>768</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>582</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/><mml:mn>654</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/><mml:mn>654</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/><mml:mn>768</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>≠</mml:mo><mml:mrow/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>768</mml:mn></mml:mfrac><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>768</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/><mml:mn>768</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/><mml:mn>768</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>512</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/><mml:mn>768</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/><mml:mn>640</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>512</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/><mml:mn>640</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/><mml:mn>768</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>584</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/><mml:mn>656</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/><mml:mn>656</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mrow/><mml:mn>768</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mrow><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mtext>B-TAP</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ23_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned}&amp;\Theta _{\text{ TAP }}(E_X)=\frac{1}{768}\begin{pmatrix} 768 &amp;{}{} 768 &amp;{}{} 768 &amp;{}{} 0 \\ 504 &amp;{}{} 768 &amp;{}{} 624 &amp;{}{} 0 \\ 504 &amp;{}{} 624 &amp;{}{} 768 &amp;{}{} 0 \\ 582 &amp;{}{} 654 &amp;{}{} 654 &amp;{}{} 768 \end{pmatrix}\\ {}&amp;\ne {}\,\frac{1}{768}\begin{pmatrix} 768 &amp;{}{} 768 &amp;{}{} 768 &amp;{}{} 0 \\ 512 &amp;{}{} 768 &amp;{}{} 640 &amp;{}{} 0 \\ 512 &amp;{}{} 640 &amp;{}{} 768 &amp;{}{} 0 \\ 584 &amp;{}{} 656 &amp;{}{} 656 &amp;{}{} 768 \end{pmatrix}=\Theta _{\text{ B-TAP }}^{(0.5)}(E_X)\,. \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ23.gif"/></alternatives></disp-formula>A detailed computation of the above matrices is given in “Appendix <xref rid="Sec20" ref-type="sec">1</xref>”, consider to this end also (b) and (c) of Fig. <xref rid="Fig2" ref-type="fig">2</xref>. In this example we observe: <list list-type="order"><list-item><p id="Par109">The marginal distributions <inline-formula id="IEq353"><alternatives><mml:math><mml:mstyle displaystyle="false" scriptlevel="1"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>B-TAP</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle></mml:math><tex-math id="IEq353_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\scriptstyle {\theta _{\text {B-TAP}}^{(0.5)}(E_X)}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq353.gif"/></alternatives></inline-formula> of Algorithm 2 and the resulting prediction <inline-formula id="IEq354"><alternatives><mml:math><mml:mstyle displaystyle="false" scriptlevel="1"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>B-TAP</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle></mml:math><tex-math id="IEq354_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\scriptstyle {\Theta _{\text {B-TAP}}^{(0.5)}(E_X)}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq354.gif"/></alternatives></inline-formula> are not equal to <inline-formula id="IEq355"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq355_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\theta _{\text {TAP}}(E_X)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq355.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq356"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq356_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\Theta _{\text {TAP}}(E_X)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq356.gif"/></alternatives></inline-formula>, respectively. Hence, <inline-formula id="IEq357"><alternatives><mml:math><mml:mstyle displaystyle="false" scriptlevel="1"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>B-TAP</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle></mml:math><tex-math id="IEq357_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\scriptstyle {\Theta _{\text {B-TAP}}^{(T,0.5)}(E_X)}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq357.gif"/></alternatives></inline-formula> does <underline>not</underline> converge to <inline-formula id="IEq358"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq358_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\Theta _{\text {TAP}}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq358.gif"/></alternatives></inline-formula> for <inline-formula id="IEq359"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq359_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$T\rightarrow \infty $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq359.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p></list-item><list-item><p id="Par110">In this example, the order of matrix entries of <inline-formula id="IEq360"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq360_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\Theta _{\text {TAP}}(E_X)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq360.gif"/></alternatives></inline-formula> is preserved by <inline-formula id="IEq361"><alternatives><mml:math><mml:mstyle displaystyle="false" scriptlevel="1"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>B-TAP</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle></mml:math><tex-math id="IEq361_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\scriptstyle {\Theta _{{\text {B-TAP}}}^{(0.5)}(E_X)}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq361.gif"/></alternatives></inline-formula>, hence, the induced ROC curves and thus AUC scores are the same by Definition <xref rid="FPar4" ref-type="">2.4</xref>.</p></list-item></list></p></sec><sec><p id="Par111">To the best of the authors’ knowledge a counterexample of different ROC curves for the TAP and the B-TAP is not known. As a consequence we make the following conjecture.</p></sec><sec id="FPar26"><title>Conjecture 3.20</title><p id="Par112">Given a partial observation <inline-formula id="IEq362"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq362_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_X$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq362.gif"/></alternatives></inline-formula> of an ancestral causal graph <italic>G</italic>. Under (possibly quite restrictive) conditions on the descendant sets <inline-formula id="IEq363"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq363_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {D}_{v_k}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq363.gif"/></alternatives></inline-formula> for <inline-formula id="IEq364"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq364_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$k\in \mathcal {I}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq364.gif"/></alternatives></inline-formula> we have that the ROC curves induced by <inline-formula id="IEq365"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq365_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\Theta _{\text {TAP}}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq365.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq366"><alternatives><mml:math><mml:mstyle displaystyle="false" scriptlevel="1"><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>B-TAP</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle></mml:math><tex-math id="IEq366_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\scriptstyle {\Theta _{{\text {B-TAP}}}^{(0.5)}}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq366.gif"/></alternatives></inline-formula> coincide.</p></sec><sec><p id="Par113">Staying with the above Example we show <inline-formula id="IEq367"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>T-OIP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>≠</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq367_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\Theta _{\text {T-OIP}}(E_X)\ne \Theta _{\text {TAP}}(E_X)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq367.gif"/></alternatives></inline-formula> and, even more, that the induced ROC curves might differ.</p></sec><sec id="FPar27"><title>Example</title><p id="Par114">(cont’d) Let <italic>G</italic> and its partial observation <inline-formula id="IEq368"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq368_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_X$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq368.gif"/></alternatives></inline-formula> be as before. Compute<disp-formula id="Equ83"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>T-OIP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>6</mml:mn></mml:mfrac><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>6</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mrow/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>768</mml:mn></mml:mfrac><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>768</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>768</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>768</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>384</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>768</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>768</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>384</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>768</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>768</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>384</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>768</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>768</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>768</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>≠</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ83_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned}&amp;(\Theta _{\text {T-OIP}}(E_X)[k,\ell ])_{k,\ell =1}^4=\frac{1}{6}\begin{pmatrix} 6 &amp;{} 6 &amp;{} 6 &amp;{} 0 \\ 3 &amp;{} 6 &amp;{} 6 &amp;{} 0 \\ 3 &amp;{} 6 &amp;{} 6 &amp;{} 0 \\ 3 &amp;{} 6 &amp;{} 6 &amp;{} 6 \end{pmatrix}\\&amp;\quad {}=\frac{1}{768}\begin{pmatrix} 768 &amp;{} 768 &amp;{} 768 &amp;{} 0 \\ 384 &amp;{} 768 &amp;{} 768 &amp;{} 0 \\ 384 &amp;{} 768 &amp;{} 768 &amp;{} 0 \\ 384 &amp;{} 768 &amp;{} 768 &amp;{} 768 \end{pmatrix}\ne {}\Theta _{\text {TAP}}(E_X). \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ83.gif"/></alternatives></disp-formula>This yields,<disp-formula id="Equ84"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ84_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \Theta _{\text {TAP}}(E_X)[4,1]&gt;\Theta _{\text {TAP}}(E_X)[2,1], \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ84.gif"/></alternatives></disp-formula>while,<disp-formula id="Equ85"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>T-OIP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>T-OIP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ85_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \Theta _{\text {T-OIP}}(E_X)[4,1]=\Theta _{\text {T-OIP}}(E_X)[2,1]. \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ85.gif"/></alternatives></disp-formula>Hence, given a that <inline-formula id="IEq369"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>≠</mml:mo><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq369_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[4,1]=1\ne {}0=E[2,1]$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq369.gif"/></alternatives></inline-formula> the T-OIP and the TAP induce different ROC curves.</p></sec><sec><p id="Par115">Analogously to Conjecture <xref rid="FPar26" ref-type="">3.20</xref> we conjecture that T-OIP is a “coarser” predictor than the TAP in the following.</p></sec><sec id="FPar28"><title>Conjecture 3.21</title><p id="Par116">Given a partial observation <inline-formula id="IEq370"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq370_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_X$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq370.gif"/></alternatives></inline-formula> of an ancestral causal graph <italic>G</italic> underlying (possibly quite restrictive) conditions. We have for edges <inline-formula id="IEq371"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq371_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$[k,\ell ],[r,s]\in {}S_2$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq371.gif"/></alternatives></inline-formula> (possibly underlying some condition) that<disp-formula id="Equ86"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>T-OIP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>T-OIP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mrow/><mml:mo stretchy="false">⇒</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ86_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned}&amp;(\Theta _{\text {T-OIP}}(E_X)[k,\ell ]&gt;\Theta _{\text {T-OIP}}(E_X)[r,s])\\&amp;\quad {}\Rightarrow \,(\Theta _{\text {TAP}}(E_X)[k,\ell ]&gt;\Theta _{\text {TAP}}(E_X)[r,s]). \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ86.gif"/></alternatives></disp-formula></p></sec><sec><p id="Par117">Last, Lemma <xref rid="FPar29" ref-type="">3.22</xref>, below, shows that changing <italic>q</italic> in Algorithm 1 may lead to potentially different ROC curves.</p></sec><sec id="FPar29"><title>Lemma 3.22</title><p id="Par118">There exists an ancestral causal graph <italic>G</italic> and a partial observation <inline-formula id="IEq372"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq372_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_X$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq372.gif"/></alternatives></inline-formula> of <italic>G</italic>, as well as, <inline-formula id="IEq373"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq373_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$q_0\in {}(0,1)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq373.gif"/></alternatives></inline-formula> and edges <inline-formula id="IEq374"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq374_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$[k,\ell ],[k^\prime ,\ell ^\prime ]\in {}S_2$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq374.gif"/></alternatives></inline-formula>, such that<disp-formula id="Equ87"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ87_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \Theta _{\text {TAP}}^{(0.5)}[k,\ell ]&gt;\Theta _{\text {TAP}}^{(0.5)}[k^\prime ,\ell ^\prime ], \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ87.gif"/></alternatives></disp-formula>and,<disp-formula id="Equ88"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ88_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \Theta _{\text {TAP}}^{(q_0)}[k,\ell ]&lt;\Theta _{\text {TAP}}^{(q_0)}[k^\prime ,\ell ^\prime ]. \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ88.gif"/></alternatives></disp-formula></p></sec><sec><p id="Par119">The proof can be found in “Appendix <xref rid="Sec21" ref-type="sec">1</xref>”. Similarly we can deduce that changing <italic>q</italic> in Algorithm 2 with RST drawn uniformly at random may lead to potentially different ROC curves, leading us to conjecture that one can also find a counterexample for Algorithm 2 with RSTs drawn as m-RSTs, we refer again to “Appendix <xref rid="Sec21" ref-type="sec">1</xref>” for details.</p></sec></sec></sec><sec id="Sec10"><title>Simulation study</title><p id="Par120">In this section we study the use of the graph-based predictors as baselines in the case where the underlying ground truth graph satisfies Assumption <xref rid="FPar16" ref-type="">3.11</xref> and beyond. To this end, we use simulated and real graphs.</p><sec id="Sec11"><title>On simulated graphs</title><p id="Par121">We simulate graphs of cardinality <italic>p</italic> as transitive closures of RDGs with edge probability <inline-formula id="IEq375"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mi>α</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq375_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\nicefrac {\alpha }{p}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq375.gif"/></alternatives></inline-formula> governed by a sparsity parameter <inline-formula id="IEq376"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>α</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq376_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\alpha \in {}(0,1)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq376.gif"/></alternatives></inline-formula>. Note that the dependence of the sparsity on <italic>p</italic> is needed in order not to draw only graphs featuring the complete graph as their transitive closure (Krivelevich and Sudakov <xref ref-type="bibr" rid="CR29">2013</xref>).<fig id="Fig3"><label>Fig. 3</label><caption xml:lang="en"><p>Simulation study, AUC performance for varying graph size <italic>p</italic></p></caption><p><graphic specific-use="HTML" mime-subtype="PNG" xlink:href="MediaObjects/11222_2023_10257_Fig3_HTML.png" id="MO62"/></p></fig><fig id="Fig4"><label>Fig. 4</label><caption xml:lang="en"><p>Simulation study, AUC performance on <italic>k</italic>-reachability graphs</p></caption><p><graphic specific-use="HTML" mime-subtype="PNG" xlink:href="MediaObjects/11222_2023_10257_Fig4_HTML.png" id="MO63"/></p></fig></p><p id="Par122">In Fig. <xref rid="Fig3" ref-type="fig">3</xref> box plots of the AUC performance of the ROC curves for 20 runs are presented for varying graph size <italic>p</italic>. In Fig. <xref rid="Fig3" ref-type="fig">3</xref> the parameter <inline-formula id="IEq377"><alternatives><mml:math><mml:mi>α</mml:mi></mml:math><tex-math id="IEq377_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\alpha $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq377.gif"/></alternatives></inline-formula> was set to 0.7 and the amount of known rows was given by <inline-formula id="IEq378"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>5</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq378_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$|\mathcal {I}|=\nicefrac {p}{5}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq378.gif"/></alternatives></inline-formula>. Compared are the predictors TAP (Algorithm 1, <inline-formula id="IEq379"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>100</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq379_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$(T,q)=(100,0.5)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq379.gif"/></alternatives></inline-formula>), TAP-q (Algorithm 1, <inline-formula id="IEq380"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>100</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mi>α</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq380_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$(100,\nicefrac {\alpha }{p})$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq380.gif"/></alternatives></inline-formula>), B-TAP (Algorithm 2, (100, 0.5)), B-TAP-q (Algorithm 2, <inline-formula id="IEq381"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>100</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mi>α</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq381_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$(100,\nicefrac {\alpha }{p})$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq381.gif"/></alternatives></inline-formula>), T-OIP and the OIP. The TAP, TAP-q, B-TAP and B-TAP-q are only computed until <inline-formula id="IEq382"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>25</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>100</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1000</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq382_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$p=25,p=100,p=1000$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq382.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq383"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1000</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq383_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$p=1000$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq383.gif"/></alternatives></inline-formula>, respectively, due to their exploding computational costs (see “Appendix <xref rid="Sec24" ref-type="sec">1</xref>”). For all <italic>p</italic> and all predictors the respective performance is on average better than random. While the variability in AUC performance decreases with growing <italic>p</italic>, the mean performance increases for all but the B-TAP and TAP. For large <italic>p</italic> the B-TAP and the TAP suffer from their slow convergence, which is especially visible when compared to the B-TAP-q and TAP-q, respectively. It stands out that the OIP, T-OIP and the B-TAP-q have a similar performance and substantially outperform the classic random baseline (at 0.5 AUC). Moreover, the OIP and the T-OIP were by a margin the fastest to compute, see for a comparison of computation times Fig. <xref rid="Fig12" ref-type="fig">12</xref> in “Appendix <xref rid="Sec24" ref-type="sec">1</xref>”.</p><p id="Par123">For the influence of <inline-formula id="IEq384"><alternatives><mml:math><mml:mi>α</mml:mi></mml:math><tex-math id="IEq384_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\alpha $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq384.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq385"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq385_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$|\mathcal {I}|$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq385.gif"/></alternatives></inline-formula> on the B-TAB, B-TAB-q, OIP and T-OIP performance we refer the reader to Figs. <xref rid="Fig9" ref-type="fig">9</xref> and <xref rid="Fig10" ref-type="fig">10</xref> in “Appendix <xref rid="Sec23" ref-type="sec">1</xref>”. In summary, the order in performance of the methods remains mainly unchanged. Furthermore, for some example mean ROC curves of Fig. <xref rid="Fig3" ref-type="fig">3</xref> we refer to Fig. <xref rid="Fig8" ref-type="fig">8</xref> in “Appendix <xref rid="Sec23" ref-type="sec">1</xref>”.</p><p id="Par124">In Fig. <xref rid="Fig4" ref-type="fig">4</xref> we present the AUC performance of the B-TAP, B-TAP-q, OIP and T-OIP in the case the ground truth graph is a <italic>k</italic>-reachability graph and thus violates Assumption <xref rid="FPar16" ref-type="">3.11</xref> to various extends. A graph <inline-formula id="IEq386"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq386_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$G=(V,E)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq386.gif"/></alternatives></inline-formula> is the <italic>k</italic>-<italic>reachability graph</italic> of a graph <inline-formula id="IEq387"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq387_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\tilde{G}=(V,\tilde{E})$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq387.gif"/></alternatives></inline-formula> if we have<disp-formula id="Equ89"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mo stretchy="false">⇔</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mrow/><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>∃</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mtext>a path of length</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>k</mml:mi><mml:mtext>from</mml:mtext><mml:mspace width="1em"/><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mspace width="1em"/><mml:mtext>to</mml:mtext><mml:mspace width="1em"/><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ89_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned}&amp;(E[k,\ell ]=1)\\&amp;\quad \Leftrightarrow \,{}(\exists \,\text {a path of length }\le {}k \text {from}\quad v_k\quad \text {to}\quad v_\ell ). \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ89.gif"/></alternatives></disp-formula>In particular, <inline-formula id="IEq388"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq388_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$k=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq388.gif"/></alternatives></inline-formula> yields <inline-formula id="IEq389"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq389_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$G=\tilde{G}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq389.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq390"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>≥</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq390_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$k\ge {}p-1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq390.gif"/></alternatives></inline-formula> yields <inline-formula id="IEq391"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq391_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$G=\tilde{G}^+$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq391.gif"/></alternatives></inline-formula>. For Fig. <xref rid="Fig4" ref-type="fig">4</xref> we drew a RDG with edge probability <inline-formula id="IEq392"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mrow><mml:mn>0.7</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq392_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\nicefrac {0.7}{p}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq392.gif"/></alternatives></inline-formula> and graph size <inline-formula id="IEq393"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1000</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq393_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$p=1000$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq393.gif"/></alternatives></inline-formula> and computed the respective <italic>k</italic>-reachability graph. For each, the number of known rows was set to <inline-formula id="IEq394"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>200</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq394_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$|\mathcal {I}|=200$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq394.gif"/></alternatives></inline-formula>. We observe that already for <inline-formula id="IEq395"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>25</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq395_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$k=25$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq395.gif"/></alternatives></inline-formula> the AUC performance was comparable to the AUC performance on the transitively closed graph (<inline-formula id="IEq396"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1000</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq396_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$k=1000$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq396.gif"/></alternatives></inline-formula>). Meanwhile, performance did not decrease drastically for <inline-formula id="IEq397"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq397_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$k=2,5$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq397.gif"/></alternatives></inline-formula> and prediction performance for all predictors remains better than random. One reason might be that Assumption <xref rid="FPar8" ref-type="">3.3</xref> continues to hold even if Assumption <xref rid="FPar16" ref-type="">3.11</xref> is violated. Additionally, drawing k-reachability graphs in this way the probabilities of existence of incoming edges at a particular node are positively correlated relating to our findings in Theorem <xref rid="FPar10" ref-type="">3.5</xref>. Note that the T-OIP looses its advantage over the OIP from incorporating the impossible edges the more Assumption <xref rid="FPar16" ref-type="">3.11</xref> is violated. As in Fig. <xref rid="Fig3" ref-type="fig">3</xref> we see that the B-TAP performs significantly worse compared to the B-TAP-q due to its slower convergence with respect to <italic>T</italic>. Last, for <inline-formula id="IEq398"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq398_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$k=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq398.gif"/></alternatives></inline-formula> we see a performance of all predictors around random, which could be expected, as for randomly drawn graphs the expected indegree of each node is equal, possibly violating Assumption <xref rid="FPar8" ref-type="">3.3</xref>.</p></sec><sec id="Sec12"><title>On graphs derived from “omics”-data</title><p id="Par125"><fig id="Fig5"><label>Fig. 5</label><caption xml:lang="en"><p>AUC on the yeast transcriptomics data of Kemmeren et al. (<xref ref-type="bibr" rid="CR28">2014</xref>) performance with varying graph size, the gold-standard-threshold is fixed at <inline-formula id="IEq399"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq399_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$Z=5$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq399.gif"/></alternatives></inline-formula></p></caption><p><graphic specific-use="HTML" mime-subtype="PNG" xlink:href="MediaObjects/11222_2023_10257_Fig5_HTML.png" id="MO65"/></p></fig><fig id="Fig6"><label>Fig. 6</label><caption xml:lang="en"><p>AUC performance on the yeast transcriptomics data of Kemmeren et al. (<xref ref-type="bibr" rid="CR28">2014</xref>) with varying gold-standard-threshold, the size of the graph is fixed at <inline-formula id="IEq400"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>500</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq400_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$p=500$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq400.gif"/></alternatives></inline-formula></p></caption><p><graphic specific-use="HTML" mime-subtype="PNG" xlink:href="MediaObjects/11222_2023_10257_Fig6_HTML.png" id="MO66"/></p></fig><fig id="Fig7"><label>Fig. 7</label><caption xml:lang="en"><p>Mean ROC curves on the Kemmeren et al. (<xref ref-type="bibr" rid="CR28">2014</xref>) data for <inline-formula id="IEq401"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>250</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq401_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$p=250$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq401.gif"/></alternatives></inline-formula> (<bold>a</bold> zoomed in at <inline-formula id="IEq402"><alternatives><mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0.02</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:math><tex-math id="IEq402_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$[0,0.02]^2$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq402.gif"/></alternatives></inline-formula>) and <inline-formula id="IEq403"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>500</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq403_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$p=500$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq403.gif"/></alternatives></inline-formula> (<bold>b</bold> zoomed in at <inline-formula id="IEq404"><alternatives><mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0.1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:math><tex-math id="IEq404_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$[0,0.1]^2$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq404.gif"/></alternatives></inline-formula>) and on the Sachs et al. (<xref ref-type="bibr" rid="CR49">2005</xref>) data, complete (<bold>c</bold>) and zoomed in at <inline-formula id="IEq405"><alternatives><mml:math><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:math><tex-math id="IEq405_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$[0,0.5]^2$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq405.gif"/></alternatives></inline-formula></p></caption><p><graphic specific-use="HTML" mime-subtype="PNG" xlink:href="MediaObjects/11222_2023_10257_Fig7_HTML.png" id="MO67"/></p></fig></p><p id="Par126">In the following we test the new predictors on real yeast gene expression data<xref ref-type="fn" rid="Fn1">1</xref> from Kemmeren et al. (<xref ref-type="bibr" rid="CR28">2014</xref>) (used for CSL by Meinshausen et al. <xref ref-type="bibr" rid="CR35">2016</xref>) and on proteomics data<xref ref-type="fn" rid="Fn2">2</xref> from Sachs et al. (<xref ref-type="bibr" rid="CR49">2005</xref>) (used for CSL by Wang et al. <xref ref-type="bibr" rid="CR56">2017</xref>). Compared are the baselines proposed in this paper with the performance of the PC and IDA algorithms (see Spirtes et al. <xref ref-type="bibr" rid="CR54">2000</xref>; Maathuis et al. <xref ref-type="bibr" rid="CR30">2009</xref>, respectively), the MCMC-Mallow approach by Rau et al. (<xref ref-type="bibr" rid="CR46">2013</xref>), the GIES algorithm (Hauser and Bühlmann <xref ref-type="bibr" rid="CR19">2012</xref>) (using the R-package pcalg Kalisch et al. <xref ref-type="bibr" rid="CR26">2012</xref>) and the IGSP algorithm of Wang et al. (<xref ref-type="bibr" rid="CR56">2017</xref>).</p><p id="Par129">As the backgrounds of all approaches vary let us make some remarks on their usage in this study:<list list-type="bullet"><list-item><p id="Par130">For PC, GIES and IGSP the output is an estimated graph (rather than a matrix of scores) and as such only points (one for each run) on the ROC plane are depicted in Fig. <xref rid="Fig7" ref-type="fig">7</xref> and comparison via the AUC is not possible.</p></list-item><list-item><p id="Par131">The PC and IDA algorithms are considering <underline>any</underline> measurement as observational, as they are not designed to deal with interventional measurements. To the end of a fair comparison, we report their performance when only the available observational measurements (i.e. <inline-formula id="IEq406"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq406_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$X_2$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq406.gif"/></alternatives></inline-formula>) are passed to the algorithms (denoted by <italic>(obs)</italic>) and their performance when all available measurements (i.e. <italic>X</italic>) are passed to the respective algorithms (denoted by <italic>(int-obs)</italic>). Note, that even when interventional measurements are passed, they are treated by PC and IDA as observational.</p></list-item><list-item><p id="Par132">The IGSP requires more than one interventional measurement per intervention, as this is not available for the Kemmeren et al. (<xref ref-type="bibr" rid="CR28">2014</xref>) dataset the IGSP is only evaluated on the Sachs et al. (<xref ref-type="bibr" rid="CR49">2005</xref>) dataset.</p></list-item><list-item><p id="Par133">Default parameter choices have been used. In detail for PC (and thus IDA) we chose <inline-formula id="IEq407"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>α</mml:mi><mml:mtext>PC</mml:mtext></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq407_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\alpha _{\text {PC}}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq407.gif"/></alternatives></inline-formula> to be 0.01 as proposed in Kalisch et al. (<xref ref-type="bibr" rid="CR26">2012</xref>), for IGSP <inline-formula id="IEq408"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>α</mml:mi><mml:mtext>IGSP</mml:mtext></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq408_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\alpha _{\text {IGSP}}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq408.gif"/></alternatives></inline-formula> has been set to 0.2 as it was among the best performing <inline-formula id="IEq409"><alternatives><mml:math><mml:mi>α</mml:mi></mml:math><tex-math id="IEq409_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\alpha $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq409.gif"/></alternatives></inline-formula>‘s in the corresponding experiment in Wang et al. (<xref ref-type="bibr" rid="CR56">2017</xref>) and the MCMC-Mallow algorithm has been used with constants set as in the accompanying R-code of Rau et al. (<xref ref-type="bibr" rid="CR46">2013</xref>).</p></list-item></list>Transcriptomics data (Kemmeren et al.) The data consists of gene expression readouts of 262 observational experiments (i.e. with no intervention) and 1479 interventional experiments (each interventions is on a single gene, specifically knock-outs; each intervention targeting a different gene), measured are 6170 genes in total (including the 1479 intervened upon genes). We consider in this evaluation the “square" graph using only the readouts of the 1479 genes that have been intervened upon. Denote by <inline-formula id="IEq410"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mo>×</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq410_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$X_1\in \mathbb {R}^{\tilde{p}\times {}p}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq410.gif"/></alternatives></inline-formula> the available interventional measurements and by <inline-formula id="IEq411"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>×</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq411_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$X_2\in \mathbb {R}^{N_1\times {}p}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq411.gif"/></alternatives></inline-formula> the available observational measurements, denote furthermore by <inline-formula id="IEq412"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>×</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq412_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$Y_1\in \mathbb {R}^{(p-\tilde{p})\times {}p}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq412.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq413"><alternatives><mml:math><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>×</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math><tex-math id="IEq413_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$Y_2^{N_2\times {}p}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq413.gif"/></alternatives></inline-formula> their unavailable counterparts, cf. Assumption <xref rid="FPar3" ref-type="">2.3</xref>, and assume (if necessary via reordering) that row <italic>k</italic> and column <italic>k</italic> correspond to gene <inline-formula id="IEq414"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq414_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$v_k$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq414.gif"/></alternatives></inline-formula>. Then the partial observation <inline-formula id="IEq415"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq415_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_X$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq415.gif"/></alternatives></inline-formula> is constructed by the following gold-standard-rule:<disp-formula id="Equ90"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">⇔</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mfenced close="|" open="|"><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mtext>Med</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mo>·</mml:mo><mml:mrow/><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>·</mml:mo><mml:mrow/><mml:mtext>IQR</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mo>·</mml:mo><mml:mrow/><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ90_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned} (E[k,\ell ]=1)\Leftrightarrow \left( \left| {}X_1[k,\ell ]-\text {Med}(X_2[\cdot {},\ell ])\right| &gt;Z\cdot {}\text {IQR}(X_2[\cdot {},\ell ])\right) , \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ90.gif"/></alternatives></disp-formula>where <inline-formula id="IEq416"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq416_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$X_1[k,\ell ]$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq416.gif"/></alternatives></inline-formula> is the readout of gene <inline-formula id="IEq417"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq417_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$v_\ell $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq417.gif"/></alternatives></inline-formula> after the intervention on <inline-formula id="IEq418"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq418_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$v_k$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq418.gif"/></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="IEq419"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mtext>Med</mml:mtext><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>·</mml:mo><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq419_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\text {Med}(\cdot )$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq419.gif"/></alternatives></inline-formula> assigns its median to a vector, <inline-formula id="IEq420"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq420_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$Z&gt;0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq420.gif"/></alternatives></inline-formula> is the <italic>gold-standard-threshold</italic> and <inline-formula id="IEq421"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mtext>IQR</mml:mtext><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mo>·</mml:mo><mml:mrow/><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq421_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\text {IQR}(\cdot {})$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq421.gif"/></alternatives></inline-formula> assigns its inter-quartile-distance to a vector, i.e. there exists an edge from <italic>A</italic> to <italic>B</italic> if and only if the readout of <italic>B</italic> under intervention on <italic>A</italic> has an absolute <italic>z</italic>-score higher than <italic>Z</italic> with respect to the empirical distribution of readouts of <italic>B</italic> under no intervention. The unobserved causal relationships <inline-formula id="IEq422"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq422_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_Y$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq422.gif"/></alternatives></inline-formula> are constructed analogously via <inline-formula id="IEq423"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq423_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$Y_1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq423.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq424"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq424_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$Y_2$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq424.gif"/></alternatives></inline-formula> with the same gold-standard-threshold <italic>Z</italic>. Given a graph size <italic>p</italic>, the following protocol was used to obtain available and unavailable data: <list list-type="order"><list-item><p id="Par134">Pick <italic>p</italic> of the 1479 genes at random and discard the rest.</p></list-item><list-item><p id="Par135">Pick <inline-formula id="IEq425"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>⌈</mml:mo><mml:mrow/><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mn>5</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>⌉</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq425_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\tilde{p}=\lceil {}\nicefrac {p}{5}\rceil $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq425.gif"/></alternatives></inline-formula> rows of the interventional readouts at random, those constitute <inline-formula id="IEq426"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq426_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$X_1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq426.gif"/></alternatives></inline-formula>. The remaining rows constitute <inline-formula id="IEq427"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq427_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$Y_1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq427.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p></list-item><list-item><p id="Par136">Pick <inline-formula id="IEq428"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>131</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq428_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$N_1=131$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq428.gif"/></alternatives></inline-formula> (half) of the rows of the observational readouts at random, those constitute <inline-formula id="IEq429"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq429_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$X_2$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq429.gif"/></alternatives></inline-formula>. The remaining rows constitute <inline-formula id="IEq430"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq430_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$Y_2$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq430.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p></list-item></list>For Figs. <xref rid="Fig5" ref-type="fig">5</xref> and <xref rid="Fig6" ref-type="fig">6</xref> the above protocol was repeated 10 times, <italic>T</italic> was set to 100 for TAP, TAP-q, B-TAP and B-TAP-q, and, <italic>q</italic> of TAP-q and B-TAP-q was set to the sparsity of the partial observation provided. While in Fig. <xref rid="Fig5" ref-type="fig">5</xref> the graph size <italic>p</italic> varies and <italic>Z</italic> is set to 5, in Fig. <xref rid="Fig6" ref-type="fig">6</xref><italic>p</italic> is set to 500 and <italic>Z</italic> varies. Due to computational demands it was not feasible to apply all methods for all <italic>p</italic>. Figures <xref rid="Fig5" ref-type="fig">5</xref> and <xref rid="Fig6" ref-type="fig">6</xref> show that the proposed graph-based predictors clearly outperform the classical random baseline on the given data set. Moreover, they outperform IDA and MCMC-Mallow (where the latter ones were computed). The order of performance holds generally also for varying <italic>Z</italic>, in particular the OIP consistently outperforms IDA. Interestingly, for large <italic>Z</italic> corresponding to considering only “large” effects the differences in performance between the OIP and TAPs seem to slightly diminish, while as <italic>Z</italic> decreases only the OIP achieves a performance clearly better than random. This suggests that Assumption <xref rid="FPar16" ref-type="">3.11</xref> may hold in practice in particular when considering larger effects.</p><p id="Par137">In (a) and (b) of Fig. <xref rid="Fig7" ref-type="fig">7</xref> close-ups of the mean ROC curves for <inline-formula id="IEq431"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>250</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq431_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$p=250$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq431.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq432"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>500</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq432_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$p=500$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq432.gif"/></alternatives></inline-formula> are displayed. For methods producing an estimated graph results are shown as points on the ROC plane. For both, PC and GIES, we observe a performance slightly above random which is outperformed by the OIPs and the TAPs. Moreover, on closer inspection the ascent of the OIPs and TAPs is particularly steep at the start of the ROC curves in the bottom left corner, a region often considered important when CSL methods are used for hypothesis generation (see e.g. Colombo et al. <xref ref-type="bibr" rid="CR9">2012</xref>; Meinshausen et al. <xref ref-type="bibr" rid="CR35">2016</xref>).</p><p id="Par138">Proteomics data (Sachs et al.) The data consists of protein measurements of 992 observational experiments (i.e. with no interventions) and in total 13435 interventional experiments, each targeting a single protein, spread over 8 target-proteins (the number of interventional measurements per target-protein varies between 301 and 3602). In total 24 proteins are measured (among them the 8 targeted in the interventions).</p><p id="Par139">As sample size for the interventional experiments is far larger compared to the data from Kemmeren et al. the two-sided Wilcoxon-ranksum test is used to construct the ground truth as done in Wang et al. (<xref ref-type="bibr" rid="CR56">2017</xref>). In detail, given available observational measurements <inline-formula id="IEq433"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq433_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$X_2$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq433.gif"/></alternatives></inline-formula> and available interventional measurements <inline-formula id="IEq434"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq434_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$X_{1,k}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq434.gif"/></alternatives></inline-formula> with <italic>k</italic> corresponding to the targeted intervention, i.e. <inline-formula id="IEq435"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>⋯</mml:mo><mml:mrow/><mml:msubsup><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq435_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$X_1=(X^T_{1,1}\cdots {}X^T_{1,\tilde{m}})^T$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq435.gif"/></alternatives></inline-formula> (for some <inline-formula id="IEq436"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mrow/><mml:mover accent="true"><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mrow/><mml:mn>7</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq436_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$1\le {}\tilde{m}\le {}7$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq436.gif"/></alternatives></inline-formula>), we say that there is an edge from protein <italic>k</italic> to protein <inline-formula id="IEq437"><alternatives><mml:math><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:math><tex-math id="IEq437_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\ell $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq437.gif"/></alternatives></inline-formula>, i.e. <inline-formula id="IEq438"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq438_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_X[k,\ell ]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq438.gif"/></alternatives></inline-formula>, if the two-sided Wilcoxon-ranksum test rejects (at significance level 0.05) the null hypothesis that the samples <inline-formula id="IEq439"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mo>·</mml:mo><mml:mrow/><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq439_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$(X_2[\cdot {},\ell ])$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq439.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq440"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mo>·</mml:mo><mml:mrow/><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq440_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$(X_{1,k}[\cdot {},\ell ])$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq440.gif"/></alternatives></inline-formula> stem from the same distribution. Via the same gold standard rule <inline-formula id="IEq441"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq441_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_Y$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq441.gif"/></alternatives></inline-formula> is constructed from <inline-formula id="IEq442"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq442_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$Y_1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq442.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq443"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq443_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$Y_2$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq443.gif"/></alternatives></inline-formula>. We followed the protocol below: <list list-type="order"><list-item><p id="Par140">Pick <inline-formula id="IEq444"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>8</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq444_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\tilde{m}=4=\nicefrac {8}{2}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq444.gif"/></alternatives></inline-formula> interventional targets at random, all of their interventional measurements combined constitute <inline-formula id="IEq445"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq445_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$X_1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq445.gif"/></alternatives></inline-formula>. The remaining measurements, namely those targeting one of the other four interventional targets, constitute <inline-formula id="IEq446"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq446_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$Y_1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq446.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p></list-item><list-item><p id="Par141">Pick <inline-formula id="IEq447"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mn>496</mml:mn><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>992</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq447_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$496=\nicefrac {992}{2}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq447.gif"/></alternatives></inline-formula> rows of the observational measurements at random, those constitute <inline-formula id="IEq448"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq448_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$X_2$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq448.gif"/></alternatives></inline-formula>. The remaining rows constitute <inline-formula id="IEq449"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq449_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$Y_2$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq449.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p></list-item></list>In (c) and (d) of Fig. <xref rid="Fig7" ref-type="fig">7</xref> the mean ROC curves over 10 runs of the protocol are compared. Again, for methods producing an estimated graph results are shown as points on the ROC plane. Even on this graph with a few number of nodes and with only <inline-formula id="IEq450"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq450_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$|\mathcal {I}|=4$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq450.gif"/></alternatives></inline-formula> we observe a better performance than random of the GBPs, in particular the variants of the OIP and the TAP even outperform the IDA and perform comparably or slightly better than the MCMC-Mallow approach, compare also the AUC comparison in Fig. <xref rid="Fig11" ref-type="fig">11</xref> in “Appendix <xref rid="Sec23" ref-type="sec">1</xref>”. Moreover, we see that CSL methods outputting an estimated graph in fact lie only in a minority of runs over the mean OIP ROC curve (PC (obs-int) (2-3/10), IGSP (1-2/10)), or in fact, never as is the case for PC (obs) and GIES.</p><p id="Par142">Furthermore, in Fig. <xref rid="Fig12" ref-type="fig">12</xref> of “Appendix <xref rid="Sec24" ref-type="sec">1</xref>” the computational costs of Figs. <xref rid="Fig5" ref-type="fig">5</xref> and <xref rid="Fig7" ref-type="fig">7</xref> are reported. In particular the OIPs have very low computation times, while the MCMC-Mallow and IGSP take considerable longer to compute.</p></sec></sec><sec id="Sec13" sec-type="discussion"><title>Discussion</title><p id="Par143">In this paper we have argued for new baselines to evaluate causal structure learning methods on interventional data, as a complement to random baselines that in some settings may represent a “low bar”. The inclusion of interventional measurements carries information not only on the edges of the causal graph corresponding to the available interventional measurements, but also, to some extent, on remaining edges in the graph. This is why in settings where such data are available, simple heuristics to account for the available information can provide improved baselines. For these settings we introduced three general graph-based predictors, cf. (<xref rid="Equ6" ref-type="disp-formula">3.2</xref>), (<xref rid="Equ10" ref-type="disp-formula">3.6</xref>) and (<xref rid="Equ12" ref-type="disp-formula">3.8</xref>). Motivated by large-scale systems biology experiments we went on to consider special cases of (<xref rid="Equ6" ref-type="disp-formula">3.2</xref>) and (<xref rid="Equ12" ref-type="disp-formula">3.8</xref>) in the observed indegree predictor (OIP) and the transitivity assuming predictor (TAP) and extensions thereof. We showed that the OIP will perform under quite general conditions better than the random baseline and we showed theoretical differences of the introduced predictors. The potential of the OIPs and TAPs as more challenging baselines were demonstrated in a simulation study as well as on real data. In fact on real data the newly defined baselines can outperform standard CSL methods (with default tuning parameter values), although it should be emphasized that in the particular application studied, the assumptions underpinning some of the methods may not hold and furthermore in some examples we had to apply the methods in ways that deviate from their intended use.</p><p id="Par144">In the future new graph-based predictors could be defined for specific use-cases. Moreover, an evaluation of the baseline’s performance on further metrics, beyond the ROC, might be desirable. In its general nature, this paper focussed on ROC curves and their accompanying AUCs. As GBPs estimate only the graph structure and not underlying distributions, recently proposed evaluations of CSL methods taking in account estimated distributions of the measurements <italic>X</italic> can not be considered (O’Donnell et al. <xref ref-type="bibr" rid="CR41">2021</xref>). However, for particular use-cases evaluation on a more specific metric and/or forcing the GBPs to predict binary graphs - as PC, IGSP and GIES do, for example via cross-validation - might be insightful. This is in particularly true for the OIP as it performed best on the real data in Sect. <xref rid="Sec12" ref-type="sec">4.2</xref>.</p><p id="Par145">Regarding the computation of the TAP, it remains to be seen whether for large <italic>p</italic> one can devise a feasible, consistent simulation procedure, or, if resorting to the B-TAP or a changed <italic>q</italic> remains necessary. Moreover, it would be of interest to study whether the resulting ROC curves of the TAP, B-TAP and OIP can in general be related as conjectured in Sect. <xref rid="Sec9" ref-type="sec">3.4</xref>.</p></sec></body><back><ack><title>Acknowledgements</title><p>We would like to thank Bernd Taschler of the University of Oxford for feedback and help in data processing and in testing the R code. Moreover, we thank the anonymous reviewers and the associate editor for their help in improving this contribution. This work was supported by the Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) project “MechML”. S. Bhamidi was supported in part by the National Science Foundation (NSF) grants DMS-2113662 and DMS-2134107.</p></ack><sec sec-type="author-contribution"><title>Author contributions</title><p>All authors contributed to the conceptualization and methodology of the paper. R.R. conducted the formal analysis including the derivation of the proofs, wrote the software and prepared the figures. Proofs and statements of Theorem 3.4, Lemma A.1 and Lemma A.3 were derived equally by R.R. and S.B. R.R. and S.M. wrote the main manuscript text with input from S.B.. All authors reviewed the manuscript.</p></sec><sec><title>Funding</title><p>Open Access funding enabled and organized by Projekt DEAL.</p></sec><sec sec-type="ethics-statement"><title>Declarations</title><sec id="FPar30" sec-type="COI-statement"><title>Conflict of interest</title><p id="Par149">The authors declare that they have no conflict of interest.</p></sec></sec><ref-list id="Bib1"><title>References</title><ref-list><ref id="CR1"><mixed-citation publication-type="other">Anari, N., Hu, N., Saberi, A., Schild, A.: Sampling arborescences in parallel (2020). <ext-link xlink:href="http://arxiv.org/abs/2012.09502" ext-link-type="url">arXiv:2012.09502</ext-link></mixed-citation></ref><ref id="CR2"><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Artzy-Randrup</surname><given-names>Y</given-names></name><name><surname>Stone</surname><given-names>L</given-names></name></person-group><article-title xml:lang="en">Generating uniformly distributed random networks</article-title><source>Phys. Rev. E</source><year>2005</year><volume>72</volume><issue>5</issue><pub-id pub-id-type="amsid">2198323</pub-id><pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevE.72.056708</pub-id></mixed-citation></ref><ref id="CR3"><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Babu</surname><given-names>MM</given-names></name><name><surname>Luscombe</surname><given-names>NM</given-names></name><name><surname>Aravind</surname><given-names>L</given-names></name><name><surname>Gerstein</surname><given-names>M</given-names></name><name><surname>Teichmann</surname><given-names>SA</given-names></name></person-group><article-title xml:lang="en">Structure and evolution of transcriptional regulatory networks</article-title><source>Curr. Opin. Struct. Biol.</source><year>2004</year><volume>14</volume><issue>3</issue><fpage>283</fpage><lpage>291</lpage><pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.sbi.2004.05.004</pub-id></mixed-citation></ref><ref id="CR4"><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Blitzstein</surname><given-names>J</given-names></name><name><surname>Diaconis</surname><given-names>P</given-names></name></person-group><article-title xml:lang="en">A sequential importance sampling algorithm for generating random graphs with prescribed degrees</article-title><source>Internet Math.</source><year>2011</year><volume>6</volume><issue>4</issue><fpage>489</fpage><lpage>522</lpage><pub-id pub-id-type="amsid">2809836</pub-id><pub-id pub-id-type="doi">10.1080/15427951.2010.557277</pub-id><pub-id pub-id-type="zbl">1238.60084</pub-id></mixed-citation></ref><ref id="CR5"><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bollobás</surname><given-names>B</given-names></name><name><surname>Janson</surname><given-names>S</given-names></name><name><surname>Riordan</surname><given-names>O</given-names></name></person-group><article-title xml:lang="en">The phase transition in inhomogeneous random graphs</article-title><source>Random Struct. Algorithms</source><year>2007</year><volume>31</volume><issue>1</issue><fpage>3</fpage><lpage>122</lpage><pub-id pub-id-type="amsid">2337396</pub-id><pub-id pub-id-type="doi">10.1002/rsa.20168</pub-id><pub-id pub-id-type="zbl">1123.05083</pub-id></mixed-citation></ref><ref id="CR6"><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Broder</surname><given-names>AZ</given-names></name></person-group><article-title xml:lang="en">Generating random spanning trees</article-title><source>FOCS</source><year>1989</year><volume>89</volume><fpage>442</fpage><lpage>447</lpage></mixed-citation></ref><ref id="CR7"><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Brouillard</surname><given-names>P</given-names></name><name><surname>Lachapelle</surname><given-names>S</given-names></name><name><surname>Lacoste</surname><given-names>A</given-names></name><name><surname>Lacoste-Julien</surname><given-names>S</given-names></name><name><surname>Drouin</surname><given-names>A</given-names></name></person-group><article-title xml:lang="en">Differentiable causal discovery from interventional data</article-title><source>Adv. Neural. Inf. Process. Syst.</source><year>2020</year><volume>33</volume><fpage>21865</fpage><lpage>21877</lpage></mixed-citation></ref><ref id="CR8"><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Colombo</surname><given-names>D</given-names></name><name><surname>Maathuis</surname><given-names>MH</given-names></name></person-group><article-title xml:lang="en">Order-independent constraint-based causal structure learning</article-title><source>J. Mach. Learn. Res.</source><year>2014</year><volume>15</volume><fpage>3741</fpage><lpage>3782</lpage><pub-id pub-id-type="amsid">3291411</pub-id><pub-id pub-id-type="zbl">1312.68165</pub-id></mixed-citation></ref><ref id="CR9"><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Colombo</surname><given-names>D</given-names></name><name><surname>Maathuis</surname><given-names>MH</given-names></name><name><surname>Kalisch</surname><given-names>M</given-names></name><name><surname>Richardson</surname><given-names>TS</given-names></name></person-group><article-title xml:lang="en">Learning high-dimensional directed acyclic graphs with latent and selection variables</article-title><source>Ann. Stat.</source><year>2012</year><volume>40</volume><issue>1</issue><fpage>294</fpage><lpage>321</lpage><pub-id pub-id-type="amsid">3014308</pub-id><pub-id pub-id-type="doi">10.1214/11-AOS940</pub-id><pub-id pub-id-type="zbl">1246.62131</pub-id></mixed-citation></ref><ref id="CR10"><mixed-citation publication-type="other">Cortes, C., Mohri, M.: Confidence intervals for the area under the roc curve. Adv. Neural Inf. Process. Syst. 17 (2004)</mixed-citation></ref><ref id="CR11"><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Dixit</surname><given-names>A</given-names></name><name><surname>Parnas</surname><given-names>O</given-names></name><name><surname>Li</surname><given-names>B</given-names></name><name><surname>Chen</surname><given-names>J</given-names></name><name><surname>Fulco</surname><given-names>CP</given-names></name><name><surname>Jerby-Arnon</surname><given-names>L</given-names></name><name><surname>Marjanovic</surname><given-names>ND</given-names></name><name><surname>Dionne</surname><given-names>D</given-names></name><name><surname>Burks</surname><given-names>T</given-names></name><name><surname>Raychowdhury</surname><given-names>R</given-names></name><name><surname>Adamson</surname><given-names>B</given-names></name><name><surname>Norman</surname><given-names>TM</given-names></name><name><surname>Lander</surname><given-names>ES</given-names></name><name><surname>Weissman</surname><given-names>JS</given-names></name><name><surname>Friedman</surname><given-names>N</given-names></name><name><surname>Regev</surname><given-names>A</given-names></name></person-group><article-title xml:lang="en">Perturb-seq: dissecting molecular circuits with scalable single-cell RNA profiling of pooled genetic screens</article-title><source>Cell</source><year>2016</year><volume>167</volume><issue>7</issue><fpage>1853</fpage><lpage>1866.e17</lpage><pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.cell.2016.11.038</pub-id></mixed-citation></ref><ref id="CR12"><mixed-citation publication-type="other">Eigenmann, M., Mukherjee, A., Maathuis, M.: Evaluation of causal structure learning algorithms via risk estimation. In: UAI, pp. 151–160. PMLR (2020). <ext-link xlink:href="http://proceedings.mlr.press/v124/eigenmann20a.html" ext-link-type="url">http://proceedings.mlr.press/v124/eigenmann20a.html</ext-link></mixed-citation></ref><ref id="CR13"><mixed-citation publication-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Fornito</surname><given-names>A</given-names></name><name><surname>Zalesky</surname><given-names>A</given-names></name><name><surname>Bullmore</surname><given-names>E</given-names></name></person-group><source>Fundamentals of Brain Network Analysis</source><year>2016</year><publisher-loc>Cambridge</publisher-loc><publisher-name>Academic Press</publisher-name><pub-id pub-id-type="doi">10.1016/C2012-0-06036-X</pub-id></mixed-citation></ref><ref id="CR14"><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Fortunato</surname><given-names>S</given-names></name></person-group><article-title xml:lang="en">Community detection in graphs</article-title><source>Phys. Rep.</source><year>2010</year><volume>486</volume><issue>3–5</issue><fpage>75</fpage><lpage>174</lpage><pub-id pub-id-type="amsid">2580414</pub-id><pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.physrep.2009.11.002</pub-id></mixed-citation></ref><ref id="CR15"><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Fosdick</surname><given-names>BK</given-names></name><name><surname>Larremore</surname><given-names>DB</given-names></name><name><surname>Nishimura</surname><given-names>J</given-names></name><name><surname>Ugander</surname><given-names>J</given-names></name></person-group><article-title xml:lang="en">Configuring random graph models with fixed degree sequences</article-title><source>SIAM Rev.</source><year>2018</year><volume>60</volume><issue>2</issue><fpage>315</fpage><lpage>355</lpage><pub-id pub-id-type="amsid">3797721</pub-id><pub-id pub-id-type="doi">10.1137/16M1087175</pub-id><pub-id pub-id-type="zbl">1387.05235</pub-id></mixed-citation></ref><ref id="CR16"><mixed-citation publication-type="other">Gauvin, L., Génois, M., Karsai, M., Kivelä, M., Takaguchi, T., Valdano, E., Vestergaard, C.L. Randomized reference models for temporal networks (2018). <ext-link xlink:href="http://arxiv.org/abs/1806.04032" ext-link-type="url">arXiv:1806.04032</ext-link></mixed-citation></ref><ref id="CR17"><mixed-citation publication-type="other">Greenhill, C.: The switch Markov chain for sampling irregular graphs. In: Proceedings of the Twenty-Sixth Annual ACM-SIAM Symposium on Discrete Algorithms, pp. 1564–1572. SIAM (2014)</mixed-citation></ref><ref id="CR18"><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Hanley</surname><given-names>JA</given-names></name><name><surname>McNeil</surname><given-names>BJ</given-names></name></person-group><article-title xml:lang="en">The meaning and use of the area under a receiver operating characteristic (ROC) curve</article-title><source>Radiology</source><year>1982</year><volume>143</volume><issue>1</issue><fpage>29</fpage><lpage>36</lpage><pub-id pub-id-type="doi">10.1148/radiology.143.1.7063747</pub-id></mixed-citation></ref><ref id="CR19"><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Hauser</surname><given-names>A</given-names></name><name><surname>Bühlmann</surname><given-names>P</given-names></name></person-group><article-title xml:lang="en">Characterization and greedy learning of interventional Markov equivalence classes of directed acyclic graphs</article-title><source>J. Mach. Learn. Res.</source><year>2012</year><volume>13</volume><issue>1</issue><fpage>2409</fpage><lpage>2464</lpage><pub-id pub-id-type="amsid">2973606</pub-id><pub-id pub-id-type="zbl">1433.68346</pub-id></mixed-citation></ref><ref id="CR20"><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Heinze-Deml</surname><given-names>C</given-names></name><name><surname>Maathuis</surname><given-names>MH</given-names></name><name><surname>Meinshausen</surname><given-names>N</given-names></name></person-group><article-title xml:lang="en">Causal structure learning</article-title><source>Annu. Rev. Stat. Appl.</source><year>2018</year><volume>5</volume><issue>1</issue><fpage>371</fpage><lpage>391</lpage><pub-id pub-id-type="amsid">3774752</pub-id><pub-id pub-id-type="doi">10.1146/annurev-statistics-031017-100630</pub-id></mixed-citation></ref><ref id="CR21"><mixed-citation publication-type="other">Hill, S.M., Heiser, L.M., Cokelaer, T., Unger, M., Nesser, N.K., Carlin, D.E., Zhang, Y., Sokolov, A., Paull, E.O., Wong, C.K., Graim, K., Bivol, A., Wang, H., Zhu, F., Afsari, B., Danilova, L.V., Favorov, A.V., Lee, W.S., Taylor, D., Hu, C.W., Long, B.L., Noren, D.P., Bisberg, A.J., Consortium, H.-D., Mills, G.B., Gray, J.W., Kellen, M., Norman, T., Friend, S., Qutub, A.A., Fertig, E.J., Guan, Y., Song, M., Stuart, J.M., Spellman, P.T., Koeppl, H., Stolovitzky, G., Saez-Rodriguez, J., Mukherjee, S.: Inferring causal molecular networks: empirical assessment through a community-based effort. Nat. Methods <bold>13</bold>(4), 310–318 (2016). <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1038/nmeth.3773" ext-link-type="doi">https://doi.org/10.1038/nmeth.3773</ext-link></mixed-citation></ref><ref id="CR22"><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Hill</surname><given-names>SM</given-names></name><name><surname>Oates</surname><given-names>CJ</given-names></name><name><surname>Blythe</surname><given-names>DA</given-names></name><name><surname>Mukherjee</surname><given-names>S</given-names></name></person-group><article-title xml:lang="en">Causal learning via manifold regularization</article-title><source>J. Mach. Learn. Res.: JMLR</source><year>2019</year><volume>20</volume><fpage>127</fpage><pub-id pub-id-type="amsid">4002881</pub-id><pub-id pub-id-type="doi">10.17863/cam.44718</pub-id><pub-id pub-id-type="zbl">1434.68414</pub-id></mixed-citation></ref><ref id="CR23"><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Hoff</surname><given-names>PD</given-names></name><name><surname>Raftery</surname><given-names>AE</given-names></name><name><surname>Handcock</surname><given-names>MS</given-names></name></person-group><article-title xml:lang="en">Latent space approaches to social network analysis</article-title><source>J. Am. Stat. Assoc.</source><year>2002</year><volume>97</volume><issue>460</issue><fpage>1090</fpage><lpage>1098</lpage><pub-id pub-id-type="amsid">1951262</pub-id><pub-id pub-id-type="doi">10.1198/016214502388618906</pub-id><pub-id pub-id-type="zbl">1041.62098</pub-id></mixed-citation></ref><ref id="CR24"><mixed-citation publication-type="other">Hyttinen, A., Eberhardt, F., Järvisalo, M.: Constraint-based causal discovery: Conflict resolution with answer set programming. UAI (2014). <ext-link xlink:href="http://www.its.caltech.edu/%7efehardt/papers/HEJ_UAI2014.pdf" ext-link-type="url">http://www.its.caltech.edu/~fehardt/papers/HEJ_UAI2014.pdf</ext-link></mixed-citation></ref><ref id="CR25"><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Ideker</surname><given-names>T</given-names></name><name><surname>Galitski</surname><given-names>T</given-names></name><name><surname>Hood</surname><given-names>L</given-names></name></person-group><article-title xml:lang="en">A new approach to decoding life: systems biology</article-title><source>Annu. Rev. Genomics Hum. Genet.</source><year>2001</year><volume>2</volume><fpage>343</fpage><lpage>372</lpage><pub-id pub-id-type="doi">10.1146/annurev.genom.2.1.343</pub-id></mixed-citation></ref><ref id="CR26"><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Kalisch</surname><given-names>M</given-names></name><name><surname>Mächler</surname><given-names>M</given-names></name><name><surname>Colombo</surname><given-names>D</given-names></name><name><surname>Maathuis</surname><given-names>MH</given-names></name><name><surname>Bühlmann</surname><given-names>P</given-names></name></person-group><article-title xml:lang="en">Causal inference using graphical models with the R package pcalg</article-title><source>J. Stat. Softw.</source><year>2012</year><volume>47</volume><issue>11</issue><fpage>1</fpage><lpage>26</lpage><pub-id pub-id-type="doi">10.18637/jss.v047.i11</pub-id></mixed-citation></ref><ref id="CR27"><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Karp</surname><given-names>RM</given-names></name></person-group><article-title xml:lang="en">The transitive closure of a random digraph</article-title><source>Random Struct. Algorithms</source><year>1990</year><volume>1</volume><issue>1</issue><fpage>73</fpage><lpage>93</lpage><pub-id pub-id-type="amsid">1068492</pub-id><pub-id pub-id-type="doi">10.1002/rsa.3240010106</pub-id><pub-id pub-id-type="zbl">0712.68076</pub-id></mixed-citation></ref><ref id="CR28"><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Kemmeren</surname><given-names>P</given-names></name><name><surname>Sameith</surname><given-names>K</given-names></name><name><surname>van de Pasch</surname><given-names>LAL</given-names></name><name><surname>Benschop</surname><given-names>JJ</given-names></name><name><surname>Lenstra</surname><given-names>TL</given-names></name><name><surname>Margaritis</surname><given-names>T</given-names></name><name><surname>O’Duibhir</surname><given-names>E</given-names></name><name><surname>Apweiler</surname><given-names>E</given-names></name><name><surname>van Wageningen</surname><given-names>S</given-names></name><name><surname>Ko</surname><given-names>CW</given-names></name><name><surname>van Heesch</surname><given-names>S</given-names></name><name><surname>Kashani</surname><given-names>MM</given-names></name><name><surname>Ampatziadis-Michailidis</surname><given-names>G</given-names></name><name><surname>Brok</surname><given-names>MO</given-names></name><name><surname>Brabers</surname><given-names>NACH</given-names></name><name><surname>Miles</surname><given-names>AJ</given-names></name><name><surname>Bouwmeester</surname><given-names>D</given-names></name><name><surname>van Hooff</surname><given-names>SR</given-names></name><name><surname>van Bakel</surname><given-names>H</given-names></name><name><surname>Sluiters</surname><given-names>E</given-names></name><name><surname>Bakker</surname><given-names>LV</given-names></name><name><surname>Snel</surname><given-names>B</given-names></name><name><surname>Lijnzaad</surname><given-names>P</given-names></name><name><surname>van Leenen</surname><given-names>D</given-names></name><name><surname>Groot Koerkamp</surname><given-names>MJA</given-names></name><name><surname>Holstege</surname><given-names>FCP</given-names></name></person-group><article-title xml:lang="en">Large-scale genetic perturbations reveal regulatory networks and an abundance of gene-specific repressors</article-title><source>Cell</source><year>2014</year><volume>157</volume><issue>3</issue><fpage>740</fpage><lpage>752</lpage><pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.cell.2014.02.054</pub-id></mixed-citation></ref><ref id="CR29"><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Krivelevich</surname><given-names>M</given-names></name><name><surname>Sudakov</surname><given-names>B</given-names></name></person-group><article-title xml:lang="en">The phase transition in random graphs: a simple proof</article-title><source>Random Struct. Algorithms</source><year>2013</year><volume>43</volume><issue>2</issue><fpage>131</fpage><lpage>138</lpage><pub-id pub-id-type="amsid">3085765</pub-id><pub-id pub-id-type="doi">10.1002/rsa.20470</pub-id><pub-id pub-id-type="zbl">1272.05181</pub-id></mixed-citation></ref><ref id="CR30"><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Maathuis</surname><given-names>MH</given-names></name><name><surname>Kalisch</surname><given-names>M</given-names></name><name><surname>Bühlmann</surname><given-names>P</given-names></name></person-group><article-title xml:lang="en">Estimating high-dimensional intervention effects from observational data</article-title><source>Ann. Stat.</source><year>2009</year><volume>37</volume><issue>6A</issue><fpage>3133</fpage><lpage>3164</lpage><pub-id pub-id-type="amsid">2549555</pub-id><pub-id pub-id-type="doi">10.1214/09-AOS685</pub-id><pub-id pub-id-type="zbl">1191.62118</pub-id></mixed-citation></ref><ref id="CR31"><mixed-citation publication-type="other">Magliacane, S., van Ommen, T.: Causal transfer learning (2017). <ext-link xlink:href="https://staff.science.uva.nl/j.m.mooij/articles/1707.06422.pdf" ext-link-type="url">https://staff.science.uva.nl/j.m.mooij/articles/1707.06422.pdf</ext-link></mixed-citation></ref><ref id="CR32"><mixed-citation publication-type="other">Magliacane, S., Claassen, T., Mooij, J.: Joint causal inference on observational and experimental datasets (2016a). <ext-link xlink:href="https://staff.fnwi.uva.nl/j.m.mooij/articles/1611.10351v2.pdf" ext-link-type="url">https://staff.fnwi.uva.nl/j.m.mooij/articles/1611.10351v2.pdf</ext-link></mixed-citation></ref><ref id="CR33"><mixed-citation publication-type="other">Magliacane, S., Claassen, T., Mooij, J.M.: Ancestral causal inference. In: Lee, D., Sugiyama, M., Luxburg, U., Guyon, I., Garnett, R. (eds.) Advances in Neural Information Processing Systems, vol. 29. Curran Associates, Inc. (2016b). <ext-link xlink:href="https://proceedings.neurips.cc/paper/2016/file/f3d9de86462c28781cbe5c47ef22c3e5-Paper.pdf" ext-link-type="url">https://proceedings.neurips.cc/paper/2016/file/f3d9de86462c28781cbe5c47ef22c3e5-Paper.pdf</ext-link></mixed-citation></ref><ref id="CR34"><mixed-citation publication-type="other">Malinsky, D., Spirtes, P.: Estimating causal effects with ancestral graph Markov models. In: Conference on Probabilistic Graphical Models, pp. 299–309. PMLR (2016)</mixed-citation></ref><ref id="CR35"><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Meinshausen</surname><given-names>N</given-names></name><name><surname>Hauser</surname><given-names>A</given-names></name><name><surname>Mooij</surname><given-names>J</given-names></name><name><surname>Peters</surname><given-names>J</given-names></name><name><surname>Versteeg</surname><given-names>P</given-names></name><name><surname>Bühlmann</surname><given-names>P</given-names></name></person-group><article-title xml:lang="en">Methods for causal inference from gene perturbation experiments and validation</article-title><source>Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.</source><year>2016</year><volume>113</volume><issue>27</issue><fpage>7361</fpage><lpage>7368</lpage><pub-id pub-id-type="doi">10.1073/pnas.1510493113</pub-id></mixed-citation></ref><ref id="CR36"><mixed-citation publication-type="other">Milo, R., Kashtan, N., Itzkovitz, S., Newman, M.: On the uniform generation of random graphs with prescribed degree sequences (2003). <ext-link xlink:href="https://arxiv.org/abs/cond-mat/0312028" ext-link-type="url">https://arxiv.org/abs/cond-mat/0312028</ext-link></mixed-citation></ref><ref id="CR37"><mixed-citation publication-type="other">Mooij, J.M., Claassen, T.: Constraint-based causal discovery using partial ancestral graphs in the presence of cycles. In: Conference on Uncertainty in Artificial Intelligence, pp. 1159–1168. PMLR (2020)</mixed-citation></ref><ref id="CR38"><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Newman</surname><given-names>ME</given-names></name></person-group><article-title xml:lang="en">Mixing patterns in networks</article-title><source>Phys. Rev. E</source><year>2003</year><volume>67</volume><issue>2</issue><pub-id pub-id-type="amsid">1975193</pub-id><pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevE.67.026126</pub-id></mixed-citation></ref><ref id="CR39"><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Newman</surname><given-names>ME</given-names></name><name><surname>Girvan</surname><given-names>M</given-names></name></person-group><article-title xml:lang="en">Finding and evaluating community structure in networks</article-title><source>Phys. Rev. E</source><year>2004</year><volume>69</volume><issue>2</issue><pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevE.69.026113</pub-id></mixed-citation></ref><ref id="CR40"><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Nogueira</surname><given-names>AR</given-names></name><name><surname>Pugnana</surname><given-names>A</given-names></name><name><surname>Ruggieri</surname><given-names>S</given-names></name><name><surname>Pedreschi</surname><given-names>D</given-names></name><name><surname>Gama</surname><given-names>J</given-names></name></person-group><article-title xml:lang="en">Methods and tools for causal discovery and causal inference</article-title><source>Wiley Interdiscip. Rev.: Data Min. Knowl. Discov.</source><year>2022</year><volume>12</volume><issue>2</issue></mixed-citation></ref><ref id="CR41"><mixed-citation publication-type="other">O’Donnell, R.T., Korb, K.B., Allison, L.: Causal KL: evaluating causal discovery (2021). <ext-link xlink:href="http://arxiv.org/abs/2111.06029" ext-link-type="url">arXiv:2111.06029</ext-link></mixed-citation></ref><ref id="CR42"><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Parikshak</surname><given-names>NN</given-names></name><name><surname>Gandal</surname><given-names>MJ</given-names></name><name><surname>Geschwind</surname><given-names>DH</given-names></name></person-group><article-title xml:lang="en">Systems biology and gene networks in neurodevelopmental and neurodegenerative disorders</article-title><source>Nat. Rev. Genet.</source><year>2015</year><volume>16</volume><issue>8</issue><fpage>441</fpage><lpage>458</lpage><pub-id pub-id-type="doi">10.1038/nrg3934</pub-id></mixed-citation></ref><ref id="CR43"><mixed-citation publication-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Pearl</surname><given-names>J</given-names></name></person-group><source>Causality</source><year>2009</year><publisher-loc>Cambridge</publisher-loc><publisher-name>Cambridge University Press</publisher-name><pub-id pub-id-type="doi">10.1017/CBO9780511803161</pub-id><pub-id pub-id-type="zbl">1188.68291</pub-id></mixed-citation></ref><ref id="CR44"><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Peters</surname><given-names>J</given-names></name><name><surname>Bühlmann</surname><given-names>P</given-names></name><name><surname>Meinshausen</surname><given-names>N</given-names></name></person-group><article-title xml:lang="en">Causal inference by using invariant prediction: identification and confidence intervals</article-title><source>J. R. Stat. Soc.: Ser. B (Stat. Methodol.)</source><year>2016</year><volume>78</volume><issue>5</issue><fpage>947</fpage><lpage>1012</lpage><pub-id pub-id-type="amsid">3557186</pub-id><pub-id pub-id-type="doi">10.1111/rssb.12167</pub-id><pub-id pub-id-type="zbl">1414.62297</pub-id></mixed-citation></ref><ref id="CR45"><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Phillips</surname><given-names>PC</given-names></name></person-group><article-title xml:lang="en">Epistasis-the essential role of gene interactions in the structure and evolution of genetic systems</article-title><source>Nat. Rev. Genet.</source><year>2008</year><volume>9</volume><issue>11</issue><fpage>855</fpage><lpage>867</lpage><pub-id pub-id-type="doi">10.1038/nrg2452</pub-id></mixed-citation></ref><ref id="CR46"><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Rau</surname><given-names>A</given-names></name><name><surname>Jaffrézic</surname><given-names>F</given-names></name><name><surname>Nuel</surname><given-names>G</given-names></name></person-group><article-title xml:lang="en">Joint estimation of causal effects from observational and intervention gene expression data</article-title><source>BMC Syst. Biol.</source><year>2013</year><volume>7</volume><fpage>111</fpage><pub-id pub-id-type="doi">10.1186/1752-0509-7-111</pub-id></mixed-citation></ref><ref id="CR47"><mixed-citation publication-type="other">Richardson, T.: A discovery algorithm for directed cyclic graphs. In: Proceedings of the Twelfth International Conference on Uncertainty in Artificial Intelligence, pp. 454–461 (1996)</mixed-citation></ref><ref id="CR48"><mixed-citation publication-type="other">Rothenhäusler, D., Bühlmann, P., Meinshausen, N.: Causal Dantzig: fast inference in linear structural equation models with hidden variables under additive interventions. Ann. Stat. <bold>47</bold>(3), 1688–1722 (2019). <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1214/18-AOS1732" ext-link-type="doi">https://doi.org/10.1214/18-AOS1732</ext-link></mixed-citation></ref><ref id="CR49"><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Sachs</surname><given-names>K</given-names></name><name><surname>Perez</surname><given-names>O</given-names></name><name><surname>Pe’er</surname><given-names>D</given-names></name><name><surname>Lauffenburger</surname><given-names>DA</given-names></name><name><surname>Nolan</surname><given-names>GP</given-names></name></person-group><article-title xml:lang="en">Causal protein-signaling networks derived from multiparameter single-cell data</article-title><source>Science</source><year>2005</year><volume>308</volume><issue>5721</issue><fpage>523</fpage><lpage>529</lpage><pub-id pub-id-type="doi">10.1126/science.1105809</pub-id></mixed-citation></ref><ref id="CR50"><mixed-citation publication-type="book"><person-group person-group-type="editor"><name><surname>Sanguinetti</surname><given-names>G</given-names></name><name><surname>Huynh-Thu</surname><given-names>VA</given-names></name></person-group><source>Gene Regulatory Networks: Methods and Protocols</source><year>2019</year><publisher-loc>New York</publisher-loc><publisher-name>Springer</publisher-name><pub-id pub-id-type="doi">10.1007/978-1-4939-8882-2</pub-id><pub-id pub-id-type="zbl">1417.92005</pub-id></mixed-citation></ref><ref id="CR51"><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Shalem</surname><given-names>O</given-names></name><name><surname>Sanjana</surname><given-names>NE</given-names></name><name><surname>Zhang</surname><given-names>F</given-names></name></person-group><article-title xml:lang="en">High-throughput functional genomics using CRISPR-Cas9</article-title><source>Nat. Rev. Genet.</source><year>2015</year><volume>16</volume><issue>5</issue><fpage>299</fpage><lpage>311</lpage><pub-id pub-id-type="doi">10.1038/nrg3899</pub-id></mixed-citation></ref><ref id="CR52"><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Spencer</surname><given-names>SE</given-names></name><name><surname>Hill</surname><given-names>SM</given-names></name><name><surname>Mukherjee</surname><given-names>S</given-names></name></person-group><article-title xml:lang="en">Inferring network structure from interventional time-course experiments</article-title><source>Ann. Appl. Stat.</source><year>2015</year><volume>9</volume><fpage>507</fpage><lpage>524</lpage><pub-id pub-id-type="amsid">3341125</pub-id><pub-id pub-id-type="doi">10.1214/15-AOAS806</pub-id><pub-id pub-id-type="zbl">1454.62403</pub-id></mixed-citation></ref><ref id="CR53"><mixed-citation publication-type="other">Spirtes, P.: Introduction to causal inference. J. Mach. Learn. Res. 11(5) (2010)</mixed-citation></ref><ref id="CR54"><mixed-citation publication-type="other">Spirtes, P., Glymour, C.N., Scheines, R., Heckerman, D.: Causation, Prediction, and Search. MIT Press, Cambridge (2000)</mixed-citation></ref><ref id="CR55"><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Ursu</surname><given-names>O</given-names></name><name><surname>Neal</surname><given-names>JT</given-names></name><name><surname>Shea</surname><given-names>E</given-names></name><name><surname>Thakore</surname><given-names>PI</given-names></name><name><surname>Jerby-Arnon</surname><given-names>L</given-names></name><name><surname>Nguyen</surname><given-names>L</given-names></name><name><surname>Dionne</surname><given-names>D</given-names></name><name><surname>Diaz</surname><given-names>C</given-names></name><name><surname>Bauman</surname><given-names>J</given-names></name><name><surname>Mosaad</surname><given-names>MM</given-names></name><etal/></person-group><article-title xml:lang="en">Massively parallel phenotyping of coding variants in cancer with perturb-seq</article-title><source>Nat. Biotechnol.</source><year>2022</year><volume>40</volume><fpage>1</fpage><lpage>10</lpage></mixed-citation></ref><ref id="CR56"><mixed-citation publication-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Wang</surname><given-names>Y</given-names></name><name><surname>Solus</surname><given-names>L</given-names></name><name><surname>Yang</surname><given-names>K</given-names></name><name><surname>Uhler</surname><given-names>C</given-names></name></person-group><person-group person-group-type="editor"><name><surname>Guyon</surname><given-names>I</given-names></name><name><surname>Luxburg</surname><given-names>UV</given-names></name><name><surname>Bengio</surname><given-names>S</given-names></name><name><surname>Wallach</surname><given-names>H</given-names></name><name><surname>Fergus</surname><given-names>R</given-names></name><name><surname>Vishwanathan</surname><given-names>S</given-names></name><name><surname>Garnett</surname><given-names>R</given-names></name></person-group><article-title xml:lang="en">Permutation-based causal inference algorithms with interventions</article-title><source>Advances in Neural Information Processing Systems</source><year>2017</year><publisher-loc>New York</publisher-loc><publisher-name>Curran Associates Inc.</publisher-name></mixed-citation></ref><ref id="CR57"><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Zhang</surname><given-names>J</given-names></name></person-group><article-title xml:lang="en">Causal reasoning with ancestral graphs</article-title><source>J. Mach. Learn. Res.</source><year>2008</year><volume>9</volume><fpage>1437</fpage><lpage>1474</lpage><pub-id pub-id-type="amsid">2426048</pub-id><pub-id pub-id-type="zbl">1225.68254</pub-id></mixed-citation></ref></ref-list></ref-list><app-group><app id="App1"><sec id="Sec14"><title>Appendix A: Proofs</title><sec id="Sec15"><title>Appendix A.1: Proof of Theorem <xref rid="FPar10" ref-type="">3.5</xref></title><sec><p id="Par150">To prove Theorem <xref rid="FPar10" ref-type="">3.5</xref> we need the following preliminary result.</p></sec><sec id="FPar31"><title>Lemma 1</title><p id="Par151">Let <inline-formula id="IEq451"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq451_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$G=(V,E)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq451.gif"/></alternatives></inline-formula> be such that <italic>E</italic> is drawn at random with marginal probabilities<disp-formula id="Equ91"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∼</mml:mo><mml:mfenced open="{"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mi>δ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mtext>if</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mtext>else</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ91_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} E[k,\ell ]\sim {\left\{ \begin{array}{ll} \delta (1) &amp;{} \text { if }k=\ell \\ B(1,q) &amp;{} \text { else} \end{array}\right. }, \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ91.gif"/></alternatives></disp-formula>where <inline-formula id="IEq452"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq452_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$q\in (0,1)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq452.gif"/></alternatives></inline-formula>, with <inline-formula id="IEq453"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq453_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[k,\ell ]$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq453.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq454"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq454_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[k^\prime ,\ell ^\prime ]$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq454.gif"/></alternatives></inline-formula> drawn independently for all <inline-formula id="IEq455"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq455_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$k,k^\prime $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq455.gif"/></alternatives></inline-formula> and all <inline-formula id="IEq456"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>≠</mml:mo><mml:mrow/><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq456_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\ell \ne {}\ell ^\prime $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq456.gif"/></alternatives></inline-formula>, and with a covariance structure given by<disp-formula id="Equ24"><label>A1</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtext>Cov</mml:mtext><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:msubsup></mml:mfenced><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>κ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ24_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \text {Cov}\left( {}E[k,\ell ],E[k^\prime ,\ell ]\Big |(E[\tilde{k}_j,\ell ])_{j=1}^{J}\right) =\kappa _{N,J}&gt;0\,, \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ24.gif"/></alternatives></disp-formula>with <inline-formula id="IEq457"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq457_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$N:=\sum _{j=1}^JE[\tilde{k}_j,\ell ]$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq457.gif"/></alternatives></inline-formula>, for all <inline-formula id="IEq458"><alternatives><mml:math><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:math><tex-math id="IEq458_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\ell $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq458.gif"/></alternatives></inline-formula> and any pairwise distinct <inline-formula id="IEq459"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>⋯</mml:mo><mml:mrow/><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mi>J</mml:mi></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>⋯</mml:mo><mml:mrow/><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq459_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$k,k^\prime ,\tilde{k}_1,\dots {},\tilde{k}_J\in \left\{ {}1,2,\dots {},p\right\} $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq459.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p><p id="Par152">Fix <inline-formula id="IEq460"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>≠</mml:mo><mml:mrow/><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq460_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\ell \ne {}\ell ^\prime $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq460.gif"/></alternatives></inline-formula> and disjoint sets <inline-formula id="IEq461"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>⊂</mml:mo><mml:mrow/><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>⋯</mml:mo><mml:mrow/><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq461_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {Q}_1,\mathcal {Q}_2\subset {}\left\{ {}1,2,\dots {},p\right\} $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq461.gif"/></alternatives></inline-formula> and disjoint sets <inline-formula id="IEq462"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mo stretchy="true">~</mml:mo></mml:mover><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mo stretchy="true">~</mml:mo></mml:mover><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>⊂</mml:mo><mml:mrow/><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>⋯</mml:mo><mml:mrow/><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq462_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\widetilde{\mathcal {Q}}_1,\widetilde{\mathcal {Q}}_2\subset {}\left\{ {}1,2,\dots {},p\right\} $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq462.gif"/></alternatives></inline-formula> such that <inline-formula id="IEq463"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>∉</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>∪</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>∉</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mo stretchy="true">~</mml:mo></mml:mover><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>∪</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mo stretchy="true">~</mml:mo></mml:mover><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mo stretchy="true">~</mml:mo></mml:mover><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq463_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\ell \notin {}\mathcal {Q}_1\cup \mathcal {Q}_2,\ell ^\prime \notin \widetilde{\mathcal {Q}}_1\cup \widetilde{\mathcal {Q}}_2,|\mathcal {Q}_1|=|\widetilde{\mathcal {Q}}_1|$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq463.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq464"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mo stretchy="true">~</mml:mo></mml:mover><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq464_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$|\mathcal {Q}_2|=|\widetilde{\mathcal {Q}}_2|$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq464.gif"/></alternatives></inline-formula>. Furthermore, fix <inline-formula id="IEq465"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mo>∈</mml:mo><mml:msup><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq465_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\textbf{m},\bar{\textbf{m}}\in \left\{ {}0,1\right\} ^{|\mathcal {Q}_2|}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq465.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p><p id="Par153">Then, we have<disp-formula id="Equ25"><label>A2</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em" stretchy="true">[</mml:mo></mml:mrow><mml:munder><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:munder><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mo stretchy="true">~</mml:mo></mml:mover><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="2em"/><mml:msub><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mfenced><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mfenced><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mo stretchy="true">~</mml:mo></mml:mover><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em" stretchy="true">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em" stretchy="true">[</mml:mo></mml:mrow><mml:munder><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:munder><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mo stretchy="true">~</mml:mo></mml:mover><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="2em"/><mml:msub><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mfenced><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mfenced><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mo stretchy="true">~</mml:mo></mml:mover><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em" stretchy="true">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ25_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned}&amp;\mathbb {P}\Bigg [\sum _{k\in {}\mathcal {Q}_1}E[k,\ell ]&gt;\sum _{k\in {}\widetilde{\mathcal {Q}}_1}E[k,\ell ^\prime ]\Bigg |\\&amp;\qquad \left( {}E[k,\ell ]\right) _{k\in {}\mathcal {Q}_2}=\textbf{m},\left( {}E[k,\ell ^\prime ]\right) _{k\in {}\widetilde{\mathcal {Q}}_2}=\bar{\textbf{m}}\Bigg ]\\&amp;\quad &gt;\mathbb {P}\Bigg [\sum _{k\in {}\mathcal {Q}_1}E[k,\ell ]&lt;\sum _{k\in {}\widetilde{\mathcal {Q}}_1}E[k,\ell ^\prime ]\Bigg |\\&amp;\qquad \left( {}E[k,\ell ]\right) _{k\in {}\mathcal {Q}_2}=\textbf{m},\left( {}E[k,\ell ^\prime ]\right) _{k\in {}\widetilde{\mathcal {Q}}_2}=\bar{\textbf{m}}\Bigg ]\,, \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ25.gif"/></alternatives></disp-formula>if and only if<disp-formula id="Equ92"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ92_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} ||\textbf{m}||_1&gt;||\bar{\textbf{m}}||_1. \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ92.gif"/></alternatives></disp-formula></p></sec><sec id="FPar32"><title>Proof</title><p id="Par154">First note that by construction we have for <inline-formula id="IEq466"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mo>∈</mml:mo><mml:msup><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq466_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$${\textbf {x}},\tilde{{\textbf {x}}}\in \left\{ {}0,1\right\} ^{|\mathcal {Q}_1|}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq466.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq467"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">y</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="bold">y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mo>∈</mml:mo><mml:msup><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq467_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\textbf{y},\tilde{\textbf{y}}\in \left\{ {}0,1\right\} ^{|\mathcal {Q}_2|}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq467.gif"/></alternatives></inline-formula> that<disp-formula id="Equ26"><label>A3</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>∈</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">y</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mo stretchy="true">~</mml:mo></mml:mover><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="bold">x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mo stretchy="true">~</mml:mo></mml:mover><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="bold">y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover></mml:mfenced><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ26_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned}&amp;\mathbb {P}\left[ {}(E[k,\ell ])_{k\in \mathcal {Q}_1}=\textbf{x}\Big |(E[r,\ell ])_{3\in \mathcal {Q}_2}=\textbf{y}\right] \\&amp;\quad =\mathbb {P}\left[ {}(E[k,\ell ^\prime ])_{k\in \widetilde{\mathcal {Q}}_1}=\tilde{\textbf{x}}\Big |(E[r,\ell ^\prime ])_{r\in \widetilde{\mathcal {Q}}_2}=\tilde{\textbf{y}}\right] \,. \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ26.gif"/></alternatives></disp-formula>Second, let <inline-formula id="IEq468"><alternatives><mml:math><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:math><tex-math id="IEq468_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\ell $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq468.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq469"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mo>⊊</mml:mo><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>⋯</mml:mo><mml:mrow/><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq469_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {Q}\subsetneq \left\{ {}1,\dots {},p\right\} $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq469.gif"/></alternatives></inline-formula> be arbitrary such that <inline-formula id="IEq470"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>∉</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq470_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\ell \notin \mathcal {Q}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq470.gif"/></alternatives></inline-formula>, and <inline-formula id="IEq471"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∈</mml:mo><mml:msup><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq471_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\textbf{m}=(m_j)\in \left\{ {}0,1\right\} ^{|\mathcal {Q}|}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq471.gif"/></alternatives></inline-formula> a vector such that <inline-formula id="IEq472"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>≥</mml:mo><mml:mrow/><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq472_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\sum _j{}m_j\ge {}1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq472.gif"/></alternatives></inline-formula>. Suppose furthermore without loss of generality that <inline-formula id="IEq473"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq473_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$1\in {}\mathcal {Q}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq473.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq474"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq474_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$m_1=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq474.gif"/></alternatives></inline-formula>. We have for <inline-formula id="IEq475"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>≠</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>∉</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq475_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\ell \ne {}k\notin \mathcal {Q}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq475.gif"/></alternatives></inline-formula> that<disp-formula id="Equ27"><label>A4</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mo lspace="0.15em" rspace="0.15em" stretchy="false">\</mml:mo><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mn>1</mml:mn></mml:mfenced></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mo lspace="0.15em" rspace="0.15em" stretchy="false">\</mml:mo><mml:mrow/><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mn>1</mml:mn></mml:mfenced></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ27_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned}&amp;\mathbb {P}\left[ {}E[k,\ell ]=1|(E[r,\ell ])_{r\in {}\mathcal {Q}}=\textbf{m}\right] \\&amp;\quad =\frac{\mathbb {P}\left[ {}E[k,\ell ]=1,E[1,\ell ]=1\Big |(E[r,\ell ])_{r\in {}\mathcal {Q}\setminus \left\{ {}1\right\} }=\tilde{\textbf{m}}\right] }{\mathbb {P}\left[ {}E[1,\ell ]=1\Big |(E[r,\ell ])_{r\in {}\mathcal {Q}\setminus {}\left\{ {}1\right\} }=\tilde{\textbf{m}}\right] }\,, \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ27.gif"/></alternatives></disp-formula>where <inline-formula id="IEq476"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math id="IEq476_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\tilde{\textbf{m}}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq476.gif"/></alternatives></inline-formula> is the vector <inline-formula id="IEq477"><alternatives><mml:math><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:math><tex-math id="IEq477_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\textbf{m}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq477.gif"/></alternatives></inline-formula> without its first entry. For ease of notation denote<disp-formula id="Equ93"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mo lspace="0.15em" rspace="0.15em" stretchy="false">\</mml:mo><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mn>1</mml:mn></mml:mfenced></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ93_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} Z_0=\left\{ {}(E[r,\ell ])_{r\in {}\mathcal {Q}\setminus \left\{ {}1\right\} }=\tilde{\textbf{m}}\right\} . \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ93.gif"/></alternatives></disp-formula>Then, using (<xref rid="Equ24" ref-type="disp-formula">A1</xref>) we have<disp-formula id="Equ28"><label>A5</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mfenced><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mfenced><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mtext>and</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mfenced><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ28_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned}&amp;\frac{\mathbb {P}\left[ {}E[k,\ell ]=1,E[1,\ell ]=1|Z_0\right] }{\mathbb {P}\left[ {}E[1,\ell ]=1|Z_0\right] }\nonumber \\&amp;\quad&gt;\frac{\mathbb {P}\left[ {}E[k,\ell ]=1|Z_0\right] \mathbb {P}\left[ {}E[1,\ell ]=1|Z_0\right] }{\mathbb {P}\left[ {}E[1,\ell ]=1|Z_0\right] }\nonumber \\&amp;\quad =\frac{\mathbb {P}\left[ {}E[k,\ell ]=1|Z_0\right] \mathbb {P}\left[ {}E[1,\ell ]=0|Z_0\right] }{\mathbb {P}\left[ {}E[1,\ell ]=0|Z_0\right] }\nonumber \\&amp;\quad &gt;\frac{\mathbb {P}\left[ {}E[k,\ell ]=1,E[1,\ell ]=0|Z_0\right] }{\mathbb {P}\left[ {}E[1,\ell ]=0|Z_0\right] }\nonumber \\&amp;\quad =\mathbb {P}\left[ {}E[k,\ell ]=1|Z_0\text { and }E[1,\ell ]=0\right] \,. \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ28.gif"/></alternatives></disp-formula>By symmetry of the covariance structure yielding (<xref rid="Equ26" ref-type="disp-formula">A3</xref>) we follow that for any <inline-formula id="IEq478"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq478_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$k,k^\prime ,\ell ,\ell ^\prime $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq478.gif"/></alternatives></inline-formula> s.t. <inline-formula id="IEq479"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>≠</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq479_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$k\ne {}\ell $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq479.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq480"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>≠</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq480_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$k^\prime \ne \ell ^\prime $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq480.gif"/></alternatives></inline-formula> and subsets <inline-formula id="IEq481"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mo stretchy="true">~</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq481_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {Q},\widetilde{\mathcal {Q}}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq481.gif"/></alternatives></inline-formula> with <inline-formula id="IEq482"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mo stretchy="true">~</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq482_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$|\mathcal {Q}|=|\widetilde{\mathcal {Q}}|$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq482.gif"/></alternatives></inline-formula> that<disp-formula id="Equ29"><label>A6</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mo stretchy="true">~</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mrow></mml:mover></mml:mfenced><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ29_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned}&amp;\mathbb {P}\left[ {}E[k,\ell ]=1|(E[r,\ell ])_{r\in {}\mathcal {Q}}=\textbf{m}\right] \\&amp;\quad &gt;\mathbb {P}\left[ {}E[k^\prime ,\ell ^\prime ]=1|(E[r,\ell ^\prime ])_{r\in {}\widetilde{\mathcal {Q}}}=\bar{\textbf{m}}\right] \,, \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ29.gif"/></alternatives></disp-formula>if and only if<disp-formula id="Equ30"><label>A7</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ30_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} ||\textbf{m}||_1&gt;||\bar{\textbf{m}}||_1\,. \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ30.gif"/></alternatives></disp-formula>In particular, by (<xref rid="Equ24" ref-type="disp-formula">A1</xref>) we have that if equality holds in (<xref rid="Equ29" ref-type="disp-formula">A6</xref>), equality holds in (<xref rid="Equ30" ref-type="disp-formula">A7</xref>), yielding the “if and only if” part of the statement.</p><p id="Par155">Moreover, we obtain analogously the opposite statement that for any <inline-formula id="IEq483"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq483_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$k,k^\prime ,\ell ,\ell ^\prime $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq483.gif"/></alternatives></inline-formula> s.t. <inline-formula id="IEq484"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>≠</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq484_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$k\ne {}\ell $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq484.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq485"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>≠</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq485_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$k^\prime \ne \ell ^\prime $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq485.gif"/></alternatives></inline-formula> and subsets <inline-formula id="IEq486"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mo stretchy="true">~</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq486_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {Q},\widetilde{\mathcal {Q}}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq486.gif"/></alternatives></inline-formula> with <inline-formula id="IEq487"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mo stretchy="true">~</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq487_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$|\mathcal {Q}|=|\widetilde{\mathcal {Q}}|$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq487.gif"/></alternatives></inline-formula> we have<disp-formula id="Equ31"><label>A8</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mo stretchy="true">~</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mrow></mml:mover></mml:mfenced><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ31_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned}&amp;\mathbb {P}\left[ {}E[k,\ell ]=0|(E[r,\ell ])_{r\in {}\mathcal {Q}}=\textbf{m}\right] \\&amp;\quad &gt;\mathbb {P}\left[ {}E[k^\prime ,\ell ^\prime ]=0|(E[r,\ell ^\prime ])_{r\in {}\widetilde{\mathcal {Q}}}=\bar{\textbf{m}}\right] \,, \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ31.gif"/></alternatives></disp-formula>if and only if<disp-formula id="Equ94"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ94_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} ||\textbf{m}||_1&lt;||\bar{\textbf{m}}||_1. \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ94.gif"/></alternatives></disp-formula>Again, with equality holding either in both, or in none of the equations by virtue of (<xref rid="Equ26" ref-type="disp-formula">A3</xref>).</p><p id="Par156">Let us in the following assume without loss of generality by symmetry of the covariance structure and independence between columns that <inline-formula id="IEq488"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mo stretchy="true">~</mml:mo></mml:mover><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq488_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {Q}_x=\widetilde{\mathcal {Q}}_x$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq488.gif"/></alternatives></inline-formula> for <inline-formula id="IEq489"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq489_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$x=1,2$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq489.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p><p id="Par157">The claim of Lemma <xref rid="FPar30" ref-type="">1</xref> can now be proven via induction on the size of the set <inline-formula id="IEq490"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq490_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {Q}_1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq490.gif"/></alternatives></inline-formula>, while keeping <inline-formula id="IEq491"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq491_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {Q}_2$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq491.gif"/></alternatives></inline-formula> fixed. To this end, <inline-formula id="IEq492"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq492_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\ell ,\ell ^\prime ,\textbf{m},\bar{\textbf{m}},\mathcal {Q}_1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq492.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq493"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq493_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {Q}_2$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq493.gif"/></alternatives></inline-formula> be as in the assumption (including <inline-formula id="IEq494"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>∉</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq494_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\ell ^\prime \notin \mathcal {Q}_1,\mathcal {Q}_2$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq494.gif"/></alternatives></inline-formula>). We initialize the induction hypothesis with <inline-formula id="IEq495"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mi>k</mml:mi></mml:mfenced><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq495_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$|\mathcal {Q}_1|=|\left\{ {}k\right\} |=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq495.gif"/></alternatives></inline-formula>. Define<disp-formula id="Equ95"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mi>A</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">[</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="2em"/><mml:mspace width="2em"/><mml:msub><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mfenced><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mfenced><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mfenced><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>×</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mfenced><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mrow></mml:mover></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ95_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned} A&amp;:=\mathbb {P}\Big [E[k,\ell ]&gt;E[k,\ell ^\prime ]\Big |\\&amp;\qquad \qquad \left( {}E[r,\ell ]\right) _{r\in {}\mathcal {Q}_2}=\textbf{m},\left( {}E[r,\ell ^\prime ]\right) _{r\in {}\mathcal {Q}_2}=\bar{\textbf{m}}\Big ]\\&amp;=\mathbb {P}\left[ {}E[k,\ell ]=1\Big |\left( {}E[r,\ell ]\right) _{r\in {}\mathcal {Q}_2}=\textbf{m}\right] \\&amp;\quad \times \mathbb {P}\left[ {}E[k,\ell ^\prime ]=0\Big |\left( {}E[r,\ell ^\prime ]\right) _{r\in {}\mathcal {Q}_2}=\bar{\textbf{m}}\right] . \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ95.gif"/></alternatives></disp-formula>In the case <inline-formula id="IEq496"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq496_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$||\textbf{m}||_1&gt;||\bar{\textbf{m}}||_1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq496.gif"/></alternatives></inline-formula> we have by (<xref rid="Equ29" ref-type="disp-formula">A6</xref>) and (<xref rid="Equ31" ref-type="disp-formula">A8</xref>) that<disp-formula id="Equ32"><label>A9</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mi>A</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mfenced><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mrow></mml:mover></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>×</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mfenced><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">[</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="2em"/><mml:mspace width="2em"/><mml:msub><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mfenced><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mfenced><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ32_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned} A&amp;&gt;\mathbb {P}\left[ {}E[k,\ell ^\prime ]=1\Big |\left( {}E[r,\ell ^\prime ]\right) _{r\in {}\mathcal {Q}_2}=\bar{\textbf{m}}\right] \\&amp;\quad \times \mathbb {P}\left[ {}E[k,\ell ]=0\Big |\left( {}E[r,\ell ]\right) _{r\in {}\mathcal {Q}_2}=\textbf{m}\right] \\&amp;=\mathbb {P}\Big [E[k,\ell ]&lt;E[k,\ell ^\prime ]\Big |\\&amp;\qquad \qquad \left( {}E[r,\ell ]\right) _{r\in {}\mathcal {Q}_2}=\textbf{m},\left( {}E[r,\ell ^\prime ]\right) _{r\in {}\mathcal {Q}_2}=\bar{\textbf{m}}\Big ]\,. \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ32.gif"/></alternatives></disp-formula>In the same way we have that if <inline-formula id="IEq497"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq497_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$||\textbf{m}||_1=||\bar{\textbf{m}}||_1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq497.gif"/></alternatives></inline-formula> we obtain equality in (<xref rid="Equ32" ref-type="disp-formula">A9</xref>) by using that equality in (<xref rid="Equ30" ref-type="disp-formula">A7</xref>) yields equality in (<xref rid="Equ29" ref-type="disp-formula">A6</xref>), yielding the base case of the induction.</p><p id="Par158">It remains to show the induction step. Let the claim be shown for <inline-formula id="IEq498"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">N</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq498_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$|\mathcal {Q}_1|=N\in \mathbb {N}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq498.gif"/></alternatives></inline-formula> and consider now <inline-formula id="IEq499"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>⋯</mml:mo><mml:mrow/><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfenced><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq499_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$|\mathcal {Q}_1|=|\left\{ {}k_1,\dots {},k_{N+1}\right\} |=N+1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq499.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq500"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq500_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$||\textbf{m}||_1&gt;||\bar{\textbf{m}}||_1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq500.gif"/></alternatives></inline-formula>. For ease of notation let us define for <inline-formula id="IEq501"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq501_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$x,y=0,1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq501.gif"/></alternatives></inline-formula> the events<disp-formula id="Equ96"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:msub><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mfenced><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mfenced><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mrow></mml:mover></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>∩</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ96_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned} Z&amp;:=\left\{ \left( {}E[r,\ell ]\right) _{r\in {}\mathcal {Q}_2}={\textbf {m}},\left( {}E[r,\ell ^\prime ]\right) _{r\in {}\mathcal {Q}_2}=\bar{{\textbf {m}}}\right\} ,\\ \tilde{Z}_{(x,y)}&amp;:=\left\{ {}E[k_{N+1},\ell ]=x,E[k_{N+1},\ell ^\prime ]=y\right\} ,\\ Z_{(x,y)}&amp;:=Z\cap \tilde{Z}_{(x,y)}. \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ96.gif"/></alternatives></disp-formula>We have<disp-formula id="Equ33"><label>A10</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mi>B</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em" stretchy="true">[</mml:mo></mml:mrow><mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="2em"/><mml:mspace width="2em"/><mml:msub><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mfenced><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mfenced><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em" stretchy="true">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:munder accentunder="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:msubsup><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mo>⏟</mml:mo></mml:munder><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:munder><mml:munder accentunder="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:msubsup><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mo>⏟</mml:mo></mml:munder><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:munder><mml:munder accentunder="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:msubsup><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>≥</mml:mo><mml:mrow/><mml:msubsup><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mo>⏟</mml:mo></mml:munder><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:munder><mml:munder accentunder="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:msubsup><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mo>⏟</mml:mo></mml:munder><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ33_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned} B&amp;:=\mathbb {P}\Bigg [\sum _{n=1}^{N+1}E[k_n,\ell ]&gt;\sum _{n=1}^{N+1}E[k_n,\ell ^\prime ]\Bigg |\\&amp;\qquad \qquad \left( {}E[r,\ell ]\right) _{r\in {}\mathcal {Q}_2}=\textbf{m},\left( {}E[r,\ell ^\prime ]\right) _{r\in {}\mathcal {Q}_2}=\bar{\textbf{m}}\Bigg ]\\&amp;=\underbrace{\mathbb {P}\left[ \sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ]&gt;\sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ^\prime ]\Bigg |Z_{(0,0)}\right] }_{:=P_{(0,0)}}\mathbb {P}\left[ {}\tilde{Z}_{(0,0)}\Big |Z\right] \\&amp;\quad +\underbrace{\mathbb {P}\left[ \sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ]&gt;\sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ^\prime ]\Bigg |Z_{(1,1)}\right] }_{:=P_{(1,1)}}\mathbb {P}\left[ {}\tilde{Z}_{(1,1)}\Big |Z\right] \\&amp;\quad +\underbrace{\mathbb {P}\left[ \sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ]\ge {}\sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ^\prime ]\Bigg |Z_{(1,0)}\right] }_{:=P_{(1,0)}}\mathbb {P}\left[ {}\tilde{Z}_{(1,0)}\Big |Z\right] \\&amp;\quad +\underbrace{\mathbb {P}\left[ \sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ]&gt;1+\sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ^\prime ]\Bigg |Z_{(0,1)}\right] }_{:=P_{(0,1)}}\mathbb {P}\left[ {}\tilde{Z}_{(0,1)}\Big |Z\right] \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ33.gif"/></alternatives></disp-formula>Using the induction assumption we have immediately<disp-formula id="Equ34"><label>A11</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mfenced><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mfenced><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ34_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned} P_{(0,0)}&amp;&gt;\mathbb {P}\left[ \sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ]&lt;\sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ^\prime ]\Bigg |Z_{(0,0)}\right] \,,\\ P_{(1,1)}&amp;&gt;\mathbb {P}\left[ \sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ]&lt;\sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ^\prime ]\Bigg |Z_{(1,1)}\right] \,. \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ34.gif"/></alternatives></disp-formula>Moreover we obtain by induction assumption as <inline-formula id="IEq502"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq502_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$||\textbf{m}||_1+1&gt;||\bar{\textbf{m}}||_1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq502.gif"/></alternatives></inline-formula> that<disp-formula id="Equ35"><label>A12</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mrow/><mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mrow/><mml:mo>+</mml:mo><mml:munder><mml:munder accentunder="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:msubsup><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mo>⏟</mml:mo></mml:munder><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:munder></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mrow/><mml:mo>+</mml:mo><mml:munder><mml:munder accentunder="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mo>⏟</mml:mo></mml:munder><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ35_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned} P_{(1,0)}&amp;&gt;\mathbb {P}\left[ \sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ]\le {}\sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ^\prime ]\Bigg |Z_{(1,0)}\right] \\&amp;=\mathbb {P}\left[ {}1+\sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ]&lt;\sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ^\prime ]\Bigg |Z_{(1,0)}\right] \\&amp;\quad {}+\underbrace{\mathbb {P}\left[ \sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ]=\sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ^\prime ]\Bigg |Z_{(1,0)}\right] }_{:=\gamma _1}\\&amp;\quad {}+\underbrace{\mathbb {P}\left[ {}1+\sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ]=\sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ^\prime ]\Bigg |Z_{(1,0)}\right] }_{:=\gamma _2}\,, \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ35.gif"/></alternatives></disp-formula>and by <inline-formula id="IEq503"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>≥</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq503_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$||\textbf{m}||_1\ge {}||\bar{\textbf{m}}||_1+1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq503.gif"/></alternatives></inline-formula> we have,<disp-formula id="Equ36"><label>A13</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mrow/><mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mrow/><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>≥</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mrow/><mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mrow/><mml:mo>-</mml:mo><mml:munder><mml:munder accentunder="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:msubsup><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mo>⏟</mml:mo></mml:munder><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:munder></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mrow/><mml:mo>-</mml:mo><mml:munder><mml:munder accentunder="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:msubsup><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mo>⏟</mml:mo></mml:munder><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ36_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned} P_{(0,1)}&amp;=\mathbb {P}\left[ \sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ]&gt;{}\sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ^\prime ]\Bigg |Z_{(0,1)}\right] \\&amp;\quad {}-\mathbb {P}\left[ \sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ]=1+\sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ^\prime ]\Bigg |Z_{(0,1)}\right] \\&amp;\ge \mathbb {P}\left[ \sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ]\le {}\sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ^\prime ]\Bigg |Z_{(0,1)}\right] \\&amp;\quad {}-\underbrace{\mathbb {P}\left[ \sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ]=\sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ^\prime ]\Bigg |Z_{(0,1)}\right] }_{:=\tilde{\gamma }_1}\\&amp;\quad {}-\underbrace{\mathbb {P}\left[ \sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ]=1+\sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ^\prime ]\Bigg |Z_{(0,1)}\right] }_{:=\tilde{\gamma }_2}\,, \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ36.gif"/></alternatives></disp-formula>Now we need to show that<disp-formula id="Equ97"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mfenced><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mfenced><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mfenced><mml:mfenced close=")" open="("><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mfenced><mml:mo>≥</mml:mo><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ97_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned}&amp;\mathbb {P}\left[ \tilde{Z}_{(1,0)}\Big |Z\right] \left( {}\gamma _1+\gamma _2\right) -\mathbb {P}\left[ \tilde{Z}_{(0,1)}\Big |Z\right] \left( \tilde{\gamma }_1+\tilde{\gamma }_2\right) \ge {}0, \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ97.gif"/></alternatives></disp-formula>in order that we can drop it. We start by using the induction assumption to show:<disp-formula id="Equ37"><label>A14</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mfenced><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.047em" minsize="2.047em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.047em" minsize="2.047em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="2em"/><mml:mo>×</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.047em" minsize="2.047em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.047em" minsize="2.047em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="2em"/><mml:mo>×</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.047em" minsize="2.047em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mfenced><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ37_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned}&amp;\mathbb {P}\left[ \tilde{Z}_{(1,0)}\Big |Z\right] \gamma _1\\&amp;=\mathbb {P}\left[ {}\sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ]=\sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ^{\prime }],\tilde{Z}_{(1,0)}\bigg |Z\right] \\&amp;=\mathbb {P}\left[ {}\tilde{Z}_{(1,0)}\bigg |\sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ]=\sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ^{\prime }],Z\right] \\&amp;\qquad \times {}\mathbb {P}\left[ {}\sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ]=\sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ^{\prime }]\bigg |Z\right] \\&amp;&gt;\mathbb {P}\left[ {}\tilde{Z}_{(0,1)}\bigg |\sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ]=\sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ^{\prime }],Z\right] \\&amp;\qquad \times {}\mathbb {P}\left[ {}\sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ]=\sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ^{\prime }]\bigg |Z\right] \\&amp;=\mathbb {P}\left[ \tilde{Z}_{(0,1)}\Big |Z\right] \tilde{\gamma }_1\,. \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ37.gif"/></alternatives></disp-formula>For the second term we use the symmetry of the covariance structure, yielding (<xref rid="Equ26" ref-type="disp-formula">A3</xref>), and the independence between the columns of the edge matrix:<disp-formula id="Equ38"><label>A15</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mfenced><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.047em" minsize="2.047em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mfenced open="("><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.047em" minsize="2.047em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mfenced></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="2em"/><mml:mrow/><mml:mfenced close=")"><mml:mo>×</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.047em" minsize="2.047em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mfenced></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mfenced open="("><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.047em" minsize="2.047em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mfenced></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="2em"/><mml:mrow/><mml:mfenced close=")"><mml:mo>×</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.047em" minsize="2.047em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mfenced></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mfenced><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ38_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned}&amp;\mathbb {P}\left[ \tilde{Z}_{(1,0)}\Big |Z\right] \gamma _2\\&amp;=\mathbb {P}\left[ {}1+\sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ]=\sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ^{\prime }],\tilde{Z}_{(1,0)}\bigg |Z\right] \\&amp;=\sum _{t=0}^{N-1}\left( \mathbb {P}\left[ {}\sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ]=t,E[k_{N+1},\ell ]=1\bigg |Z\right] \right. \\&amp;\qquad {}\left. \times \mathbb {P}\left[ {}\sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ^{\prime }]=t+1,E[k_{N+1},\ell ^\prime ]=0\bigg |Z\right] \right) \\&amp;=\sum _{t=0}^{N-1}\left( \mathbb {P}\left[ {}\sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ^\prime ]=t,E[k_{N+1},\ell ^\prime ]=1\bigg |Z\right] \right. \\&amp;\qquad {}\left. \times \mathbb {P}\left[ {}\sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ]=t+1,E[k_{N+1},\ell ]=0\bigg |Z\right] \right) \\&amp;=\mathbb {P}\left[ \tilde{Z}_{(0,1)}\Big |Z\right] \tilde{\gamma }_2 \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ38.gif"/></alternatives></disp-formula>Using (<xref rid="Equ37" ref-type="disp-formula">A14</xref>) and (<xref rid="Equ38" ref-type="disp-formula">A15</xref>) and plugging (<xref rid="Equ34" ref-type="disp-formula">A11</xref>), (<xref rid="Equ35" ref-type="disp-formula">A12</xref>) and (<xref rid="Equ36" ref-type="disp-formula">A13</xref>) in (<xref rid="Equ33" ref-type="disp-formula">A10</xref>) we get<disp-formula id="Equ39"><label>A16</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mi>B</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mfenced><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mfenced><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mfenced><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mrow/><mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mfenced><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em" stretchy="true">[</mml:mo></mml:mrow><mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="2em"/><mml:msub><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mfenced><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mfenced><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em" stretchy="true">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ39_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned} B&amp;&gt;\mathbb {P}\left[ \sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ]&lt;\sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ^\prime ]\Bigg |Z_{(0,0)}\right] \mathbb {P}\left[ {}\tilde{Z}_{(0,0)}\Big |Z\right] \\&amp;\quad +\mathbb {P}\left[ \sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ]&lt;\sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ^\prime ]\Bigg |Z_{(1,1)}\right] \mathbb {P}\left[ {}\tilde{Z}_{(1,1)}\Big |Z\right] \\&amp;\quad +\mathbb {P}\left[ {}1+\sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ]&lt;\sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ^\prime ]\Bigg |Z_{(1,0)}\right] \mathbb {P}\left[ {}\tilde{Z}_{(1,0)}\Big |Z\right] \\&amp;\quad +\mathbb {P}\left[ \sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ]\le {}\sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ^\prime ]\Bigg |Z_{(0,1)}\right] \mathbb {P}\left[ {}\tilde{Z}_{(0,1)}\Big |Z\right] \\&amp;=\mathbb {P}\Bigg [\sum _{n=1}^{N+1}E[k_n,\ell ]&lt;\sum _{n=1}^{N+1}E[k_n,\ell ^\prime ]\Bigg |\\&amp;\qquad \left( {}E[r,\ell ]\right) _{r\in {}\mathcal {Q}_2}=\textbf{m},\left( {}E[r,\ell ^\prime ]\right) _{r\in {}\mathcal {Q}_2}=\bar{\textbf{m}}\Bigg ]\,, \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ39.gif"/></alternatives></disp-formula>showing the induction step for <inline-formula id="IEq504"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq504_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$||\textbf{m}||_1&gt;||\bar{\textbf{m}}||_1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq504.gif"/></alternatives></inline-formula>. Which leaves the case <inline-formula id="IEq505"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq505_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$||\textbf{m}||_1=||\bar{\textbf{m}}||_1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq505.gif"/></alternatives></inline-formula>. First, by induction assumption we have equality in both displays of (<xref rid="Equ34" ref-type="disp-formula">A11</xref>). Second, by (<xref rid="Equ26" ref-type="disp-formula">A3</xref>) and symmetry of construction we have that<disp-formula id="Equ98"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mfenced><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mrow/><mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:mrow/><mml:munderover><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:munderover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ98_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned}&amp;\mathbb {P}\left[ \tilde{Z}_{(1,0)}\Big |Z\right] =\mathbb {P}\left[ \tilde{Z}_{(0,1)}\Big |Z\right] ,\\&amp;P_{(1,0)}=\mathbb {P}\left[ {}\sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ]\le {}\sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ^\prime ]\Bigg |Z_{(0,1)}\right] ,\\&amp;P_{(0,1)}=\mathbb {P}\left[ {}1+\sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ]&lt;{}\sum _{n=1}^{N}E[k_n,\ell ^\prime ]\Bigg |Z_{(1,0)}\right] . \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ98.gif"/></alternatives></disp-formula>Hence, putting both observations together we have equality in (<xref rid="Equ39" ref-type="disp-formula">A16</xref>) for <inline-formula id="IEq506"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">¯</mml:mo></mml:mrow></mml:mover><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq506_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$||\textbf{m}||_1=||\bar{\textbf{m}}||_1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq506.gif"/></alternatives></inline-formula>, finishing the proof.</p></sec><sec id="FPar33"><title>Proof of Theorem 3.5</title><p id="Par159">Let us start by stating the expected value for the <inline-formula id="IEq507"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:msup></mml:msub></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq507_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$AUC_{\mathcal {I}^C}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq507.gif"/></alternatives></inline-formula> derived from Remark <xref rid="FPar5" ref-type="">2.5</xref>.<disp-formula id="Equ40"><label>A17</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:msup></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>OIP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>×</mml:mo><mml:munder><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:munder><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced close="]" open="["><mml:msub><mml:mi>σ</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mfenced><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ40_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned}&amp;\mathbb {E}_{E_X|E_Y=M_Y}\left[ {}AUC_{\mathcal {I}^C}(\Theta _\text {OIP}(E_X))\right] =\frac{1}{|\tilde{E}_{Y,1}||\tilde{E}_{Y,0}|}\\&amp;\quad \times \sum _{[k,\ell ]\in {}\tilde{E}_{Y,1}}\sum _{[k^\prime ,\ell ^\prime ]\in {}\tilde{E}_{Y,0}}\mathbb {E}_{E_X|E_Y=M_Y}\left[ \sigma _X\left( {}[k,\ell ],[k^\prime ,\ell ^\prime ]\right) \right] \,, \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ40.gif"/></alternatives></disp-formula>where<disp-formula id="Equ41"><label>A18</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>σ</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>δ</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>OIP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>OIP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>δ</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>OIP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>OIP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ41_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned}&amp;\sigma _X\left( {}[k,\ell ],[k^\prime ,\ell ^\prime ]\right) \\&amp;\quad =\delta _{\Theta _{\text {OIP}}[k,\ell ]&gt;\Theta _{\text {OIP}}[k^\prime ,\ell ^\prime ]}+\frac{1}{2}\delta _{\Theta _{\text {OIP}}[k,\ell ]=\Theta _{\text {OIP}}[k^\prime ,\ell ^\prime ]} \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ41.gif"/></alternatives></disp-formula>and <inline-formula id="IEq508"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>∉</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq508_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\tilde{E}_{Y,x}=\left\{ {}[k,\ell ]\in {}E_{Y,x}:\ell \notin \mathcal {I}\right\} $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq508.gif"/></alternatives></inline-formula> for <inline-formula id="IEq509"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq509_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$x=0,1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq509.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p><p id="Par160"><bold>Case 1:</bold><inline-formula id="IEq510"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq510_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\ell =\ell ^\prime $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq510.gif"/></alternatives></inline-formula>:</p><p id="Par161">We have by construction <inline-formula id="IEq511"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>OIP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>OIP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq511_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\Theta _\text {OIP}(E_X)[k,\ell ]=\Theta _\text {OIP}(E_X)[k^\prime , \ell ]$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq511.gif"/></alternatives></inline-formula> for all <inline-formula id="IEq512"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>≠</mml:mo><mml:mrow/><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq512_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$k\ne {}k^\prime $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq512.gif"/></alternatives></inline-formula>, hence<disp-formula id="Equ42"><label>A19</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced close="]" open="["><mml:msub><mml:mi>σ</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mfenced><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ42_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \mathbb {E}_{E_X|E_Y=M_Y}\left[ \sigma _X\left( {}[k,\ell ],[k^\prime ,\ell ]\right) \right] =\frac{1}{2}\,, \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ42.gif"/></alternatives></disp-formula>for all <inline-formula id="IEq513"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>≠</mml:mo><mml:mrow/><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq513_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$k\ne {}k^\prime $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq513.gif"/></alternatives></inline-formula> such that <inline-formula id="IEq514"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>≠</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq514_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[k,\ell ]\ne {}E[k^\prime ,\ell ]$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq514.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p><p id="Par162"><bold>Case 2:</bold><inline-formula id="IEq515"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>≠</mml:mo><mml:mrow/><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq515_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\ell \ne {}\ell ^\prime $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq515.gif"/></alternatives></inline-formula>:</p><p id="Par163">By assumption we have <inline-formula id="IEq516"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>∉</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq516_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\ell ,\ell ^\prime \notin {}\mathcal {I}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq516.gif"/></alternatives></inline-formula>. Let us first consider the case<disp-formula id="Equ43"><label>A20</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:munder><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>∉</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>≠</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:munder><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>∉</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>≠</mml:mo><mml:mrow/><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ43_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \sum _{\begin{array}{c} r\notin {}\mathcal {I}\\ r\ne {}\ell \end{array}}M_Y[r,\ell ]&gt;\sum _{\begin{array}{c} r\notin {}\mathcal {I}\\ r\ne {}\ell ^\prime \end{array}}M_Y[r,\ell ^\prime ]\,, \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ43.gif"/></alternatives></disp-formula>then we have for any <inline-formula id="IEq517"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>∉</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq517_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$k_0,k_0^\prime \notin \mathcal {I}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq517.gif"/></alternatives></inline-formula> such that <inline-formula id="IEq518"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>≠</mml:mo><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq518_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[k_0,\ell ]=1\ne {}0=E[k_0^\prime ,\ell ^\prime ]$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq518.gif"/></alternatives></inline-formula> that<disp-formula id="Equ44"><label>A21</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced close="]" open="["><mml:msub><mml:mi>σ</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced close="]" open="["><mml:msub><mml:mi>δ</mml:mi><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mtext>deg</mml:mtext><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mtext>deg</mml:mtext><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="2em"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced close="]" open="["><mml:msub><mml:mi>δ</mml:mi><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mtext>deg</mml:mtext><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mtext>deg</mml:mtext><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:msubsup><mml:mtext>deg</mml:mtext><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mtext>deg</mml:mtext><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.2em" minsize="1.2em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="2em"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:msubsup><mml:mtext>deg</mml:mtext><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mtext>deg</mml:mtext><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.2em" minsize="1.2em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close=")" open="["><mml:mrow/><mml:munder><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:munder><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="2em"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:munder><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:munder><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:munder><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="2em"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:munder><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub></mml:mfenced><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ44_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned}&amp;\mathbb {E}_{E_X|E_Y=M_Y}\left[ \sigma _X\left( {}[k_0,\ell ],[k_0^\prime ,\ell ^\prime ]\right) \right] \\&amp;\quad =\mathbb {E}_{E_X|E_Y=M_Y}\left[ \delta _{\text {deg}_X^-(\ell )&gt;\text {deg}_X^-(\ell ^\prime )}\right] \\&amp;\qquad +\frac{1}{2}\mathbb {E}_{E_X|E_Y=M_Y}\left[ \delta _{\text {deg}_X^-(\ell )=\text {deg}_X^-(\ell ^\prime )}\right] \\&amp;\quad =\mathbb {P}\left[ {}\text {deg}_X^-(\ell )&gt;\text {deg}_X^-(\ell ^\prime )\big |E_Y=M_Y\right] \\&amp;\qquad +\frac{1}{2}\mathbb {P}\left[ \text {deg}_X^-(\ell )=\text {deg}_X^-(\ell ^\prime )\big |E_Y=M_Y\right] \\&amp;\quad =\mathbb {P}\left[ {}\sum _{r\in \mathcal {I}}E[r,\ell ]&gt;\sum _{r\in \mathcal {I}}E[r,\ell ^\prime ]\Bigg |E_Y=M_Y\right) \\&amp;\qquad +\frac{1}{2}\mathbb {P}\left[ \sum _{r\in \mathcal {I}}E[r,\ell ]=\sum _{r\in \mathcal {I}}E[r,\ell ^\prime ]\Bigg |E_Y=M_Y\right] \\&amp;\quad &gt;\mathbb {P}\left[ {}\sum _{r\in \mathcal {I}}E[r,\ell ]&lt;\sum _{r\in \mathcal {I}}E[r,\ell ^\prime ]\Bigg |E_Y=M_Y\right] \\&amp;\qquad +\frac{1}{2}\mathbb {P}\left[ \sum _{r\in \mathcal {I}}E[r,\ell ]=\sum _{r\in \mathcal {I}}E[r,\ell ^\prime ]\Bigg |E_Y=M_Y\right] \,, \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ44.gif"/></alternatives></disp-formula>where the last inequality holds true by Lemma <xref rid="FPar30" ref-type="">1</xref>. Since the sum of the last two lines in (<xref rid="Equ44" ref-type="disp-formula">A21</xref>) is 1 by construction, we have<disp-formula id="Equ45"><label>A22</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced close="]" open="["><mml:msub><mml:mi>σ</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ45_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned}&amp;\mathbb {E}_{E_X|E_Y=M_Y}\left[ \sigma _X([k_0,\ell ],[k_0^\prime ,\ell ^\prime ])\right] &gt;\frac{1}{2}\,. \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ45.gif"/></alternatives></disp-formula>Moreover we have by the last line of (<xref rid="Equ44" ref-type="disp-formula">A21</xref>) that for <inline-formula id="IEq519"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>∉</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq519_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$k_1,k^\prime _1\notin \mathcal {I}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq519.gif"/></alternatives></inline-formula> with <inline-formula id="IEq520"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>≠</mml:mo><mml:mrow/><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq520_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[k_1,\ell ]=0\ne {}1=E[k_1^\prime ,\ell ^\prime ]$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq520.gif"/></alternatives></inline-formula> the following holds:<disp-formula id="Equ46"><label>A23</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced close="]" open="["><mml:msub><mml:mi>σ</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced close="]" open="["><mml:msub><mml:mi>σ</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ46_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned}&amp;\mathbb {E}_{E_X|E_Y=M_Y}\left[ \sigma _X([k_1,\ell ],[k_1^\prime ,\ell ^\prime ])\right] \\&amp;\quad =1-\mathbb {E}_{E_X|E_Y=M_Y}\left[ \sigma _X([k_0,\ell ],[k_0^\prime ,\ell ^\prime ])\right] \,, \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ46.gif"/></alternatives></disp-formula>recall to this end also Eq. (<xref rid="Equ26" ref-type="disp-formula">A3</xref>) of Lemma <xref rid="FPar30" ref-type="">1</xref>.</p><p id="Par164">By (<xref rid="Equ43" ref-type="disp-formula">A20</xref>) there exist more pairs <inline-formula id="IEq521"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq521_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$(k_0,k^\prime _0)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq521.gif"/></alternatives></inline-formula> yielding (<xref rid="Equ45" ref-type="disp-formula">A22</xref>) than pairs <inline-formula id="IEq522"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq522_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$(k_1,k^\prime _1)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq522.gif"/></alternatives></inline-formula> yielding (<xref rid="Equ46" ref-type="disp-formula">A23</xref>), hence,<disp-formula id="Equ47"><label>A24</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:munder><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:munder><mml:munder><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced close="]" open="["><mml:msub><mml:mi>σ</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:munder><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:munder><mml:munder><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:munder><mml:mrow/><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ47_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned}&amp;\sum _{\begin{array}{c} [k,s]\in {}E_{Y,1}\\ s\in \left\{ {}\ell ,\ell ^\prime \right\} \end{array}}\sum _{\begin{array}{c} [k,s]\in {}E_{Y,0}\\ s\in \left\{ {}\ell ,\ell ^\prime \right\} \end{array}}\mathbb {E}_{E_X|E_Y=M_Y}\left[ \sigma _X\left( {}[k,\ell ],[k^\prime ,\ell ]\right) \right] \\&amp;\quad &gt; \sum _{\begin{array}{c} [k,s]\in {}E_{Y,1}\\ s\in \left\{ {}\ell ,\ell ^\prime \right\} \end{array}}\sum _{\begin{array}{c} [k,s]\in {}E_{Y,0}\\ s\in \left\{ {}\ell ,\ell ^\prime \right\} \end{array}}{}\frac{1}{2}. \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ47.gif"/></alternatives></disp-formula>Note, that in the case the inequality in (<xref rid="Equ43" ref-type="disp-formula">A20</xref>) is inverted Eq. (<xref rid="Equ47" ref-type="disp-formula">A24</xref>) still holds.</p><p id="Par165">In the case that<disp-formula id="Equ48"><label>A25</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:munder><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>∉</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>≠</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>∉</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>≠</mml:mo><mml:mrow/><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:munder><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ48_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \sum _{\begin{array}{c} r\notin {}\mathcal {I}\\ r\ne {}\ell \end{array}}M_Y[r,\ell ]=\sum _{\begin{array}{c} r\notin {}\mathcal {I}\\ r\ne {}\ell ^\prime \end{array}}M_Y[r,\ell ^\prime ]\,, \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ48.gif"/></alternatives></disp-formula>We have by Lemma <xref rid="FPar30" ref-type="">1</xref> equality in (<xref rid="Equ44" ref-type="disp-formula">A21</xref>) and thus<disp-formula id="Equ49"><label>A26</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced close="]" open="["><mml:msub><mml:mi>σ</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ49_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \mathbb {E}_{E_X|E_Y=M_Y}\left[ \sigma _X([k,\ell ],[k^\prime ,\ell ])\right] =\frac{1}{2}\,. \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ49.gif"/></alternatives></disp-formula>Plugging Eqs. (<xref rid="Equ42" ref-type="disp-formula">A19</xref>), (<xref rid="Equ47" ref-type="disp-formula">A24</xref>) and (<xref rid="Equ49" ref-type="disp-formula">A26</xref>) into (<xref rid="Equ40" ref-type="disp-formula">A17</xref>) and since by assumption there exists at least one pair <inline-formula id="IEq523"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>∉</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq523_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\ell ,\ell ^\prime \notin \mathcal {I}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq523.gif"/></alternatives></inline-formula> such that (<xref rid="Equ43" ref-type="disp-formula">A20</xref>) holds, we obtain<disp-formula id="Equ99"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>U</mml:mi><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi></mml:msup></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>OIP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ99_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \mathbb {E}_{E_X|E_Y=M_Y}\left[ {}AUC_{\mathcal {I}^C}(\Theta _\text {OIP}(E_X))\right] &gt;\frac{1}{2}. \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ99.gif"/></alternatives></disp-formula></p></sec><sec><p id="Par166">Last, let us give an example of a graph generation process that falls under Theorem <xref rid="FPar10" ref-type="">3.5</xref>.</p></sec><sec id="FPar34"><title>Definition 2</title><p id="Par167">(<italic>compare e.g.</italic> Hoff et al. <xref ref-type="bibr" rid="CR23">2002</xref>; Bollobás et al. <xref ref-type="bibr" rid="CR5">2007</xref>) We define a <italic>directed latent network model with fixed outgoing and node depending incoming propensities</italic> (LNM-fix-O) by drawing<disp-formula id="Equ50"><label>A27</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:msubsup><mml:mover><mml:mo>∼</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">iid</mml:mi></mml:mrow></mml:mover><mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ50_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} (z_{\ell })_{\ell =1}^p\overset{iid}{\sim }\mathcal {D}((0,1))\,, \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ50.gif"/></alternatives></disp-formula>from some non-degenerate distribution <inline-formula id="IEq524"><alternatives><mml:math><mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi></mml:math><tex-math id="IEq524_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {D}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq524.gif"/></alternatives></inline-formula> on (0, 1) (i.e. <inline-formula id="IEq525"><alternatives><mml:math><mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi></mml:math><tex-math id="IEq525_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {D}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq525.gif"/></alternatives></inline-formula> is not a Dirac delta distribution). Subsequently, draw <inline-formula id="IEq526"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq526_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$G=(V,E)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq526.gif"/></alternatives></inline-formula> by <italic>iid</italic> draws<disp-formula id="Equ100"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∼</mml:mo><mml:mfenced open="{"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mi>δ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mtext>if</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mtext>else</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ100_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} E[k,\ell ]\sim {\left\{ \begin{array}{ll} \delta (1) &amp;{} \text { if }k=\ell \\ B(1,z_\ell ) &amp;{} \text { else} \end{array}\right. }. \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ100.gif"/></alternatives></disp-formula></p></sec><sec id="FPar35"><title>Lemma 3</title><p id="Par168">The probability distribution of the LNM-fix-O given in Definition <xref rid="FPar33" ref-type="">2</xref> satisfies the assumptions of Theorem <xref rid="FPar10" ref-type="">3.5</xref> and Lemma <xref rid="FPar30" ref-type="">1</xref>.</p></sec><sec id="FPar36"><title>Proof</title><p id="Par169">First, by construction the marginal distributions are Bernoulli random draws, moreover, we have<disp-formula id="Equ101"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∼</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ101_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} E[k,\ell ]\sim {}B(1,\mathbb {E}_\mathcal {D}[z_\ell ]), \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ101.gif"/></alternatives></disp-formula>for all <inline-formula id="IEq527"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq527_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$1\le {}\ell \le {}p$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq527.gif"/></alternatives></inline-formula>. Hence, by (<xref rid="Equ50" ref-type="disp-formula">A27</xref>) we have, setting <inline-formula id="IEq528"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq528_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$q:=\mathbb {E}_\mathcal {D}[z_\ell ]$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq528.gif"/></alternatives></inline-formula>, that all marginal distributions feature the same success probability.</p><p id="Par170">Second, by construction <inline-formula id="IEq529"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq529_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[k,\ell ]$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq529.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq530"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq530_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[k^\prime ,\ell ^\prime ]$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq530.gif"/></alternatives></inline-formula> are independent for all <inline-formula id="IEq531"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>≠</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq531_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\ell \ne \ell ^\prime $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq531.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p><p id="Par171">Third, we are left to show (<xref rid="Equ8" ref-type="disp-formula">3.4</xref>). Let <inline-formula id="IEq532"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>⋯</mml:mo><mml:mrow/><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>J</mml:mi></mml:msub><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq532_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$1\le {}k,k^\prime ,k_1,\dots {},k_J\le {}p$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq532.gif"/></alternatives></inline-formula> be pairwise different and <inline-formula id="IEq533"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:msup><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mi>J</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq533_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\textbf{m}\in \left\{ {}0,1\right\} ^{J}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq533.gif"/></alternatives></inline-formula> with <inline-formula id="IEq534"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq534_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$||\textbf{m}||_1=N$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq534.gif"/></alternatives></inline-formula>, we have<disp-formula id="Equ51"><label>A28</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="2em"/><mml:mrow/><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em" stretchy="true">(</mml:mo></mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="2em"/><mml:mo>×</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mfenced><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em" stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="2em"/><mml:mrow/><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em" stretchy="true">(</mml:mo></mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="2em"/><mml:mo>×</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mfenced><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em" stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em" stretchy="true">(</mml:mo></mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mrow/></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="2em"/><mml:mrow/><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mfenced><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em" stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="2em"/><mml:mrow/><mml:mo>×</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ51_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned}&amp;cov\left( {}E[k,\ell ],E[k^\prime ,\ell ]\Big |(E[k_j,\ell ])_{j=1}^{J}=\textbf{m}\right) \\&amp;\quad =\mathbb {E}\left[ {}E[k,\ell ]E[k^\prime ,\ell ]\Big |(E[k_j,\ell ])_{j=1}^{J}=\textbf{m}\right] \\&amp;\qquad {}-\Bigg (\mathbb {E}\left[ {}E[k,\ell ]\Big |(E[k_j,\ell ])_{j=1}^{J}=\textbf{m}\right] \\&amp;\qquad \times \mathbb {E}\left[ {}E[k^\prime ,\ell ]\Big |(E[k_j,\ell ])_{j=1}^{J}=\textbf{m}\right] \Bigg )\\&amp;\quad =\mathbb {P}\left[ {}E[k,\ell ]=1,E[k^\prime ,\ell ]=1\Big |(E[k_j,\ell ])_{j=1}^{J}=\textbf{m}\right] \\&amp;\qquad {}-\Bigg (\mathbb {P}\left[ {}E[k,\ell ]=1\Big |(E[k_j,\ell ])_{j=1}^{J}=\textbf{m}\right] \\&amp;\qquad \times \mathbb {P}\left[ {}E[k^\prime ,\ell ]=1\Big |(E[k_j,\ell ])_{j=1}^{J}=\textbf{m}\right] \Bigg )\\&amp;\quad =\Bigg (\mathbb {P}\left[ {}E[k,\ell ]=1\Big |(E[k_j,\ell ])_{j=1}^{J}=\textbf{m},E[k^\prime ,\ell ]=1\right] {}\\&amp;\qquad {}-\mathbb {P}\left[ {}E[k,\ell ]=1\Big |(E[k_j,\ell ])_{j=1}^{J}=\textbf{m}\right] {}\Bigg )\\&amp;\qquad {}\times \mathbb {P}\left[ {}E[k^\prime ,\ell ]=1\Big |(E[k_j,\ell ])_{j=1}^{J}=\textbf{m}\right] \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ51.gif"/></alternatives></disp-formula>Let us assume for now that <inline-formula id="IEq535"><alternatives><mml:math><mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi></mml:math><tex-math id="IEq535_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {D}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq535.gif"/></alternatives></inline-formula> is a discrete random variable. In this case consider<disp-formula id="Equ52"><label>A29</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>∫</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em" stretchy="true">(</mml:mo></mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="2em"/><mml:mo>×</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.2em" minsize="1.2em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mfenced><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mo maxsize="2.470em" minsize="2.470em" stretchy="true">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>μ</mml:mi><mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo>∫</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mfenced><mml:mrow/><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>μ</mml:mi><mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mfenced><mml:mrow/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ52_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned}&amp;\mathbb {P}\left[ {}E[k,\ell ]=1\Big |(E[k_j,\ell ])_{j=1}^{J}=\textbf{m}\right] \\&amp;\quad =\int _{0}^{1}\Bigg (\mathbb {P}\left[ {}E[k,\ell ]=1\Big |z_\ell =z\right] \\&amp;\qquad \times \mathbb {P}\left[ {}z_\ell =z\big |(E[k_j,\ell ])_{j=1}^{J}=\textbf{m}\right] {}\Bigg )d\mu _{\mathcal {D}}(z)\\&amp;\quad =\int _{0}^{1}z\mathbb {P}\left[ {}z_\ell =z\Big |(E[k_j,\ell ])_{j=1}^{J}=\textbf{m}\right] {}d\mu _{\mathcal {D}}(z)\\&amp;\quad =\mathbb {E}\left[ {}z_\ell \Big |(E[k_j,\ell ])_{j=1}^{J}=\textbf{m}\right] {}\,. \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ52.gif"/></alternatives></disp-formula>Second by Bayes theorem we have<disp-formula id="Equ53"><label>A30</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi></mml:mfenced><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>∫</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mn>1</mml:mn></mml:msubsup><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mi>N</mml:mi></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>μ</mml:mi><mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ53_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned}&amp;\mathbb {P}\left[ {}z_\ell =z\Big |(E[k_j,\ell ])_{j=1}^{J}=\textbf{m}\right] \\&amp;\quad =\frac{\mathbb {P}\left[ {}(E[k_j,\ell ])_{j=1}^{J}=\textbf{m}\Big |z_\ell =z\right] \mathbb {P}\left[ {}z_\ell =z\right] }{\mathbb {P}\left[ {}(E[k_j,\ell ])_{j=1}^{J}=\textbf{m}\right] }\\&amp;\quad =\frac{z^N(1-z)^{J-N}\mathbb {P}\left[ {}z_\ell =z\right] }{\int _0^1\tilde{z}^N(1-\tilde{z})^{J-N}d\mu _{\mathcal {D}}(\tilde{z})}\,, \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ53.gif"/></alternatives></disp-formula>we have that (<xref rid="Equ52" ref-type="disp-formula">A29</xref>) only depends on <italic>J</italic> and <italic>N</italic> and not on the exact configuration of <inline-formula id="IEq536"><alternatives><mml:math><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:math><tex-math id="IEq536_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\textbf{m}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq536.gif"/></alternatives></inline-formula>. Hence the covariance of (<xref rid="Equ51" ref-type="disp-formula">A28</xref>) depends only on <italic>J</italic> and <italic>N</italic> and by construction not on <inline-formula id="IEq537"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq537_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$k,k^\prime ,\ell $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq537.gif"/></alternatives></inline-formula> and the exact configuration of <inline-formula id="IEq538"><alternatives><mml:math><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:math><tex-math id="IEq538_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\textbf{m}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq538.gif"/></alternatives></inline-formula>. It remains to show that (<xref rid="Equ51" ref-type="disp-formula">A28</xref>) is strictly greater than 0. To this end, consider <inline-formula id="IEq539"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∈</mml:mo><mml:msup><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq539_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\tilde{\textbf{m}}=(\textbf{m},1)\in \left\{ {}0,1\right\} ^{J+1}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq539.gif"/></alternatives></inline-formula>. We have by (<xref rid="Equ52" ref-type="disp-formula">A29</xref>), (<xref rid="Equ53" ref-type="disp-formula">A30</xref>) and renaming <inline-formula id="IEq540"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq540_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$k^\prime =k_{J+1}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq540.gif"/></alternatives></inline-formula>,<disp-formula id="Equ54"><label>A31</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover></mml:mfenced><mml:mrow/></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover></mml:mfenced><mml:mrow/></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>∫</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mn>1</mml:mn></mml:msubsup><mml:mrow/><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi></mml:mfenced><mml:mrow/><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi></mml:mfenced><mml:mrow/><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>μ</mml:mi><mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>∫</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mn>1</mml:mn></mml:msubsup><mml:mrow/><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi></mml:mfenced><mml:mrow/><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi></mml:mfenced><mml:mrow/><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>μ</mml:mi><mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mfenced><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>∫</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mn>1</mml:mn></mml:msubsup><mml:mrow/><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi></mml:mfenced><mml:mrow/><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi></mml:mfenced><mml:mrow/><mml:mi>d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>μ</mml:mi><mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mfenced><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ54_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned}&amp;\mathbb {P}\left[ {}E[k,\ell ]=1\Big |(E[k_j,\ell ])_{j=1}^{J+1}=\tilde{\textbf{m}}\right] {}\\&amp;\quad =\mathbb {E}\left[ {}z_\ell \Big |(E[k_j,\ell ])_{j=1}^{J+1}=\tilde{\textbf{m}}\right] {}\\&amp;\quad =\frac{\int _0^1{}z\mathbb {P}\left[ {}(E[k_j,\ell ])_{j=1}^{J+1}=\tilde{\textbf{m}}\Big |{}z_\ell =z\right] {}\mathbb {P}\left[ {}z_\ell =z\right] {}d\mu _\mathcal {D}(z)}{\mathbb {P}\left[ {}(E[k_j,\ell ])_{j=1}^{J+1}=\tilde{\textbf{m}}\right] }\\&amp;\quad =\frac{\int _0^1{}z\mathbb {P}\left[ {}(E[k_j,\ell ])_{j=1}^{J+1}=\tilde{\textbf{m}}\Big |{}z_\ell =z\right] {}\mathbb {P}\left[ {}z_\ell =z\right] {}d\mu _\mathcal {D}(z)}{\mathbb {P}\left[ {}E[k^\prime ,\ell ]=1\Big |(E[k_j,\ell ])_{j=1}^{J}=\textbf{m}\right] \mathbb {P}\left[ {}(E[k_j,\ell ])_{j=1}^{J}=\textbf{m}\right] }\\&amp;\quad =\frac{\int _0^1{}z\mathbb {P}\left[ {}(E[k_j,\ell ])_{j=1}^{J+1}=\tilde{\textbf{m}}\Big |z_\ell =z\right] {}\mathbb {P}\left[ {}z_\ell =z\right] {}d\mu _\mathcal {D}(z)}{\mathbb {E}\left[ {}z_\ell \Big |(E[k_j,\ell ])_{j=1}^{J}=\textbf{m}\right] \mathbb {P}\left[ {}(E[k_j,\ell ])_{j=1}^{J}=\textbf{m}\right] }\\&amp;\quad =\frac{\mathbb {E}\left[ {}z_\ell ^2\Big |(E[k_j,\ell ])_{j=1}^{J}=\textbf{m}\right] }{\mathbb {E}\left[ {}z_\ell \Big |(E[k_j,\ell ])_{j=1}^{J}=\textbf{m}\right] }\,, \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ54.gif"/></alternatives></disp-formula>where the last equality is by virtue of<disp-formula id="Equ102"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.2em" minsize="1.2em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi></mml:mfenced><mml:mrow/><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>J</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.2em" minsize="1.2em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi></mml:mfenced><mml:mrow/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ102_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned}&amp;\mathbb {P}\left[ {}(E[k_j,\ell ])_{j=1}^{J+1}=\tilde{\textbf{m}}\big |{}z_\ell =z\right] {}=z^{N+1}(1-z)^{N-J}\\&amp;\quad =z\mathbb {P}\left[ {}(E[k_j,\ell ])_{j=1}^{J}=\textbf{m}\big |{}z_\ell =z\right] {}. \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ102.gif"/></alternatives></disp-formula>By the non-degenerate nature of <inline-formula id="IEq541"><alternatives><mml:math><mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi></mml:math><tex-math id="IEq541_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {D}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq541.gif"/></alternatives></inline-formula> we can use the strict form of Jensen’s inequality to conclude from (<xref rid="Equ54" ref-type="disp-formula">A31</xref>) that<disp-formula id="Equ55"><label>A32</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.2em" minsize="1.2em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi><mml:mo stretchy="false">~</mml:mo></mml:mover></mml:mfenced><mml:mrow/></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.2em" minsize="1.2em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mfenced><mml:mrow/><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ55_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned}&amp;\mathbb {P}\left[ {}E[k,\ell ]=1\big |(E[k_j,\ell ])_{j=1}^{J+1}=\tilde{\textbf{m}}\right] {}\\&amp;\quad &gt;\mathbb {E}\left[ {}z_\ell \Big |(E[k_j,\ell ])_{j=1}^{J}=\textbf{m}\right] \\&amp;\quad =\mathbb {P}\left[ {}E[k^\prime ,\ell ]=1\big |(E[k_j,\ell ])_{j=1}^{J}=\textbf{m}\right] {}\,. \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ55.gif"/></alternatives></disp-formula>By plugging (<xref rid="Equ55" ref-type="disp-formula">A32</xref>) into (<xref rid="Equ51" ref-type="disp-formula">A28</xref>) we obtain<disp-formula id="Equ56"><label>A33</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo maxsize="1.623em" minsize="1.623em" stretchy="true">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">m</mml:mi></mml:mfenced><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ56_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned}&amp;cov\left( {}E[k,\ell ],E[k^\prime ,\ell ]\Big |(E[k_j,\ell ])_{j=1}^{J}=\textbf{m}\right) &gt;0\,, \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ56.gif"/></alternatives></disp-formula>finishing the proof for discrete distributions <inline-formula id="IEq542"><alternatives><mml:math><mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi></mml:math><tex-math id="IEq542_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {D}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq542.gif"/></alternatives></inline-formula>. For general distributions the proof follows analogously using standard conditional expectation operations. For space considerations we omit the details.</p></sec></sec><sec id="Sec16"><title>Appendix A.2: Proof of Lemma <xref rid="FPar18" ref-type="">3.13</xref></title><sec id="FPar37"><title>Proof</title><p id="Par172">Let <inline-formula id="IEq543"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq543_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$[k,\ell ]\in {}S_2$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq543.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq544"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:msub><mml:mo>⊈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub></mml:msub></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq544_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {A}_{v_k}\nsubseteq {}\mathcal {A}_{v_\ell }$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq544.gif"/></alternatives></inline-formula>, then there exists a parent <inline-formula id="IEq545"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:msub></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq545_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$v_{r}\in \mathcal {A}_{v_k}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq545.gif"/></alternatives></inline-formula> such that <inline-formula id="IEq546"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq546_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[r,\ell ]=0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq546.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq547"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq547_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[r,k]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq547.gif"/></alternatives></inline-formula>. Let <inline-formula id="IEq548"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="true">~</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math id="IEq548_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\widetilde{E}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq548.gif"/></alternatives></inline-formula> be an edge matrix whose transitive closure is consistent with <inline-formula id="IEq549"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq549_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_X$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq549.gif"/></alternatives></inline-formula>, then there exists a causal path from <inline-formula id="IEq550"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq550_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$v_{r}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq550.gif"/></alternatives></inline-formula> to <inline-formula id="IEq551"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq551_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$v_k$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq551.gif"/></alternatives></inline-formula>. Assume moreover <inline-formula id="IEq552"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="true">~</mml:mo></mml:mover><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq552_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\widetilde{E}^+[k,\ell ]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq552.gif"/></alternatives></inline-formula> then there would exist a causal path from <inline-formula id="IEq553"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq553_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$v_r$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq553.gif"/></alternatives></inline-formula> to <inline-formula id="IEq554"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq554_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$v_\ell $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq554.gif"/></alternatives></inline-formula> violating the constraint <inline-formula id="IEq555"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="true">~</mml:mo></mml:mover><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq555_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\widetilde{E}^+[r,\ell ]=E[r,\ell ]=0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq555.gif"/></alternatives></inline-formula>. Hence, the nominator of (<xref rid="Equ14" ref-type="disp-formula">3.10</xref>) is equal to 0.</p><p id="Par173">Vice versa, let <inline-formula id="IEq556"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq556_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$[k,\ell ]\in {}S_2$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq556.gif"/></alternatives></inline-formula> be such that <inline-formula id="IEq557"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:msub><mml:mo>⊆</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub></mml:msub></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq557_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {A}_{v_k}\subseteq {}\mathcal {A}_{v_\ell }$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq557.gif"/></alternatives></inline-formula>. Then, define<disp-formula id="Equ103"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="true">~</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced open="{"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mtext>if</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mtext>if</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mtext>else</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ103_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \widetilde{E}[r,s]={\left\{ \begin{array}{ll} E[r,s] &amp;{} \text { if }[r,s]\in {}S_1\\ 1 &amp;{} \text { if }[r,s]=[k,\ell ]\\ 0 &amp;{} \text { else} \end{array}\right. }. \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ103.gif"/></alternatives></disp-formula>It is straight-forward to check that <inline-formula id="IEq558"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="true">~</mml:mo></mml:mover><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq558_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\widetilde{E}\in \mathcal {X}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq558.gif"/></alternatives></inline-formula> and features <inline-formula id="IEq559"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="true">~</mml:mo></mml:mover><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq559_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\widetilde{E}^+[k,\ell ]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq559.gif"/></alternatives></inline-formula>. Hence <inline-formula id="IEq560"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq560_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\Theta _{\text {TAP}}(E_X)[k,\ell ]&gt;0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq560.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p></sec></sec><sec id="Sec17"><title>Appendix A.3: Proof of Lemma <xref rid="FPar20" ref-type="">3.15</xref></title><sec id="FPar38"><title>Proof</title><p id="Par174">Assume that <italic>E</italic> is not symmetric: Let <inline-formula id="IEq561"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq561_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$v_k,v_\ell \in {}V$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq561.gif"/></alternatives></inline-formula> such that <inline-formula id="IEq562"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq562_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[k,\ell ]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq562.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq563"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq563_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[\ell ,k]=0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq563.gif"/></alternatives></inline-formula>. Since <italic>G</italic> is transitively closed we have <inline-formula id="IEq564"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">P</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo>⊂</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">P</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo lspace="0.15em" rspace="0.15em" stretchy="false">\</mml:mo><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mfenced></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq564_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {P}_k\subset {}\mathcal {P}_\ell \setminus \left\{ {}v_k\right\} $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq564.gif"/></alternatives></inline-formula>, where <inline-formula id="IEq565"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">P</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq565_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {P}_k$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq565.gif"/></alternatives></inline-formula> is the set of parents of the node <inline-formula id="IEq566"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq566_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$v_k$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq566.gif"/></alternatives></inline-formula>. Yielding <inline-formula id="IEq567"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mtext>deg</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mrow/><mml:msup><mml:mtext>deg</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq567_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\text {deg}^-(v_k)\le {}\text {deg}^-(v_\ell )-1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq567.gif"/></alternatives></inline-formula>, a contradiction to the assumption <inline-formula id="IEq568"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mtext>deg</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mtext>deg</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq568_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\text {deg}^-(v_k)=\text {deg}^-(v_\ell )$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq568.gif"/></alternatives></inline-formula>. Hence if Assumption <xref rid="FPar8" ref-type="">3.3</xref> holds, <italic>E</italic> is symmetric. By <italic>G</italic> being transitively closed we have <inline-formula id="IEq569"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">P</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq569_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {A}_k=\mathcal {P}_k=\mathcal {D}_k$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq569.gif"/></alternatives></inline-formula>, where <inline-formula id="IEq570"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq570_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {A}_k$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq570.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq571"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq571_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {D}_k$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq571.gif"/></alternatives></inline-formula> denote the respective sets of ancestors and descendants, for every <inline-formula id="IEq572"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq572_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$v_k\in {}V$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq572.gif"/></alternatives></inline-formula>. Hence, for any <inline-formula id="IEq573"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq573_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$v_k\in {}V$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq573.gif"/></alternatives></inline-formula> we have that <inline-formula id="IEq574"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mfenced><mml:mo>∪</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">P</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq574_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\left\{ {}v_k\right\} \cup \mathcal {P}_k$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq574.gif"/></alternatives></inline-formula> form a connected component and a complete subgraph, yielding the claim by the fact that <inline-formula id="IEq575"><alternatives><mml:math><mml:msup><mml:mtext>deg</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo></mml:msup></mml:math><tex-math id="IEq575_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\text {deg}^-$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq575.gif"/></alternatives></inline-formula> is constant on <italic>V</italic>.</p></sec></sec><sec id="Sec18"><title>Appendix A.4: Proof of Corollary <xref rid="FPar23" ref-type="">3.18</xref></title><sec id="FPar39"><title>Proof</title><p id="Par175">By definition of <inline-formula id="IEq576"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq576_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\theta _{\text {TAP}}(E_X)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq576.gif"/></alternatives></inline-formula> we have that from <inline-formula id="IEq577"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq577_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\Theta _{\text {TAP}}(E_X) [k,\ell ]=0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq577.gif"/></alternatives></inline-formula> follows <inline-formula id="IEq578"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq578_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\theta _{\text {TAP}}(E_X)[k,\ell ]=0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq578.gif"/></alternatives></inline-formula>, yielding one direction. For the other direction consider <inline-formula id="IEq579"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="true">~</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math id="IEq579_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\widetilde{E}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq579.gif"/></alternatives></inline-formula> from the proof of Lemma <xref rid="FPar18" ref-type="">3.13</xref> to yield <inline-formula id="IEq580"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq580_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\theta _{\text {TAP}}(E_X)[k,\ell ]&gt;0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq580.gif"/></alternatives></inline-formula> if <inline-formula id="IEq581"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:msub><mml:mo>⊆</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub></mml:msub></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq581_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {A}_{v_k}\subseteq {}\mathcal {A}_{v_\ell }$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq581.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p></sec></sec><sec id="Sec19"><title>Appendix A.5: Proof of Lemma <xref rid="FPar24" ref-type="">3.19</xref></title><sec id="FPar40"><title>Proof</title><p id="Par176">Let <inline-formula id="IEq582"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>S</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq582_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$[k,\ell ]\in {}S_2$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq582.gif"/></alternatives></inline-formula> be an edge with <inline-formula id="IEq583"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:msub><mml:mo>⊆</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub></mml:msub></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq583_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {A}_{v_k}\subseteq {}\mathcal {A}_{v_\ell }$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq583.gif"/></alternatives></inline-formula>. Define<disp-formula id="Equ104"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ104_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned} \Phi _1:=\left\{ {}E_0\in \mathcal {X}(V,E_X):E_{0}[k,\ell ]=1\right\} ,\\ \Phi _2:=\left\{ {}E_0\in \mathcal {X}(V,E_X):E_{0}[k,\ell ]=0\right\} ,\\ \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ104.gif"/></alternatives></disp-formula>Let <inline-formula id="IEq584"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq584_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$M\in \Phi _2$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq584.gif"/></alternatives></inline-formula>, then we define by <inline-formula id="IEq585"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq585_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$M_{+[k,\ell ]}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq585.gif"/></alternatives></inline-formula> the edge matrix with<disp-formula id="Equ57"><label>A34</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced open="{"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mtext>if</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mtext>else</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ57_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} M_{+[k,\ell ]}[r,s]:={\left\{ \begin{array}{ll} 1 &amp;{} \text { if }[r,s]=[k,\ell ]\\ M[r,s] &amp;{} \text {else} \end{array}\right. }\,, \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ57.gif"/></alternatives></disp-formula>i.e. adding the edge <inline-formula id="IEq586"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq586_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$[k,\ell ]$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq586.gif"/></alternatives></inline-formula> to <italic>M</italic>. Note that by definition of <inline-formula id="IEq587"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq587_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\Phi _2$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq587.gif"/></alternatives></inline-formula> we have <inline-formula id="IEq588"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq588_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$M[k,\ell ]=0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq588.gif"/></alternatives></inline-formula>. Define furthermore a mapping<disp-formula id="Equ105"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mi>ϕ</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mrow/><mml:mi>ϕ</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>↦</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ105_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \phi :\Phi _2\rightarrow \Phi _1,\quad {}\phi :M\mapsto {}M_{+[k,\ell ]}. \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ105.gif"/></alternatives></disp-formula>Since <inline-formula id="IEq589"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq589_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$M\in \mathcal {X}(V,E_X)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq589.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq590"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:msub><mml:mo>⊆</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub></mml:msub></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq590_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {A}_{v_k}\subseteq {}\mathcal {A}_{v_\ell }$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq590.gif"/></alternatives></inline-formula> adding the edge <inline-formula id="IEq591"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq591_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$[k,\ell ]$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq591.gif"/></alternatives></inline-formula> will not interfere with the zero-constraints given by (<xref rid="Equ15" ref-type="disp-formula">3.11</xref>) and as adding edges can never interfere with the <inline-formula id="IEq592"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mo>≠</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq592_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\ne 0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq592.gif"/></alternatives></inline-formula> constraints in (<xref rid="Equ16" ref-type="disp-formula">3.12</xref>), we have <inline-formula id="IEq593"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq593_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$M_{+[k,\ell ]}\in \mathcal {X}(V,E_X)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq593.gif"/></alternatives></inline-formula> and thus <inline-formula id="IEq594"><alternatives><mml:math><mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:math><tex-math id="IEq594_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\phi $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq594.gif"/></alternatives></inline-formula> is well-defined. Moreover, <inline-formula id="IEq595"><alternatives><mml:math><mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:math><tex-math id="IEq595_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\phi $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq595.gif"/></alternatives></inline-formula> is by definition injective.</p><p id="Par177">Given <inline-formula id="IEq596"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfenced close=")" open="("><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:msub><mml:mo lspace="0.15em" rspace="0.15em" stretchy="false">\</mml:mo><mml:mrow/><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub></mml:mfenced></mml:mfenced><mml:mo>∩</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">∅</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq596_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\left( \mathcal {A}_{v_k}\setminus {}\left\{ {}v_\ell \right\} \right) \cap \mathcal {A}_{v_\ell }=\emptyset $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq596.gif"/></alternatives></inline-formula> we define additionally<disp-formula id="Equ106"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mi>ψ</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="1em"/><mml:mrow/><mml:mi>ψ</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>↦</mml:mo><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ106_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \psi :\Phi _1\rightarrow \Phi _2,\quad {}\psi :M\mapsto {}M_{-[k,\ell ]}, \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ106.gif"/></alternatives></disp-formula>with <inline-formula id="IEq597"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq597_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$M_{-[k,\ell ]}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq597.gif"/></alternatives></inline-formula> being defined as in <xref rid="Equ57" ref-type="disp-formula">A34</xref> with <inline-formula id="IEq598"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq598_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$M[k,\ell ]$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq598.gif"/></alternatives></inline-formula> set to 0, i.e. deleting the edge <inline-formula id="IEq599"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq599_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$[k,\ell ]$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq599.gif"/></alternatives></inline-formula> from <italic>M</italic>. If deleting the edge <inline-formula id="IEq600"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq600_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$[k,\ell ]$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq600.gif"/></alternatives></inline-formula> would break a path from <inline-formula id="IEq601"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq601_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$v_{r}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq601.gif"/></alternatives></inline-formula> with <inline-formula id="IEq602"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq602_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$r\in \mathcal {I}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq602.gif"/></alternatives></inline-formula> to <inline-formula id="IEq603"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq603_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$v_s\in {}V$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq603.gif"/></alternatives></inline-formula> we would have <inline-formula id="IEq604"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">D</mml:mi><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:msub></mml:msub></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq604_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$v_k,v_\ell \in \mathcal {D}_{v_r}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq604.gif"/></alternatives></inline-formula> since <inline-formula id="IEq605"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>∉</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq605_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$k\notin {}\mathcal {I}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq605.gif"/></alternatives></inline-formula>, a contradiction to <inline-formula id="IEq606"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:msub><mml:mo lspace="0.15em" rspace="0.15em" stretchy="false">\</mml:mo><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub></mml:mfenced><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∩</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">∅</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq606_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$(\mathcal {A}_{v_k}\setminus \left\{ {}v_\ell \right\} )\cap \mathcal {A}_{v_\ell }=\emptyset $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq606.gif"/></alternatives></inline-formula>. Hence, <inline-formula id="IEq607"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>ψ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq607_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\psi (E_X)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq607.gif"/></alternatives></inline-formula> is well defined, since deleting an edge can not interfere with the zero-constraints given by <inline-formula id="IEq608"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq608_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_X$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq608.gif"/></alternatives></inline-formula>. By definition <inline-formula id="IEq609"><alternatives><mml:math><mml:mi>ψ</mml:mi></mml:math><tex-math id="IEq609_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\psi $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq609.gif"/></alternatives></inline-formula> is the inverse function of <inline-formula id="IEq610"><alternatives><mml:math><mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:math><tex-math id="IEq610_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\phi $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq610.gif"/></alternatives></inline-formula>, making <inline-formula id="IEq611"><alternatives><mml:math><mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:math><tex-math id="IEq611_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\phi $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq611.gif"/></alternatives></inline-formula> a bijection. Hence, we have<disp-formula id="Equ107"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ107_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \theta _{\text {TAP}}(E_X)[k,\ell ]=\frac{1}{2}. \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ107.gif"/></alternatives></disp-formula>Vice versa, if there were to exist <inline-formula id="IEq612"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:msub><mml:mo lspace="0.15em" rspace="0.15em" stretchy="false">\</mml:mo><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub></mml:mfenced></mml:mfenced><mml:mo>∩</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub></mml:msub></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq612_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$v_r\in \left( \mathcal {A}_{v_k}\setminus \left\{ {}v_\ell \right\} \right) \cap \mathcal {A}_{v_\ell }$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq612.gif"/></alternatives></inline-formula> define <inline-formula id="IEq613"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq613_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$M_0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq613.gif"/></alternatives></inline-formula> by<disp-formula id="Equ108"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced open="{"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mtext>if</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:msub><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mtext>and</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>≠</mml:mo><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mtext>if</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mtext>else</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ108_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} M_0[x,y]={\left\{ \begin{array}{ll} 1 &amp;{}\text { if }x\in \mathcal {I},\,v_y\in \mathcal {A}_{v_x}\text { and }[x,y]\ne {}[r,\ell ]\\ 1 &amp;{}\text { if }[x,y]=[k,\ell ]\\ 0 &amp;{}\text { else} \end{array}\right. }. \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ108.gif"/></alternatives></disp-formula>Then by definition <inline-formula id="IEq614"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq614_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$M_0\in \Phi _1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq614.gif"/></alternatives></inline-formula>, but <inline-formula id="IEq615"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>∉</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq615_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$(M_0)_{-(v,w)}\notin \mathcal {X}(V,E_X)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq615.gif"/></alternatives></inline-formula>, hence <inline-formula id="IEq616"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq616_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$M_0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq616.gif"/></alternatives></inline-formula> is not in the image of <inline-formula id="IEq617"><alternatives><mml:math><mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:math><tex-math id="IEq617_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\phi $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq617.gif"/></alternatives></inline-formula>, yielding by injectivity of <inline-formula id="IEq618"><alternatives><mml:math><mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:math><tex-math id="IEq618_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\phi $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq618.gif"/></alternatives></inline-formula>,<disp-formula id="Equ109"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mo>#</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mo>#</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ109_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \#\Phi _1&gt;\#\Phi _2, \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ109.gif"/></alternatives></disp-formula>i.e. <inline-formula id="IEq619"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq619_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\theta _{\text {TAP}}[k,\ell ](E_X)&gt;\frac{1}{2}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq619.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p></sec></sec><sec id="Sec20"><title>Appendix A.6: Computation of the example</title><p id="Par178">Consider <italic>G</italic> and <inline-formula id="IEq620"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq620_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_X$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq620.gif"/></alternatives></inline-formula> of the Example in Sect. <xref rid="Sec7" ref-type="sec">3.2</xref> detailed in Fig. <xref rid="Fig2" ref-type="fig">2</xref>a. We have by Lemma <xref rid="FPar24" ref-type="">3.19</xref> that<disp-formula id="Equ110"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ110_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned} \theta _{\text {TAP}}(E_X)[2,1]&amp;=\theta _{\text {TAP}}(E_X)[3,1]\\&amp;=\theta _{\text {TAP}}(E_X)[4,1]\\&amp;=\theta _{\text {TAP}}(E_X)[4,2]\\&amp;=\theta _{\text {TAP}}(E_X)[4,3]=\frac{1}{2}. \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ110.gif"/></alternatives></disp-formula>Moreover, we can compute by Fig. <xref rid="Fig2" ref-type="fig">2</xref>b that <inline-formula id="IEq621"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>5</mml:mn><mml:mn>8</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq621_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\theta _{\text {TAP}}(E_X)[2,3]=\theta _{\text {TAP}}(E_X)[3,2]=\nicefrac {5}{8}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq621.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq622"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>6</mml:mn><mml:mn>8</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq622_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\theta _{\text {TAP}}(E_X)[1,2]=\theta _{\text {TAP}}(E_X)[1,3]=\nicefrac {6}{8}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq622.gif"/></alternatives></inline-formula>. Last, by Corollary <xref rid="FPar23" ref-type="">3.18</xref> we have that the edge matrix entries [1, 4], [2, 4] and [3, 4] are zero, yielding<disp-formula id="Equ111"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>8</mml:mn></mml:mfrac><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>8</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>8</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>8</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>8</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ111_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} (\theta _{\text {TAP}}(E_X)[k,\ell ])_{k,\ell =1}^4=\frac{1}{8}\begin{pmatrix} 8 &amp;{} 6 &amp;{} 6 &amp;{} 0 \\ 4 &amp;{} 8 &amp;{} 5 &amp;{} 0 \\ 4 &amp;{} 5 &amp;{} 8 &amp;{} 0 \\ 4 &amp;{} 4 &amp;{} 4 &amp;{} 8 \end{pmatrix}. \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ111.gif"/></alternatives></disp-formula>As given in Fig. <xref rid="Fig2" ref-type="fig">2</xref>b the edge matrix entries <inline-formula id="IEq623"><alternatives><mml:math><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mfenced></mml:math><tex-math id="IEq623_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\left\{ {}[1,2],[1,3],[2,3],[3,2]\right\} $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq623.gif"/></alternatives></inline-formula> of an edge matrix <inline-formula id="IEq624"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq624_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_0\in \mathcal {X}(V,E_X)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq624.gif"/></alternatives></inline-formula> have 8 different possible configurations. Additionally, the five edge matrix entries [2, 1], [3, 1], [4, 1], [4, 2], [4, 3] can be in <inline-formula id="IEq625"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>5</mml:mn></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>32</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq625_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$2^{5}=32$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq625.gif"/></alternatives></inline-formula> different configurations. Hence, we have <inline-formula id="IEq626"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mo>#</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>32</mml:mn><mml:mo>·</mml:mo><mml:mrow/><mml:mn>8</mml:mn><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>256</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq626_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\#\mathcal {X}(V,E_X)=32\cdot {}8=256$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq626.gif"/></alternatives></inline-formula>. In the following we collect for each edge all graphs <inline-formula id="IEq627"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq627_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E\in \mathcal {X}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq627.gif"/></alternatives></inline-formula> featuring the given edge in their respective transitive closure.<list list-type="bullet"><list-item><p id="Par179"><inline-formula id="IEq628"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq628_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$${\varvec{\Theta }}_\textrm{TAP}\mathbf {(E_X)[2,1]}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq628.gif"/></alternatives></inline-formula>: Count all the edge matrices in <inline-formula id="IEq629"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq629_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {X}(V,E_X)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq629.gif"/></alternatives></inline-formula> featuring <inline-formula id="IEq630"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq630_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E^+[2,1]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq630.gif"/></alternatives></inline-formula>:<list list-type="bullet"><list-item><p id="Par180">All 128 edge matrices with <inline-formula id="IEq631"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq631_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[2,1]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq631.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p></list-item><list-item><p id="Par181">Among the 128 edge matrices with <inline-formula id="IEq632"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq632_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[2,1]=0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq632.gif"/></alternatives></inline-formula>, there is none with <inline-formula id="IEq633"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq633_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[2,4]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq633.gif"/></alternatives></inline-formula>, and there are <inline-formula id="IEq634"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>5</mml:mn><mml:mn>8</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>·</mml:mo><mml:mrow/><mml:mn>128</mml:mn><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>80</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq634_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\nicefrac {5}{8}\cdot {}128=80$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq634.gif"/></alternatives></inline-formula> with <inline-formula id="IEq635"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq635_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[2,3]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq635.gif"/></alternatives></inline-formula>. Among those 80 we have 40 with <inline-formula id="IEq636"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq636_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[3,1]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq636.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p></list-item><list-item><p id="Par182">Among the remaining 40 with <inline-formula id="IEq637"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq637_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[2,3]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq637.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq638"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq638_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[2,1]=E[3,1]=0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq638.gif"/></alternatives></inline-formula> we have none with <inline-formula id="IEq639"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq639_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[3,4]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq639.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p></list-item></list> Hence, we obtain <disp-formula id="Equ112"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>128</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>40</mml:mn></mml:mrow><mml:mn>256</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>168</mml:mn><mml:mn>256</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>21</mml:mn><mml:mn>32</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ112_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \Theta _{\text {TAP}}(E_X)[2,1]=\frac{128+40}{256}=\frac{168}{256}=\frac{21}{32}. \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ112.gif"/></alternatives></disp-formula></p></list-item><list-item><p id="Par183"><inline-formula id="IEq640"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq640_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$${\varvec{\Theta }}_{\textrm{TAP}}\mathbf {(E_X)[4,1]}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq640.gif"/></alternatives></inline-formula>: Count all the edge matrices in <inline-formula id="IEq641"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq641_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {X}(V,E_X)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq641.gif"/></alternatives></inline-formula> featuring <inline-formula id="IEq642"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq642_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E^+[4,1]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq642.gif"/></alternatives></inline-formula>:<list list-type="bullet"><list-item><p id="Par184">All 128 edge matrices with <inline-formula id="IEq643"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq643_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[4,1]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq643.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p></list-item><list-item><p id="Par185">Among the 128 edge matrices with <inline-formula id="IEq644"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq644_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[4,1]=0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq644.gif"/></alternatives></inline-formula> we have 64 graphs with <inline-formula id="IEq645"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq645_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[4,2]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq645.gif"/></alternatives></inline-formula> from which...<list list-type="bullet"><list-item><p id="Par186">... 32 feature <inline-formula id="IEq646"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq646_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[2,1]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq646.gif"/></alternatives></inline-formula>, hence <inline-formula id="IEq647"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq647_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E^+[4,1]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq647.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p></list-item><list-item><p id="Par187">... 32 feature <inline-formula id="IEq648"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq648_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[2,1]=0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq648.gif"/></alternatives></inline-formula>. Of those there are<list list-type="bullet"><list-item><p id="Par188"><inline-formula id="IEq649"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>5</mml:mn><mml:mn>8</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>·</mml:mo><mml:mrow/><mml:mn>32</mml:mn><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq649_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\nicefrac {5}{8}\cdot {}32=20$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq649.gif"/></alternatives></inline-formula> which feature <inline-formula id="IEq650"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq650_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[2,3]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq650.gif"/></alternatives></inline-formula>. And half of those 20 feature <inline-formula id="IEq651"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq651_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[3,1]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq651.gif"/></alternatives></inline-formula>. Hence, there are 10 additional edge matrices with <inline-formula id="IEq652"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq652_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E^+[4,1]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq652.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p></list-item><list-item><p id="Par189">Of the remaining 12 which feature <inline-formula id="IEq653"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq653_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[2,3]=0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq653.gif"/></alternatives></inline-formula> we have 3 featuring <inline-formula id="IEq654"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq654_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[4,3]=E[3,1]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq654.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p></list-item></list></p></list-item></list></p></list-item><list-item><p id="Par190">Among the 64 with <inline-formula id="IEq655"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq655_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[4,1]=E[4,2]=0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq655.gif"/></alternatives></inline-formula> there are 32 with <inline-formula id="IEq656"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq656_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[4,3]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq656.gif"/></alternatives></inline-formula> from which...<list list-type="bullet"><list-item><p id="Par191">... 16 feature <inline-formula id="IEq657"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq657_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[3,1]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq657.gif"/></alternatives></inline-formula>, hence <inline-formula id="IEq658"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq658_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E^+[4,1]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq658.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p></list-item><list-item><p id="Par192">... 16 feature <inline-formula id="IEq659"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq659_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[3,1]=0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq659.gif"/></alternatives></inline-formula>. Of those there are <inline-formula id="IEq660"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>5</mml:mn><mml:mn>8</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>×</mml:mo><mml:mrow/><mml:mn>16</mml:mn><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq660_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\nicefrac {5}{8}\times {}16=10$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq660.gif"/></alternatives></inline-formula> which feature <inline-formula id="IEq661"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq661_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[3,2]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq661.gif"/></alternatives></inline-formula>. And half of those 10 feature <inline-formula id="IEq662"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq662_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[2,1]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq662.gif"/></alternatives></inline-formula>. Yielding 5 additional edge matrices with <inline-formula id="IEq663"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq663_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E^+[4,1]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq663.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p></list-item></list></p></list-item></list> Hence, we obtain <disp-formula id="Equ113"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>128</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>32</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>16</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow><mml:mn>256</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>194</mml:mn><mml:mn>256</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ113_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned} \Theta _{\text {TAP}}(E_X)[4,1]&amp;=\frac{128+32+10+3+16+5}{256}\\&amp;=\frac{194}{256}. \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ113.gif"/></alternatives></disp-formula></p></list-item><list-item><p id="Par193"><inline-formula id="IEq664"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq664_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\varvec{\Theta }_{\textrm{TAP}}\mathbf {(E_X)[4,2]}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq664.gif"/></alternatives></inline-formula>: Count all the edge matrices in <inline-formula id="IEq665"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq665_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {X}(V,E_X)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq665.gif"/></alternatives></inline-formula> featuring <inline-formula id="IEq666"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq666_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E^+[4,2]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq666.gif"/></alternatives></inline-formula>:<list list-type="bullet"><list-item><p id="Par194">All 128 edge matrices with <inline-formula id="IEq667"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq667_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[4,2]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq667.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p></list-item><list-item><p id="Par195">Among the 128 graphs with <inline-formula id="IEq668"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq668_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[4,2]=0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq668.gif"/></alternatives></inline-formula> we have 64 graphs with <inline-formula id="IEq669"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq669_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[4,1]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq669.gif"/></alternatives></inline-formula>, yielding <inline-formula id="IEq670"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq670_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E^+[4,2]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq670.gif"/></alternatives></inline-formula> from the constraint <inline-formula id="IEq671"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq671_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E^+[1,2]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq671.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p></list-item><list-item><p id="Par196">Among the 64 with <inline-formula id="IEq672"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq672_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[4,1]=E[4,2]=0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq672.gif"/></alternatives></inline-formula> there are 32 with <inline-formula id="IEq673"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq673_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[4,3]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq673.gif"/></alternatives></inline-formula> from which...<list list-type="bullet"><list-item><p id="Par197">... 16 feature <inline-formula id="IEq674"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq674_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[3,1]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq674.gif"/></alternatives></inline-formula>, hence <inline-formula id="IEq675"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq675_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E^+[4,2]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq675.gif"/></alternatives></inline-formula> by the constraint <inline-formula id="IEq676"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq676_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E^+[1,2]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq676.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p></list-item><list-item><p id="Par198">... 16 feature <inline-formula id="IEq677"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq677_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[3,1]=0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq677.gif"/></alternatives></inline-formula>. Of those there are <inline-formula id="IEq678"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>5</mml:mn><mml:mn>8</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>×</mml:mo><mml:mrow/><mml:mn>16</mml:mn><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq678_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\nicefrac {5}{8}\times {}16=10$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq678.gif"/></alternatives></inline-formula> which feature <inline-formula id="IEq679"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq679_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[3,2]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq679.gif"/></alternatives></inline-formula>, hence <inline-formula id="IEq680"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq680_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E^+[4,2]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq680.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p></list-item></list></p></list-item></list> Hence, we obtain <disp-formula id="Equ114"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>128</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>64</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>16</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow><mml:mn>256</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>218</mml:mn><mml:mn>256</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ114_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \Theta _{\text {TAP}}(E_X)[4,2]=\frac{128+64+16+10}{256}=\frac{218}{256}. \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ114.gif"/></alternatives></disp-formula></p></list-item><list-item><p id="Par199"><inline-formula id="IEq681"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq681_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$${\varvec{\Theta }}_{\textrm{TAP}}\mathbf {(E_X)[2,3]}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq681.gif"/></alternatives></inline-formula>: Count all the edge matrices in <inline-formula id="IEq682"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq682_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {X}(V,E_X)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq682.gif"/></alternatives></inline-formula> featuring <inline-formula id="IEq683"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq683_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E^+[2,3]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq683.gif"/></alternatives></inline-formula>:<list list-type="bullet"><list-item><p id="Par200">All <inline-formula id="IEq684"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>5</mml:mn><mml:mn>8</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>·</mml:mo><mml:mrow/><mml:mn>256</mml:mn><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>160</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq684_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\nicefrac {5}{8}\cdot {}256=160$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq684.gif"/></alternatives></inline-formula> edge matrices with <inline-formula id="IEq685"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq685_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[2,3]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq685.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p></list-item><list-item><p id="Par201">Among the 96 graphs with <inline-formula id="IEq686"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq686_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[2,3]=0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq686.gif"/></alternatives></inline-formula> we have no graph with <inline-formula id="IEq687"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq687_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[2,4]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq687.gif"/></alternatives></inline-formula> and 48 edge matrices with <inline-formula id="IEq688"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq688_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[2,1]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq688.gif"/></alternatives></inline-formula>, which yield by constraints <inline-formula id="IEq689"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq689_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E^+[2,3]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq689.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p></list-item></list> Hence, we obtain <disp-formula id="Equ115"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>160</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>48</mml:mn></mml:mrow><mml:mn>256</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>208</mml:mn><mml:mn>256</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>13</mml:mn><mml:mn>16</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ115_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \Theta _{\text {TAP}}(E_X)[2,3]=\frac{160+48}{256}=\frac{208}{256}=\frac{13}{16}. \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ115.gif"/></alternatives></disp-formula></p></list-item></list>By symmetry we obtain<disp-formula id="Equ116"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>256</mml:mn></mml:mfrac><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>256</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>256</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>256</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>168</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>256</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>208</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>168</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>208</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>256</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>194</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>218</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>218</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>256</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ116_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} (\Theta _{\text {TAP}}(E_X)[k,\ell ])_{k,\ell =1}^4=\frac{1}{256}\begin{pmatrix} 256 &amp;{} 256 &amp;{} 256 &amp;{} 0 \\ 168 &amp;{} 256 &amp;{} 208 &amp;{} 0 \\ 168 &amp;{} 208 &amp;{} 256 &amp;{} 0 \\ 194 &amp;{} 218 &amp;{} 218 &amp;{} 256 \end{pmatrix}. \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ116.gif"/></alternatives></disp-formula>To compute <inline-formula id="IEq690"><alternatives><mml:math><mml:mstyle displaystyle="false" scriptlevel="1"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>B-TAP</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle></mml:math><tex-math id="IEq690_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\scriptstyle {\Theta _{{\text {B-TAP}}}^{(0.5)}(E_X)}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq690.gif"/></alternatives></inline-formula> consider the three spanning trees ensuring edges in [1, 2] and [1, 3] given in Fig. <xref rid="Fig2" ref-type="fig">2</xref>c. Each exists with probability <inline-formula id="IEq691"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>3</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq691_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\nicefrac {1}{3}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq691.gif"/></alternatives></inline-formula>, all other edges are than added on with a probability of <inline-formula id="IEq692"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq692_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\nicefrac {1}{2}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq692.gif"/></alternatives></inline-formula>. Hence, we have that <inline-formula id="IEq693"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mtext>B-TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq693_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\theta _{\text {B-TAP}}(E_X)[k,\ell ]$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq693.gif"/></alternatives></inline-formula> denoting the marginal distribution of <inline-formula id="IEq694"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq694_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_0[k,\ell ]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq694.gif"/></alternatives></inline-formula> is given by<disp-formula id="Equ117"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>θ</mml:mi><mml:mtext>B-TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>6</mml:mn></mml:mfrac><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>6</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ117_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} (\theta _{\text {B-TAP}}(E_X)[k,\ell ])_{k,\ell =1}^4=\frac{1}{6}\begin{pmatrix} 6 &amp;{} 5 &amp;{} 5 &amp;{} 0 \\ 3 &amp;{} 6 &amp;{} 4 &amp;{} 0 \\ 3 &amp;{} 4 &amp;{} 6 &amp;{} 0 \\ 3 &amp;{} 3 &amp;{} 3 &amp;{} 6 \end{pmatrix} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ117.gif"/></alternatives></disp-formula>Let us now count how often we draw a graph featuring <inline-formula id="IEq695"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq695_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E^+[k,\ell ]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq695.gif"/></alternatives></inline-formula> for Algorithm 2.<list list-type="bullet"><list-item><p id="Par202"><inline-formula id="IEq696"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mtext>B-TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq696_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$${\varvec{\Theta }}_{{\text {B-TAP}}}\mathbf {(E_X)[2,1]}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq696.gif"/></alternatives></inline-formula>: When drawing <italic>E</italic> there is a <inline-formula id="IEq697"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq697_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\nicefrac {1}{2}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq697.gif"/></alternatives></inline-formula> probability that <inline-formula id="IEq698"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq698_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[2,1]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq698.gif"/></alternatives></inline-formula>. Given <inline-formula id="IEq699"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq699_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[2,1]=0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq699.gif"/></alternatives></inline-formula> we have...<list list-type="bullet"><list-item><p id="Par203">... with probability <inline-formula id="IEq700"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>3</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq700_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\nicefrac {1}{3}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq700.gif"/></alternatives></inline-formula> that the spanning tree <inline-formula id="IEq701"><alternatives><mml:math><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:math><tex-math id="IEq701_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {T}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq701.gif"/></alternatives></inline-formula> features <inline-formula id="IEq702"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq702_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$[2,3]\in \mathcal {T}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq702.gif"/></alternatives></inline-formula>. Then, with probability <inline-formula id="IEq703"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq703_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\nicefrac {1}{2}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq703.gif"/></alternatives></inline-formula> we have <inline-formula id="IEq704"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq704_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[3,1]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq704.gif"/></alternatives></inline-formula> (yielding an additional <inline-formula id="IEq705"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>12</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq705_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\nicefrac {1}{12}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq705.gif"/></alternatives></inline-formula>). If, however <inline-formula id="IEq706"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq706_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[3,1]=0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq706.gif"/></alternatives></inline-formula>, by <inline-formula id="IEq707"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq707_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[2,4]=E[3,4]=0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq707.gif"/></alternatives></inline-formula> we have <inline-formula id="IEq708"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq708_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E^+[2,1]=0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq708.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p></list-item><list-item><p id="Par204">... with probability <inline-formula id="IEq709"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>3</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq709_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\nicefrac {2}{3}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq709.gif"/></alternatives></inline-formula> that the spanning tree <inline-formula id="IEq710"><alternatives><mml:math><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:math><tex-math id="IEq710_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {T}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq710.gif"/></alternatives></inline-formula> features <inline-formula id="IEq711"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>∉</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq711_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$[2,3]\notin \mathcal {T}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq711.gif"/></alternatives></inline-formula>. Then, with probability <inline-formula id="IEq712"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq712_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\nicefrac {1}{4}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq712.gif"/></alternatives></inline-formula> we have <inline-formula id="IEq713"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq713_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[2,3]=E[3,1]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq713.gif"/></alternatives></inline-formula> (yielding an additional <inline-formula id="IEq714"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>12</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq714_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\nicefrac {1}{12}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq714.gif"/></alternatives></inline-formula>). If, however either <inline-formula id="IEq715"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq715_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[3,1]=0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq715.gif"/></alternatives></inline-formula> or <inline-formula id="IEq716"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq716_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[2,3]=0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq716.gif"/></alternatives></inline-formula>, by <inline-formula id="IEq717"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq717_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[2,4]=E[3,4]=0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq717.gif"/></alternatives></inline-formula> we have <inline-formula id="IEq718"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq718_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E^+[2,1]=0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq718.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p></list-item></list> Yielding in total a probability of <disp-formula id="Equ118"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>B-TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>24</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow><mml:mn>48</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>32</mml:mn><mml:mn>48</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ118_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} {\Theta }_{{\text {B-TAP}}}(E_X)[2,1]=\frac{24+4+4}{48}=\frac{32}{48}. \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ118.gif"/></alternatives></disp-formula></p></list-item><list-item><p id="Par205"><inline-formula id="IEq719"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mtext>B-TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq719_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$${\varvec{\Theta }}_{{\text {B-TAP}}}\mathbf {(E_X)[4,1]}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq719.gif"/></alternatives></inline-formula>: When drawing <italic>E</italic> there is a <inline-formula id="IEq720"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq720_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\nicefrac {1}{2}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq720.gif"/></alternatives></inline-formula> probability that <inline-formula id="IEq721"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq721_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[4,1]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq721.gif"/></alternatives></inline-formula>. Given <inline-formula id="IEq722"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq722_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[4,1]=0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq722.gif"/></alternatives></inline-formula> we have...<list list-type="bullet"><list-item><p id="Par206">... with probability <inline-formula id="IEq723"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq723_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\nicefrac {1}{4}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq723.gif"/></alternatives></inline-formula> that <inline-formula id="IEq724"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq724_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[4,2]=E[2,1]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq724.gif"/></alternatives></inline-formula> (yielding an additional <inline-formula id="IEq725"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>8</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq725_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\nicefrac {1}{8}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq725.gif"/></alternatives></inline-formula>). However, if <inline-formula id="IEq726"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>≠</mml:mo><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq726_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[4,2]=1\ne {}0=E[2,1]$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq726.gif"/></alternatives></inline-formula> we have with probability <inline-formula id="IEq727"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>6</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq727_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\nicefrac {1}{6}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq727.gif"/></alternatives></inline-formula> that <inline-formula id="IEq728"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq728_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$[2,3]\in \mathcal {T}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq728.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq729"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq729_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[3,1]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq729.gif"/></alternatives></inline-formula> (yielding an additional <inline-formula id="IEq730"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>48</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq730_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\nicefrac {1}{48}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq730.gif"/></alternatives></inline-formula>), or, with probability <inline-formula id="IEq731"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>6</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq731_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\nicefrac {1}{6}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq731.gif"/></alternatives></inline-formula> that <inline-formula id="IEq732"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>∉</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq732_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$[2,3]\notin \mathcal {T}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq732.gif"/></alternatives></inline-formula>, but <inline-formula id="IEq733"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq733_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[2,3]=E[3,1]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq733.gif"/></alternatives></inline-formula> (yielding an additional <inline-formula id="IEq734"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>48</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq734_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\nicefrac {1}{48}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq734.gif"/></alternatives></inline-formula>), or last, we have with probability <inline-formula id="IEq735"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>12</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq735_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\nicefrac {1}{12}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq735.gif"/></alternatives></inline-formula> that <inline-formula id="IEq736"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>∉</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq736_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$[2,3]\notin {}\mathcal {T},E[2,3]=0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq736.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq737"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq737_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[4,3]=E[3,1]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq737.gif"/></alternatives></inline-formula> (yielding an additional <inline-formula id="IEq738"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>96</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq738_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\nicefrac {1}{96}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq738.gif"/></alternatives></inline-formula>).</p></list-item><list-item><p id="Par207">... with probability <inline-formula id="IEq739"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>8</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq739_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\nicefrac {1}{8}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq739.gif"/></alternatives></inline-formula> that <inline-formula id="IEq740"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq740_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[4,2]=0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq740.gif"/></alternatives></inline-formula>, but <inline-formula id="IEq741"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq741_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[4,3]=E[3,1]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq741.gif"/></alternatives></inline-formula> (yielding an additional <inline-formula id="IEq742"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>16</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq742_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\nicefrac {1}{16}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq742.gif"/></alternatives></inline-formula>). However, if <inline-formula id="IEq743"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq743_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[3,1]=0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq743.gif"/></alternatives></inline-formula> we have as above with probability <inline-formula id="IEq744"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>3</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq744_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\nicefrac {1}{3}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq744.gif"/></alternatives></inline-formula> that <inline-formula id="IEq745"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq745_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[2,3]=E[2,1]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq745.gif"/></alternatives></inline-formula> (yielding an additional <inline-formula id="IEq746"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>48</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq746_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\nicefrac {1}{48}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq746.gif"/></alternatives></inline-formula>).</p></list-item></list> Yielding in total a probability of <disp-formula id="Equ119"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>B-TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>48</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>12</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mn>96</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>73</mml:mn><mml:mn>96</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ119_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned} {\Theta }_{{\text {B-TAP}}}(E_X)[4,1]&amp;=\frac{48+12+2+2+1+6+2}{96}\\&amp;=\frac{73}{96}. \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ119.gif"/></alternatives></disp-formula></p></list-item><list-item><p id="Par208"><inline-formula id="IEq747"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mtext>B-TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq747_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$${\varvec{\Theta }}_{{\text {B-TAP}}}\mathbf {(E_X)[4,2]}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq747.gif"/></alternatives></inline-formula>: When drawing <italic>E</italic> there is a <inline-formula id="IEq748"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq748_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\nicefrac {1}{2}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq748.gif"/></alternatives></inline-formula> probability that <inline-formula id="IEq749"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq749_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[4,2]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq749.gif"/></alternatives></inline-formula>. Given <inline-formula id="IEq750"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq750_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[4,2]=0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq750.gif"/></alternatives></inline-formula> we have...<list list-type="bullet"><list-item><p id="Par209">... with probability <inline-formula id="IEq751"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>2</mml:mn><mml:mn>3</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq751_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\nicefrac {2}{3}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq751.gif"/></alternatives></inline-formula> that <inline-formula id="IEq752"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq752_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$[1,2]\in \mathcal {T}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq752.gif"/></alternatives></inline-formula> (which automatically means <inline-formula id="IEq753"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>∉</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq753_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$[3,2]\notin \mathcal {T}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq753.gif"/></alternatives></inline-formula>). Then, with probability <inline-formula id="IEq754"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq754_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\nicefrac {1}{2}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq754.gif"/></alternatives></inline-formula> we have <inline-formula id="IEq755"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq755_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[4,1]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq755.gif"/></alternatives></inline-formula> (yielding an additional <inline-formula id="IEq756"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>6</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq756_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\nicefrac {1}{6}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq756.gif"/></alternatives></inline-formula>), with probability <inline-formula id="IEq757"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>8</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq757_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\nicefrac {1}{8}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq757.gif"/></alternatives></inline-formula> that <inline-formula id="IEq758"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq758_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[4,1]=0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq758.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq759"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq759_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[4,3]=E[3,2]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq759.gif"/></alternatives></inline-formula> (yielding an additional <inline-formula id="IEq760"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>24</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq760_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\nicefrac {1}{24}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq760.gif"/></alternatives></inline-formula>) and with probability <inline-formula id="IEq761"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>16</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq761_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\nicefrac {1}{16}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq761.gif"/></alternatives></inline-formula> we have <inline-formula id="IEq762"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq762_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[4,1]=E[3,2]=0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq762.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq763"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq763_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[4,3]=E[3,1]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq763.gif"/></alternatives></inline-formula> (yielding an additional <inline-formula id="IEq764"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>48</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq764_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\nicefrac {1}{48}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq764.gif"/></alternatives></inline-formula>).</p></list-item><list-item><p id="Par210">... with probability <inline-formula id="IEq765"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>3</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq765_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\nicefrac {1}{3}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq765.gif"/></alternatives></inline-formula> that <inline-formula id="IEq766"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mfenced></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq766_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {T}=\left\{ {}[1,3][3,2]\right\} $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq766.gif"/></alternatives></inline-formula>. Then, with probability <inline-formula id="IEq767"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq767_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\nicefrac {1}{2}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq767.gif"/></alternatives></inline-formula> we have <inline-formula id="IEq768"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq768_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[4,3]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq768.gif"/></alternatives></inline-formula> (yielding an additional <inline-formula id="IEq769"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>12</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq769_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\nicefrac {1}{12}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq769.gif"/></alternatives></inline-formula>), with probability <inline-formula id="IEq770"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq770_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\nicefrac {1}{4}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq770.gif"/></alternatives></inline-formula> that <inline-formula id="IEq771"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq771_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[4,3]=0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq771.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq772"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq772_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[4,1]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq772.gif"/></alternatives></inline-formula> (yielding an additional <inline-formula id="IEq773"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>24</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq773_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\nicefrac {1}{24}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq773.gif"/></alternatives></inline-formula>).</p></list-item></list> Yielding in total a probability of <disp-formula id="Equ120"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>B-TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>24</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>8</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mn>48</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>41</mml:mn><mml:mn>48</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ120_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} {\Theta }_{{\text {B-TAP}}}(E_X)[4,2]=\frac{24+8+2+1+4+2}{48}=\frac{41}{48}. \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ120.gif"/></alternatives></disp-formula></p></list-item><list-item><p id="Par211"><inline-formula id="IEq774"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">Θ</mml:mi></mml:mrow><mml:mtext>B-TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">E</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold">X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq774_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$${\varvec{\Theta }}_{{\text {B-TAP}}}\mathbf {(E_X)[2,3]}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq774.gif"/></alternatives></inline-formula>: When drawing <italic>E</italic> there is...<list list-type="bullet"><list-item><p id="Par212">... a <inline-formula id="IEq775"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>3</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq775_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\nicefrac {1}{3}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq775.gif"/></alternatives></inline-formula> probability that <inline-formula id="IEq776"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq776_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$[2,3]\in \mathcal {T}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq776.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p></list-item><list-item><p id="Par213">... a <inline-formula id="IEq777"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>3</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq777_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\nicefrac {1}{3}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq777.gif"/></alternatives></inline-formula> probability that <inline-formula id="IEq778"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>∉</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq778_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$[2,3]\notin \mathcal {T}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq778.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq779"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq779_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[2,3]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq779.gif"/></alternatives></inline-formula> (yielding an additional <inline-formula id="IEq780"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>3</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq780_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\nicefrac {1}{3}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq780.gif"/></alternatives></inline-formula>).</p></list-item><list-item><p id="Par214">... a <inline-formula id="IEq781"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>3</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq781_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\nicefrac {1}{3}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq781.gif"/></alternatives></inline-formula> probability that <inline-formula id="IEq782"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>∉</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">T</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq782_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$[2,3]\notin \mathcal {T}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq782.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq783"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq783_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[2,3]=0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq783.gif"/></alternatives></inline-formula>. Then, with probability <inline-formula id="IEq784"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq784_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\nicefrac {1}{2}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq784.gif"/></alternatives></inline-formula> we have <inline-formula id="IEq785"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq785_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[2,1]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq785.gif"/></alternatives></inline-formula> (yielding an additional <inline-formula id="IEq786"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>6</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq786_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\nicefrac {1}{6}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq786.gif"/></alternatives></inline-formula>).</p></list-item></list> Yielding in total a probability of <disp-formula id="Equ121"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>B-TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>16</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>16</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>8</mml:mn></mml:mrow><mml:mn>48</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>40</mml:mn><mml:mn>48</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ121_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} {\Theta }_{{\text {B-TAP}}}(E_X)[4,2]=\frac{16+16+8}{48}=\frac{40}{48}. \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ121.gif"/></alternatives></disp-formula></p></list-item></list>Putting everything together we obtain<disp-formula id="Equ122"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi><mml:mtext>B-TAP</mml:mtext></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>96</mml:mn></mml:mfrac><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>96</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>96</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>96</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>64</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>96</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>80</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>64</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>80</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>96</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>73</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>82</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>82</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mn>96</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ122_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} ({\Theta }_{{\text {B-TAP}}}(E_X)[k,\ell ])_{k,\ell =1}^4=\frac{1}{96}\begin{pmatrix} 96 &amp;{} 96 &amp;{} 96 &amp;{} 0 \\ 64 &amp;{} 96 &amp;{} 80 &amp;{} 0 \\ 64 &amp;{} 80 &amp;{} 96 &amp;{} 0 \\ 73 &amp;{} 82 &amp;{} 82 &amp;{} 96 \end{pmatrix}. \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ122.gif"/></alternatives></disp-formula></p></sec><sec id="Sec21"><title>Appendix A.6: Proof of Lemma <xref rid="FPar29" ref-type="">3.22</xref></title><sec id="FPar41"><title>Proof</title><p id="Par215">Let <inline-formula id="IEq787"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>q</mml:mi></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq787_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$G_q$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq787.gif"/></alternatives></inline-formula> be an ancestral causal graph with node set <inline-formula id="IEq788"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>⋯</mml:mo><mml:mrow/><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:msub></mml:mfenced></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq788_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$V_s:=\left\{ {}v_0,v_1,v_2,v_3,w_0,w_1,\dots {},w_s\right\} $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq788.gif"/></alternatives></inline-formula> for <inline-formula id="IEq789"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>≥</mml:mo><mml:mrow/><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq789_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$s\ge {}2$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq789.gif"/></alternatives></inline-formula>. The set of available interventions is given by <inline-formula id="IEq790"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:mfenced></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq790_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {I}=\left\{ {}v_0,v_3,w_0\right\} $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq790.gif"/></alternatives></inline-formula> and the partial observation <inline-formula id="IEq791"><alternatives><mml:math><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math><tex-math id="IEq791_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_X^{(s)}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq791.gif"/></alternatives></inline-formula> is given by<disp-formula id="Equ123"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mspace width="1em"/><mml:mtext>for</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mspace width="1em"/><mml:mtext>for</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mtext>and</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>⋯</mml:mo><mml:mrow/><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mspace width="1em"/><mml:mrow/><mml:mtext>for</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mspace width="1em"/><mml:mtext>for</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mspace width="1em"/><mml:mtext>for</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>⋯</mml:mo><mml:mrow/><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ123_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned} E[v_0,v_k]&amp;=1\quad \text {for }k=1,2,3,\\ E[v_\ell ,w_k]&amp;=0\quad \text {for }\ell =0,3\text { and }k=0,1,\dots {},s,\\ E[v_3,v_k]&amp;=0\quad {}\text {for }k=0,1,\\ E[v_3,v_2]&amp;=1,\\ E[w_0,v_k]&amp;=0\quad \text {for }k=0,1,2,3,\\ E[w_0,w_k]&amp;=1\quad \text {for }k=1,\dots {},s,\\ \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ123.gif"/></alternatives></disp-formula>by abuse of notation. We observe the following impossible edges by Lemma <xref rid="FPar18" ref-type="">3.13</xref><disp-formula id="Equ124"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mi>K</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">{</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo>∪</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">{</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>∀</mml:mo><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mi>k</mml:mi><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>∪</mml:mo><mml:mo stretchy="false">{</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">}</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ124_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned} K=\{&amp;[v_k,w_\ell ]:\forall \,k,\ell \}\cup \{[w_\ell ,v_k]:\forall \,k\,\ell \}\\&amp;\cup \{[v_k,v_\ell ]:k=2,3,\ell =0,1\}.. \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ124.gif"/></alternatives></disp-formula>Let <inline-formula id="IEq792"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq792_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E_{(q,s)}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq792.gif"/></alternatives></inline-formula> be a partial RDG with edge probability <italic>q</italic> as drawn in step (3.A) in Algorithm 1. Define<disp-formula id="Equ125"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ125_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned} \gamma _0(q,s)&amp;:=\mathbb {P}[E_{(q,s)}^+[v_1,v_2]=1|E_{(q,s)}\in \mathcal {X}],\\ \gamma _1(q,s)&amp;:=\mathbb {P}[E_{(q,s)}^+[w_1,w_2]=1|E_{(q,s)}\in \mathcal {X}]. \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ125.gif"/></alternatives></disp-formula>To show the claim, it suffices to show that there exist <inline-formula id="IEq793"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq793_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$q_0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq793.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq794"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq794_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$s_0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq794.gif"/></alternatives></inline-formula> such that <inline-formula id="IEq795"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq795_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\gamma _0(0.5,s_0)&lt;\gamma _1(0.5,s_0)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq795.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq796"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq796_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\gamma _0(q_0,s_0)&gt;\gamma _1(q_0,s_0)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq796.gif"/></alternatives></inline-formula>. <list list-type="order"><list-item><p id="Par216"><bold>Claim:</bold> There exists a <inline-formula id="IEq797"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>≥</mml:mo><mml:mrow/><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq797_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$s_0\ge {}2$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq797.gif"/></alternatives></inline-formula> such that <inline-formula id="IEq798"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq798_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\gamma _0(0.5,s_0)&lt;\gamma _1(0.5,s_0)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq798.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p><p id="Par217">First, note that by definition <inline-formula id="IEq799"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq799_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\gamma _0(q,s)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq799.gif"/></alternatives></inline-formula> is independent of the choice of <italic>s</italic>. Hence there exists <inline-formula id="IEq800"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq800_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\gamma _0(q)\in [0,1]$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq800.gif"/></alternatives></inline-formula> such that <disp-formula id="Equ126"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mspace width="1em"/><mml:mtext>for all</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>≥</mml:mo><mml:mrow/><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ126_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \gamma _0(q)=\gamma _0(q,s)\quad \text {for all }s\ge {}2. \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ126.gif"/></alternatives></disp-formula> In particular by construction <inline-formula id="IEq801"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq801_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\gamma _0(q)\le {}c$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq801.gif"/></alternatives></inline-formula> for some <inline-formula id="IEq802"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq802_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$c&lt;1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq802.gif"/></alternatives></inline-formula>. Moreover, by Karp (<xref ref-type="bibr" rid="CR27">1990</xref>) we have that for a fixed <italic>q</italic> and <inline-formula id="IEq803"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq803_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$s\rightarrow \infty $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq803.gif"/></alternatives></inline-formula> the number of nodes in the largest component of the random subgraph on <inline-formula id="IEq804"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo stretchy="true">~</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>⋯</mml:mo><mml:mrow/><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:msub></mml:mfenced></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq804_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\widetilde{V}=\left\{ {}w_0,w_1,\dots {},w_s\right\} $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq804.gif"/></alternatives></inline-formula> converges exponentially to <italic>s</italic>, in particular faster than <inline-formula id="IEq805"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq805_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\nicefrac {s-1}{s}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq805.gif"/></alternatives></inline-formula>. Thus, we have that <disp-formula id="Equ127"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>ℓ</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mtext>for all</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>⋯</mml:mo><mml:mrow/><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:mfenced><mml:mover><mml:mo stretchy="false">⟶</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:mover><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ127_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \mathbb {P}\left[ {}E[w_k,w_\ell ]=1\text { for all }k,\ell =0,1,\dots {},s\right] \overset{s\rightarrow \infty }{\longrightarrow }1. \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ127.gif"/></alternatives></disp-formula> Hence, <disp-formula id="Equ128"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mover><mml:mo stretchy="false">⟶</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mi>∞</mml:mi></mml:mrow></mml:mover><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ128_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \gamma _1(q,s)\overset{s\rightarrow \infty }{\longrightarrow }1, \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ128.gif"/></alternatives></disp-formula> yielding the existence of an <inline-formula id="IEq806"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>≥</mml:mo><mml:mrow/><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq806_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$s_0\ge {}2$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq806.gif"/></alternatives></inline-formula> such that <inline-formula id="IEq807"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq807_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\gamma _0(0.5,s_0)=\gamma _0(0.5)&lt;\gamma _1(0.5,s_0)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq807.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p></list-item><list-item><p id="Par218"><bold>Claim:</bold> For fixed <inline-formula id="IEq808"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>≥</mml:mo><mml:mrow/><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq808_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$s\ge {}2$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq808.gif"/></alternatives></inline-formula> we have for <inline-formula id="IEq809"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq809_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$q\rightarrow {}0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq809.gif"/></alternatives></inline-formula> that <inline-formula id="IEq810"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq810_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\gamma _0(q,s)\rightarrow \nicefrac {1}{2}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq810.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p><p id="Par219">For any <inline-formula id="IEq811"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>≥</mml:mo><mml:mrow/><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq811_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$s\ge {}2$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq811.gif"/></alternatives></inline-formula>, <inline-formula id="IEq812"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq812_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$q&lt;\nicefrac {1}{2}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq812.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq813"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>V</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq813_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$x,y\in {}V$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq813.gif"/></alternatives></inline-formula> we compute <disp-formula id="Equ58"><label>A35</label><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mtext>and</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mtext>s.t.</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi mathvariant="double-struck">P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:mtext>s.t.</mml:mtext><mml:mspace width="0.333333em"/><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow/></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mover><mml:mo stretchy="false">⟶</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:mover><mml:mspace width="1em"/><mml:mrow/><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mspace width="0.166667em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ58_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned} \mathbb {P}&amp;[E^+[x,y]=1|E_{(q,s)}\in \mathcal {X}]\\&amp;=\frac{\mathbb {P}[E^+[x,y]=1\text { and }E_{(q,s)}\in \mathcal {X}]}{\mathbb {P}[E_{(q,s)}\in \mathcal {X}]}\\&amp;=\frac{\sum _{E_0\in \mathcal {X}\text { s.t. }E_0^+[x,y]=1}\mathbb {P}[E_{(q,s)}=E_0]}{\sum _{E_0\in \mathcal {X}}\mathbb {P}[E_{(q,s)}=E_0]}\\&amp;=\frac{\sum _{E_0\in \mathcal {X}\text { s.t. }E_0^+[x,y]=1}q^{A(E_0)}(1-q)^{B(E_0)}}{\sum _{E_0\in \mathcal {X}}q^{A(E_0)}(1-q)^{B(E_0)}}\\&amp;\overset{q\rightarrow {}0}{\longrightarrow }\quad {}\frac{|\left\{ {}E_0\in \mathcal {X}_0:E^+_0[x,y]=1\right\} |}{|\mathcal {X}_0|}\,, \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ58.gif"/></alternatives></disp-formula> where <inline-formula id="IEq814"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>⊂</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq814_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {X}_0\subset {}\mathcal {X}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq814.gif"/></alternatives></inline-formula> is the subset of graphs with minimal edges and <disp-formula id="Equ129"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mfenced><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:mrow/><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign="left"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow><mml:mfenced close="}" open="{"><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:msub><mml:mi>E</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>ℓ</mml:mi><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mfenced><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ129_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \begin{aligned} A(E_0)&amp;=|\left\{ {}[k,\ell ]:E_0[k,\ell ]=1\right\} |,\\ B(E_0)&amp;=|\left\{ {}[k,\ell ]:E_0[k,\ell ]=0\right\} | \end{aligned} \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ129.gif"/></alternatives></disp-formula> To satisfy the constraints of the partial observation the graphs with the minimal amount of edges in <inline-formula id="IEq815"><alternatives><mml:math><mml:mi mathvariant="script">X</mml:mi></mml:math><tex-math id="IEq815_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\mathcal {X}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq815.gif"/></alternatives></inline-formula> are given by those that feature an edge <inline-formula id="IEq816"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq816_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[v_3,v_2]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq816.gif"/></alternatives></inline-formula>, that feature either <inline-formula id="IEq817"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq817_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[v_0,v_1]=E[v_0,v_3]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq817.gif"/></alternatives></inline-formula> or <inline-formula id="IEq818"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq818_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[v_0,v_1]=E[v_1,v_3]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq818.gif"/></alternatives></inline-formula> and that feature a spanning tree rooted in <inline-formula id="IEq819"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq819_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$w_0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq819.gif"/></alternatives></inline-formula> on the subset <inline-formula id="IEq820"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo stretchy="true">~</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math id="IEq820_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\widetilde{V}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq820.gif"/></alternatives></inline-formula>. Thus, we obtain <disp-formula id="Equ130"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mover><mml:mo stretchy="false">⟶</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:mover><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ130_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \gamma _0(q_0,s)\overset{q\rightarrow {}0}{\longrightarrow }\frac{1}{2}. \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ130.gif"/></alternatives></disp-formula></p></list-item><list-item><p id="Par220"><bold>Claim:</bold> For fixed <inline-formula id="IEq821"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>≥</mml:mo><mml:mrow/><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq821_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$s\ge {}2$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq821.gif"/></alternatives></inline-formula> there exists a <inline-formula id="IEq822"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq822_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$c&lt;\nicefrac {1}{2}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq822.gif"/></alternatives></inline-formula> such that for <inline-formula id="IEq823"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq823_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$q\rightarrow {}0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq823.gif"/></alternatives></inline-formula> we have <inline-formula id="IEq824"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq824_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\gamma _1(q,s)\rightarrow {}c$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq824.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p><p id="Par221">Consider that for any spanning tree on <inline-formula id="IEq825"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo stretchy="true">~</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math id="IEq825_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\widetilde{V}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq825.gif"/></alternatives></inline-formula> rooted in <inline-formula id="IEq826"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq826_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$w_0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq826.gif"/></alternatives></inline-formula> that features a path from <inline-formula id="IEq827"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq827_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$w_1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq827.gif"/></alternatives></inline-formula> to <inline-formula id="IEq828"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq828_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$w_2$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq828.gif"/></alternatives></inline-formula> we can switch the labels of <inline-formula id="IEq829"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq829_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$w_1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq829.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq830"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq830_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$w_2$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq830.gif"/></alternatives></inline-formula> to obtain a spanning tree without a path from <inline-formula id="IEq831"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq831_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$w_1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq831.gif"/></alternatives></inline-formula> to <inline-formula id="IEq832"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq832_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$w_2$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq832.gif"/></alternatives></inline-formula>. By construction, the above assignment is injective yielding that there are at most as many spanning trees featuring a path from <inline-formula id="IEq833"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq833_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$w_1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq833.gif"/></alternatives></inline-formula> to <inline-formula id="IEq834"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq834_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$w_2$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq834.gif"/></alternatives></inline-formula> as there are spanning trees who do not feature such a path. Furthermore, consider the spanning tree given by <inline-formula id="IEq835"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq835_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[w_0,w_k]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq835.gif"/></alternatives></inline-formula> for all <inline-formula id="IEq836"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>⋯</mml:mo><mml:mrow/><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq836_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$k=1,\dots {},q$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq836.gif"/></alternatives></inline-formula> to obtain that there exist spanning trees that feature neither a path from <inline-formula id="IEq837"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq837_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$w_1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq837.gif"/></alternatives></inline-formula> to <inline-formula id="IEq838"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq838_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$w_2$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq838.gif"/></alternatives></inline-formula>, nor from <inline-formula id="IEq839"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq839_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$w_2$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq839.gif"/></alternatives></inline-formula> to <inline-formula id="IEq840"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq840_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$w_1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq840.gif"/></alternatives></inline-formula>. Hence by (<xref rid="Equ58" ref-type="disp-formula">A35</xref>) and acyclicity of spanning trees there exists a <inline-formula id="IEq841"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq841_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$c&lt;\nicefrac {1}{2}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq841.gif"/></alternatives></inline-formula> such that <disp-formula id="Equ131"><alternatives><mml:math display="block"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd columnalign="right"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mover><mml:mo stretchy="false">⟶</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mrow/><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:mover><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math><tex-math id="Equ131_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\begin{aligned} \gamma _1(q_0,s)\overset{q\rightarrow {}0}{\longrightarrow }c. \end{aligned}$$\end{document}</tex-math><graphic position="anchor" xlink:href="11222_2023_10257_Article_Equ131.gif"/></alternatives></disp-formula></p></list-item></list>By Claim 1 we can choose <inline-formula id="IEq842"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>≥</mml:mo><mml:mrow/><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq842_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$s_0\ge {}2$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq842.gif"/></alternatives></inline-formula> such that <inline-formula id="IEq843"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq843_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\gamma _0(0.5,s_0)&lt;\gamma _1(0.5,s_0) $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq843.gif"/></alternatives></inline-formula>. Given this <inline-formula id="IEq844"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq844_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$s_0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq844.gif"/></alternatives></inline-formula>, by Claim 2. and 3. we can choose <inline-formula id="IEq845"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq845_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$q_0\in (0,1)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq845.gif"/></alternatives></inline-formula> small enough such that <inline-formula id="IEq846"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq846_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\gamma _0(q_0,s_0)&gt;\gamma _1(q_0,s_0)$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq846.gif"/></alternatives></inline-formula>, finishing the proof.</p></sec><sec><p id="Par222">To adapt the above proof for Algorithm 2 when the RSTs in Step 4.B are drawn uniformly at random consider the following step:<list list-type="bullet"><list-item><p id="Par223">The first claim follows analogously.</p></list-item><list-item><p id="Par224">Instead of the second claim it can be shown that <inline-formula id="IEq847"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>5</mml:mn><mml:mn>8</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq847_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\gamma _0(q,s)\rightarrow \nicefrac {5}{8}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq847.gif"/></alternatives></inline-formula> by considering that <inline-formula id="IEq848"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq848_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E^+[v_1,v_2]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq848.gif"/></alternatives></inline-formula> for 5 of 8 possible spanning trees rooted in <inline-formula id="IEq849"><alternatives><mml:math><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub></mml:math><tex-math id="IEq849_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$v_0$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq849.gif"/></alternatives></inline-formula> (note that <inline-formula id="IEq850"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msub><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq850_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$E[v_3,v_2]=1$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq850.gif"/></alternatives></inline-formula> in any case). Note moreover, that in the case the RSTs are drawn via the modified Broder algorithm as given in Sect. <xref rid="Sec7" ref-type="sec">3.2</xref><inline-formula id="IEq851"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>γ</mml:mi><mml:mn>0</mml:mn></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">→</mml:mo><mml:mrow/><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:mfrac bevelled="true"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq851_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\gamma _0(q,s)\rightarrow {}c&lt;\nicefrac {1}{2}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq851.gif"/></alternatives></inline-formula>.</p></list-item><list-item><p id="Par225">The third claim can be shown to hold also for Algorithm 2 by the analogous arguments. This is true even for the modified version of the Broder algorithm, as it coincides on <inline-formula id="IEq852"><alternatives><mml:math><mml:mover accent="true"><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo stretchy="true">~</mml:mo></mml:mover></mml:math><tex-math id="IEq852_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\widetilde{V}$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq852.gif"/></alternatives></inline-formula> with the classical one.</p></list-item></list></p></sec></sec></sec></app><app id="App2"><sec id="Sec22"><title>Appendix B: Additional plots</title><sec id="Sec23"><title>Appendix B.1: Additional simulations</title><p id="Par226"><fig id="Fig8"><label>Fig. 8</label><caption xml:lang="en"><p>Mean ROC curves for Fig. <xref rid="Fig3" ref-type="fig">3</xref></p></caption><p><graphic position="anchor" specific-use="HTML" mime-subtype="PNG" xlink:href="MediaObjects/11222_2023_10257_Fig8_HTML.png" id="MO145"/></p></fig><fig id="Fig9"><label>Fig. 9</label><caption xml:lang="en"><p>AUC performance for varying sparsity parameter <inline-formula id="IEq853"><alternatives><mml:math><mml:mi>α</mml:mi></mml:math><tex-math id="IEq853_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\alpha $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq853.gif"/></alternatives></inline-formula>. Each experiment was repeated 20 times and all graphs featured <inline-formula id="IEq854"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1000</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq854_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$p=1000$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq854.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq855"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>200</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq855_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$|\mathcal {I}|=200$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq855.gif"/></alternatives></inline-formula></p></caption><p><graphic position="anchor" specific-use="HTML" mime-subtype="PNG" xlink:href="MediaObjects/11222_2023_10257_Fig9_HTML.png" id="MO146"/></p></fig><fig id="Fig10"><label>Fig. 10</label><caption xml:lang="en"><p>AUC performance for varying number of known rows <inline-formula id="IEq856"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi><mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq856_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$|\mathcal {I}|$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq856.gif"/></alternatives></inline-formula>. Each experiment was repeated 20 times and all graphs featured <inline-formula id="IEq857"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1000</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq857_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$p=1000$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq857.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq858"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>α</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.7</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq858_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\alpha =0.7$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq858.gif"/></alternatives></inline-formula></p></caption><p><graphic position="anchor" specific-use="HTML" mime-subtype="PNG" xlink:href="MediaObjects/11222_2023_10257_Fig10_HTML.png" id="MO147"/></p></fig><fig id="Fig11"><label>Fig. 11</label><caption xml:lang="en"><p>AUC performance for the Sachs et al. (<xref ref-type="bibr" rid="CR49">2005</xref>) data</p></caption><p><graphic position="anchor" specific-use="HTML" mime-subtype="PNG" xlink:href="MediaObjects/11222_2023_10257_Fig11_HTML.png" id="MO148"/></p></fig></p><p id="Par227">In Fig. <xref rid="Fig8" ref-type="fig">8</xref> mean ROC curves are displayed for <inline-formula id="IEq859"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>25</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>50</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>250</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>500</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq859_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$p=25,50,250, 500$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq859.gif"/></alternatives></inline-formula> relating to Fig. <xref rid="Fig3" ref-type="fig">3</xref>. In Fig. <xref rid="Fig9" ref-type="fig">9</xref> the effect of varying the sparsity parameter <inline-formula id="IEq860"><alternatives><mml:math><mml:mi>α</mml:mi></mml:math><tex-math id="IEq860_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\alpha $$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq860.gif"/></alternatives></inline-formula> on the performance of the proposed graph-based predictors is shown for a graph featuring <inline-formula id="IEq861"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1000</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq861_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$p=1000$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq861.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq862"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mo>#</mml:mo><mml:mi mathvariant="script">I</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>200</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq862_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\#\mathcal {I}=200$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq862.gif"/></alternatives></inline-formula>. In Fig. <xref rid="Fig10" ref-type="fig">10</xref> the effect of varying the number of known rows on the performance of the proposed graph-based predictors is shown for a graph featuring <inline-formula id="IEq863"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1000</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq863_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$p=1000$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq863.gif"/></alternatives></inline-formula> and <inline-formula id="IEq864"><alternatives><mml:math><mml:mrow><mml:mi>α</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.7</mml:mn></mml:mrow></mml:math><tex-math id="IEq864_TeX">\documentclass[12pt]{minimal}
				\usepackage{amsmath}
				\usepackage{wasysym}
				\usepackage{amsfonts}
				\usepackage{amssymb}
				\usepackage{amsbsy}
				\usepackage{mathrsfs}
				\usepackage{upgreek}
				\setlength{\oddsidemargin}{-69pt}
				\begin{document}$$\alpha =0.7$$\end{document}</tex-math><inline-graphic xlink:href="11222_2023_10257_Article_IEq864.gif"/></alternatives></inline-formula>. Last, in Fig. <xref rid="Fig11" ref-type="fig">11</xref> the AUC performs for all predictors outputting a matrix of scores on the Sachs et al. (<xref ref-type="bibr" rid="CR49">2005</xref>) proteomics data is reported via box-plots.</p></sec><sec id="Sec24"><title>Appendix B.2: Computational costs</title><p id="Par228">In Fig. <xref rid="Fig12" ref-type="fig">12</xref>a–c the computation times<xref ref-type="fn" rid="Fn3">3</xref> for all predictors regarding Figs. <xref rid="Fig3" ref-type="fig">3</xref>, <xref rid="Fig5" ref-type="fig">5</xref> and <xref rid="Fig11" ref-type="fig">11</xref> are given, respectively. Note that the computational costs for the IDA (obs) and IDA (int-obs) are basically the same as for PC (obs) and PC (int-obs), respectively, and thus for the ease of presentation the PC results are omitted in (a) and (b). Moreover, in Fig. <xref rid="Fig12" ref-type="fig">12</xref>a the computation time of a transitive closure is included as a reference.<fig id="Fig12"><label>Fig. 12</label><caption xml:lang="en"><p>Mean computation times for Fig. <xref rid="Fig3" ref-type="fig">3</xref> in panel (<bold>a</bold> TAP and TAP-q reach the <italic>time out</italic> at 18,000 s), Fig. <xref rid="Fig5" ref-type="fig">5</xref> in panel (<bold>b</bold>) and Fig. <xref rid="Fig11" ref-type="fig">11</xref> in panel (<bold>c</bold>)</p></caption><p><graphic position="anchor" specific-use="HTML" mime-subtype="PNG" xlink:href="MediaObjects/11222_2023_10257_Fig12_HTML.png" id="MO149"/></p></fig></p></sec></sec></app></app-group><fn-group><fn id="Fn1"><label>1</label><p id="Par127">The data can be found at <ext-link xlink:href="https://deleteome.holstegelab.nl/" ext-link-type="url">https://deleteome.holstegelab.nl/</ext-link> under the tab Downloads&gt;Causal inference.</p></fn><fn id="Fn2"><label>2</label><p id="Par128">The data can be found at <ext-link xlink:href="https://github.com/yuhaow/sp-intervention" ext-link-type="url">https://github.com/yuhaow/sp-intervention</ext-link>.</p></fn><fn id="Fn3"><label>3</label><p id="Par229">All computations were run on a HP Z840 workstation.</p></fn></fn-group><notes notes-type="Misc"><title>Publisher's Note</title><p>Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.</p></notes></back></article>