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解法: レインボー木によるリンゲル予想の証明(2020年)

ステップ 4/8: 手法M1:木のほぼ全体をランダムに埋め込む
ざっくり言うと

木 TT 全体を一度に配置しようとする代わりに、著者らはまず、場合分けで切り分けられた特別な葉や裸のパスの端だけを欠いた、わずかに小さいバージョン T′T' を、多くの有効な配置の中からランダムに選んだ虹色コピーとして配置する。ランダム性が鍵となる技巧である:どの頂点と色が未使用のまま残るかを正確に追跡する代わりに、著者らはただ、大きく扱いやすいランダムな余りの頂点と色の集合が残り、欠けている部分を吸収する準備ができていることだけを知ればよい。

(1−ϵ)n(1-\epsilon)n
詳しい解説

モンゴメリー、ポクロフスキー、スダコフ(2021年、第2.1節、彼らの以前の論文[モンゴメリー・ポクロフスキー・スダコフ、先行研究]に基づく)は定理2.2を証明する:K2n+1K_{2n+1} の 22-因子分解されたND彩色と (1−ϵ)n(1-\epsilon)n 頂点の森 T′T' に対し、T′T' のランダム化された虹色コピー T^′\hat{T}' と、ランダムな部分集合 V⊆V(K2n+1)∖V(T^′), C⊆C(K2n+1)∖C(T^′)V \subseteq V(K_{2n+1})\setminus V(\hat{T}'), \ C \subseteq C(K_{2n+1})\setminus C(\hat{T}') が存在し、T^′\hat{T}' は高確率で虹色であり、VV と CC の両方が「良くランダム」であること(各要素が固定確率で独立に現れること)が証明できる。これにより、正確な余りの頂点と色を追跡する代わりに、その統計的分布を扱うことで議論を進められる。

このステップの用語
2因子分解彩色
K2n+1K_{2n+1} の辺彩色で、すべての頂点が各色ちょうど 22 本の辺に接しているもの。ND彩色はこの性質を持つ。
q-ランダム集合
台集合のランダムな部分集合で、各要素が同じ固定確率 qq で独立に現れるもの。これにより統計的な振る舞いを制御しやすくなる。
このステップで使う知識