]> AND Private Git Repository - 16dcc.git/blob - stopping.tex
Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Private GIT Repository
Ajout exemple 3-cube pour algo Wild
[16dcc.git] / stopping.tex
1 This section considers functions $f: \Bool^{\mathsf{N}} \rightarrow \Bool^{\mathsf{N}} $ 
2 issued from an hypercube where an Hamiltonian path has been removed
3 as described in the previous section.
4 Notice that the iteration graph is always a subgraph of 
5 ${\mathsf{N}}$-cube augmented with all the self-loop, \textit{i.e.}, all the 
6 edges $(v,v)$ for any $v \in \Bool^{\mathsf{N}}$. 
7 Next, if we add probabilities on the transition graph, iterations can be 
8 interpreted as Markov chains.
9
10 \begin{xpl}
11 Let us consider for instance  
12 the graph $\Gamma(f)$ defined 
13 in Figure~\ref{fig:iteration:f*} and 
14 the probability function $p$ defined on the set of edges as follows:
15 $$
16 p(e) \left\{
17 \begin{array}{ll}
18 = \frac{2}{3} \textrm{ if $e=(v,v)$ with $v \in \Bool^3$,}\\
19 = \frac{1}{6} \textrm{ otherwise.}
20 \end{array}
21 \right.  
22 $$
23 The matrix $P$ of the Markov chain associated to the function $f^*$ and to its probability function $p$ is 
24 \[
25 P=\dfrac{1}{6} \left(
26 \begin{array}{llllllll}
27 4&1&1&0&0&0&0&0 \\
28 1&4&0&0&0&1&0&0 \\
29 0&0&4&1&0&0&1&0 \\
30 0&1&1&4&0&0&0&0 \\
31 1&0&0&0&4&0&1&0 \\
32 0&0&0&0&1&4&0&1 \\
33 0&0&0&0&1&0&4&1 \\
34 0&0&0&1&0&1&0&4 
35 \end{array}
36 \right).
37 \]
38 \end{xpl}
39
40
41 A specific random walk in this modified hypercube is first 
42 introduced (see Section~\ref{sub:stop:formal}). We further 
43  study this random walk in a theoretical way to 
44 provide an upper bound of fair sequences 
45 (see Section~\ref{sub:stop:bound}).
46 We finally complete this study with experimental
47 results that reduce this bound (Sec.~\ref{sub:stop:exp}).
48 For a general reference on Markov chains,
49 see~\cite{LevinPeresWilmer2006}, 
50 and particularly Chapter~5 on stopping times.  
51
52
53 \subsection{Formalizing the Random Walk}\label{sub:stop:formal}
54
55 First of all, let $\pi$, $\mu$ be two distributions on $\Bool^{\mathsf{N}}$. The total
56 variation distance between $\pi$ and $\mu$ is denoted $\tv{\pi-\mu}$ and is
57 defined by
58 $$\tv{\pi-\mu}=\max_{A\subset \Bool^{\mathsf{N}}} |\pi(A)-\mu(A)|.$$ It is known that
59 $$\tv{\pi-\mu}=\frac{1}{2}\sum_{X\in\Bool^{\mathsf{N}}}|\pi(X)-\mu(X)|.$$ Moreover, if
60 $\nu$ is a distribution on $\Bool^{\mathsf{N}}$, one has
61 $$\tv{\pi-\mu}\leq \tv{\pi-\nu}+\tv{\nu-\mu}$$
62
63 Let $P$ be the matrix of a Markov chain on $\Bool^{\mathsf{N}}$. For any
64 $X\in \Bool^{\mathsf{N}}$, let $P(X,\cdot)$ be the distribution induced by the
65 ${\rm bin}(X)$-th row of $P$, where ${\rm bin}(X)$ is the integer whose
66 binary encoding is $X$. If the Markov chain induced by $P$ has a stationary
67 distribution $\pi$, then we define
68 $$d(t)=\max_{X\in\Bool^{\mathsf{N}}}\tv{P^t(X,\cdot)-\pi}.$$
69
70 %\ANNOT{incohérence de notation $X$ : entier ou dans $B^N$ ?}
71 and
72
73 $$t_{\rm mix}(\varepsilon)=\min\{t \mid d(t)\leq \varepsilon\}.$$
74
75 %% Intuitively speaking, $t_{\rm mix}$ is a mixing time 
76 %% \textit{i.e.}, is the time until the matrix $X$ of a Markov chain  
77 %% is $\epsilon$-close to a stationary distribution.
78
79 Intuitively speaking,  $t_{\rm mix}(\varepsilon)$ is the time/steps required
80 to be sure to be $\varepsilon$-close to the stationary distribution, wherever
81 the chain starts. 
82
83
84
85 One can prove that
86
87 $$t_{\rm mix}(\varepsilon)\leq \lceil\log_2(\varepsilon^{-1})\rceil t_{\rm mix}(\frac{1}{4})$$
88
89
90
91
92 % It is known that $d(t+1)\leq d(t)$. \JFC{references ? Cela a-t-il 
93 % un intérêt dans la preuve ensuite.}
94
95
96
97 %and
98 % $$t_{\rm mix}(\varepsilon)=\min\{t \mid d(t)\leq \varepsilon\}.$$
99 % One can prove that \JFc{Ou cela a-t-il été fait?}
100 % $$t_{\rm mix}(\varepsilon)\leq \lceil\log_2(\varepsilon^{-1})\rceil t_{\rm mix}(\frac{1}{4})$$
101
102
103
104 Let $(X_t)_{t\in \mathbb{N}}$ be a sequence of $\Bool^{\mathsf{N}}$ valued random
105 variables. A $\mathbb{N}$-valued random variable $\tau$ is a {\it stopping
106   time} for the sequence $(X_i)$ if for each $t$ there exists $B_t\subseteq
107 (\Bool^{\mathsf{N}})^{t+1}$ such that $\{\tau=t\}=\{(X_0,X_1,\ldots,X_t)\in B_t\}$. 
108 In other words, the event $\{\tau = t \}$ only depends on the values of 
109 $(X_0,X_1,\ldots,X_t)$, not on $X_k$ with $k > t$. 
110  
111
112 Let $(X_t)_{t\in \mathbb{N}}$ be a Markov chain and $f(X_{t-1},Z_t)$ a
113 random mapping representation of the Markov chain. A {\it randomized
114   stopping time} for the Markov chain is a stopping time for
115 $(Z_t)_{t\in\mathbb{N}}$. If the Markov chain is irreducible and has $\pi$
116 as stationary distribution, then a {\it stationary time} $\tau$ is a
117 randomized stopping time (possibly depending on the starting position $X$),
118 such that  the distribution of $X_\tau$ is $\pi$:
119 $$\P_X(X_\tau=Y)=\pi(Y).$$
120
121 \subsection{Upper bound of Stopping Time}\label{sub:stop:bound}
122
123 A stopping time $\tau$ is a {\emph strong stationary time} if $X_{\tau}$ is
124 independent of $\tau$. The following result will be useful~\cite[Proposition~6.10]{LevinPeresWilmer2006},
125
126
127 \begin{thrm}\label{thm-sst}
128 If $\tau$ is a strong stationary time, then $d(t)\leq \max_{X\in\Bool^{\mathsf{N}}}
129 \P_X(\tau > t)$.
130 \end{thrm}
131
132
133 %Let $\Bool^n$ be the set of words of length $n$. 
134 Let $E=\{(X,Y)\mid
135 X\in \Bool^{\mathsf{N}}, Y\in \Bool^{\mathsf{N}},\ X=Y \text{ or } X\oplus Y \in 0^*10^*\}$.
136 In other words, $E$ is the set of all the edges in the classical 
137 ${\mathsf{N}}$-cube. 
138 Let $h$ be a function from $\Bool^{\mathsf{N}}$ into $\llbracket 1, {\mathsf{N}} \rrbracket$.
139 Intuitively speaking $h$ aims at memorizing for each node 
140 $X \in \Bool^{\mathsf{N}}$ whose edge is removed in the Hamiltonian cycle,
141 \textit{i.e.}, which bit in $\llbracket 1, {\mathsf{N}} \rrbracket$ 
142 cannot be switched.
143
144
145
146 We denote by $E_h$ the set $E\setminus\{(X,Y)\mid X\oplus Y =
147 0^{{\mathsf{N}}-h(X)}10^{h(X)-1}\}$. This is the set of the modified hypercube, 
148 \textit{i.e.}, the ${\mathsf{N}}$-cube where the Hamiltonian cycle $h$ 
149 has been removed.
150
151 We define the Markov matrix $P_h$ for each line $X$ and 
152 each column $Y$  as follows:
153 \begin{equation}
154 \left\{
155 \begin{array}{ll}
156 P_h(X,X)=\frac{1}{2}+\frac{1}{2{\mathsf{N}}} & \\
157 P_h(X,Y)=0 & \textrm{if  $(X,Y)\notin E_h$}\\
158 P_h(X,Y)=\frac{1}{2{\mathsf{N}}} & \textrm{if $X\neq Y$ and $(X,Y) \in E_h$}
159 \end{array}
160 \right.
161 \label{eq:Markov:rairo}
162 \end{equation} 
163
164 We denote by $\ov{h} : \Bool^{\mathsf{N}} \rightarrow \Bool^{\mathsf{N}}$ the function 
165 such that for any $X \in \Bool^{\mathsf{N}} $, 
166 $(X,\ov{h}(X)) \in E$ and $X\oplus\ov{h}(X)=0^{{\mathsf{N}}-h(X)}10^{h(X)-1}$. 
167 The function $\ov{h}$ is said to be {\it square-free} if for every $X\in \Bool^{\mathsf{N}}$,
168 $\ov{h}(\ov{h}(X))\neq X$. 
169
170 \begin{lmm}\label{lm:h}
171 If $\ov{h}$ is bijective and square-free, then $h(\ov{h}^{-1}(X))\neq h(X)$.
172 \end{lmm}
173
174 \begin{proof}
175 Let $\ov{h}$ be bijective.
176 Let $k\in \llbracket 1, {\mathsf{N}} \rrbracket$ s.t. $h(\ov{h}^{-1}(X))=k$.
177 Then $(\ov{h}^{-1}(X),X)$ belongs to $E$ and 
178 $\ov{h}^{-1}(X)\oplus X = 0^{{\mathsf{N}}-k}10^{k-1}$.
179 Let us suppose $h(X) = h(\ov{h}^{-1}(X))$. In such a case, $h(X) =k$.
180 By definition of $\ov{h}$, $(X, \ov{h}(X)) \in E $ and 
181 $X\oplus\ov{h}(X)=0^{{\mathsf{N}}-h(X)}10^{h(X)-1} = 0^{{\mathsf{N}}-k}10^{k-1}$.
182 Thus $\ov{h}(X)= \ov{h}^{-1}(X)$, which leads to $\ov{h}(\ov{h}(X))= X$.
183 This contradicts the square-freeness of $\ov{h}$.
184 \end{proof}
185
186 Let $Z$ be a random variable that is uniformly distributed over
187 $\llbracket 1, {\mathsf{N}} \rrbracket \times \Bool$.
188 For $X\in \Bool^{\mathsf{N}}$, we
189 define, with $Z=(i,b)$,  
190 $$
191 \left\{
192 \begin{array}{ll}
193 f(X,Z)=X\oplus (0^{{\mathsf{N}}-i}10^{i-1}) & \text{if } b=1 \text{ and } i\neq h(X),\\
194 f(X,Z)=X& \text{otherwise.} 
195 \end{array}\right.
196 $$
197
198 The Markov chain is thus defined as 
199 $$
200 X_t= f(X_{t-1},Z_t)
201 $$
202
203
204
205 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%ù
206 %\section{Stopping time}
207
208 An integer $\ell\in \llbracket 1,{\mathsf{N}} \rrbracket$ is said {\it fair} 
209 at time $t$ if there
210 exists $0\leq j <t$ such that $Z_{j+1}=(\ell,\cdot)$ and $h(X_j)\neq \ell$.
211 In other words, there exists a date $j$ before $t$ where 
212 the first element of the random variable $Z$ is exactly $l$ 
213 (\textit{i.e.}, $l$ is the strategy at date $j$) 
214 and where the configuration $X_j$ allows to cross the edge $l$.  
215  
216 Let $\ts$ be the first time all the elements of $\llbracket 1, {\mathsf{N}} \rrbracket$
217 are fair. The integer $\ts$ is a randomized stopping time for
218 the Markov chain $(X_t)$.
219
220
221 \begin{lmm}
222 The integer $\ts$ is a strong stationary time.
223 \end{lmm}
224
225 \begin{proof}
226 Let $\tau_\ell$ be the first time that $\ell$ is fair. The random variable
227 $Z_{\tau_\ell}$ is of the form $(\ell,b)$ %with $\delta\in\{0,1\}$ and
228 such that 
229 $b=1$ with probability $\frac{1}{2}$ and $b=0$ with probability
230 $\frac{1}{2}$. Since $h(X_{\tau_\ell-1})\neq\ell$ the value of the $\ell$-th
231 bit of $X_{\tau_\ell}$ 
232 is $0$ or $1$ with the same probability ($\frac{1}{2}$).
233 This probability is independent of the value of the other bits.
234
235
236
237 Moving next in the chain, at each step,
238 the $l$-th bit  is switched from $0$ to $1$ or from $1$ to $0$ each time with
239 the same probability. Therefore,  for $t\geq \tau_\ell$, the
240 $\ell$-th bit of $X_t$ is $0$ or $1$ with the same probability,  and
241 independently of the value of the other bits, proving the
242 lemma.\end{proof}
243
244 \begin{thrm} \label{prop:stop}
245 If $\ov{h}$ is bijective and square-free, then
246 $E[\ts]\leq 8{\mathsf{N}}^2+ 4{\mathsf{N}}\ln ({\mathsf{N}}+1)$. 
247 \end{thrm}
248
249 For each $X\in \Bool^{\mathsf{N}}$ and $\ell\in\llbracket 1,{\mathsf{N}}\rrbracket$, 
250 let $S_{X,\ell}$ be the
251 random variable that counts the number of steps 
252 from $X$ until we reach a configuration where
253 $\ell$ is fair. More formally
254 \[
255 \begin{array}{rcl}
256 S_{X,\ell}&=&\min \{t \geq 1\mid h(X_{t-1})\neq \ell\text{ and }Z_t=(\ell,.) \\
257 && \qquad \text{ and } X_0=X\}.
258 \end{array}
259 \]
260
261 %  We denote by
262 % $$\lambda_h=\max_{X,\ell} S_{X,\ell}.$$
263
264
265 \begin{lmm}\label{prop:lambda}
266 Let $\ov{h}$ is a square-free bijective function. Then
267 for all $X$ and 
268 all $\ell$, 
269 the inequality 
270 $E[S_{X,\ell}]\leq 8{\mathsf{N}}^2$ is established.
271 \end{lmm}
272
273 \begin{proof}
274 For every $X$, every $\ell$, one has $\P(S_{X,\ell}\leq 2)\geq
275 \frac{1}{4{\mathsf{N}}^2}$. 
276 Let $X_0= X$.
277 Indeed, 
278 \begin{itemize}
279 \item if $h(X)\neq \ell$, then
280 $\P(S_{X,\ell}=1)=\frac{1}{2{\mathsf{N}}}\geq \frac{1}{4{\mathsf{N}}^2}$. 
281 \item otherwise, $h(X)=\ell$, then
282 $\P(S_{X,\ell}=1)=0$.
283 But in this case, intuitively, it is possible to move
284 from $X$ to $\ov{h}^{-1}(X)$ (with probability $\frac{1}{2N}$). And in
285 $\ov{h}^{-1}(X)$ the $l$-th bit can be switched. 
286 More formally,
287 since $\ov{h}$ is square-free,
288 $\ov{h}(X)=\ov{h}(\ov{h}(\ov{h}^{-1}(X)))\neq \ov{h}^{-1}(X)$. It follows
289 that $(X,\ov{h}^{-1}(X))\in E_h$. We thus have
290 $P(X_1=\ov{h}^{-1}(X))=\frac{1}{2{\mathsf{N}}}$. Now, by Lemma~\ref{lm:h},
291 $h(\ov{h}^{-1}(X))\neq h(X)$. Therefore $\P(S_{x,\ell}=2\mid
292 X_1=\ov{h}^{-1}(X))=\frac{1}{2{\mathsf{N}}}$, proving that $\P(S_{x,\ell}\leq 2)\geq
293 \frac{1}{4{\mathsf{N}}^2}$.
294 \end{itemize}
295
296
297
298
299 Therefore, $\P(S_{X,\ell}\geq 3)\leq 1-\frac{1}{4{\mathsf{N}}^2}$. By induction, one
300 has, for every $i$, $\P(S_{X,\ell}\geq 2i)\leq
301 \left(1-\frac{1}{4{\mathsf{N}}^2}\right)^i$.
302  Moreover,
303 since $S_{X,\ell}$ is positive, it is known~\cite[lemma 2.9]{proba}, that
304 $$E[S_{X,\ell}]=\sum_{i=1}^{+\infty}\P(S_{X,\ell}\geq i).$$
305 Since $\P(S_{X,\ell}\geq i)\geq \P(S_{X,\ell}\geq i+1)$, one has
306 \[
307 \begin{array}{rcl}
308   E[S_{X,\ell}]&=&\sum_{i=1}^{+\infty}\P(S_{X,\ell}\geq i)\\
309 &\leq& 
310 \P(S_{X,\ell}\geq 1) +\P(S_{X,\ell}\geq 2)\\
311 && \qquad +2 \sum_{i=1}^{+\infty}\P(S_{X,\ell}\geq 2i).
312 \end{array}
313 \]
314 Consequently,
315 $$E[S_{X,\ell}]\leq 1+1+2
316 \sum_{i=1}^{+\infty}\left(1-\frac{1}{4{\mathsf{N}}^2}\right)^i=2+2(4{\mathsf{N}}^2-1)=8{\mathsf{N}}^2,$$
317 which concludes the proof.
318 \end{proof}
319
320 Let $\ts^\prime$ be the time used to get all the bits but one fair.
321
322 \begin{lmm}\label{lm:stopprime}
323 One has $E[\ts^\prime]\leq 4{\mathsf{N}} \ln ({\mathsf{N}}+1).$
324 \end{lmm}
325
326 \begin{proof}
327 This is a classical  Coupon Collector's like problem. Let $W_i$ be the
328 random variable counting the number of moves done in the Markov chain while
329 we had exactly $i-1$ fair bits. One has $\ts^\prime=\sum_{i=1}^{{\mathsf{N}}-1}W_i$.
330  But when we are at position $X$ with $i-1$ fair bits, the probability of
331  obtaining a new fair bit is either $1-\frac{i-1}{{\mathsf{N}}}$ if $h(X)$ is fair,
332  or  $1-\frac{i-2}{{\mathsf{N}}}$ if $h(X)$ is not fair. 
333
334 Therefore,
335 $\P (W_i=k)\leq \left(\frac{i-1}{{\mathsf{N}}}\right)^{k-1} \frac{{\mathsf{N}}-i+2}{{\mathsf{N}}}.$
336 Consequently, we have $\P(W_i\geq k)\leq \left(\frac{i-1}{{\mathsf{N}}}\right)^{k-1} \frac{{\mathsf{N}}-i+2}{{\mathsf{N}}-i+1}.$
337 It follows that $E[W_i]=\sum_{k=1}^{+\infty} \P (W_i\geq k)\leq {\mathsf{N}} \frac{{\mathsf{N}}-i+2}{({\mathsf{N}}-i+1)^2}\leq \frac{4{\mathsf{N}}}{{\mathsf{N}}-i+2}$.
338
339
340
341 It follows that 
342 $E[W_i]\leq \frac{4{\mathsf{N}}}{{\mathsf{N}}-i+2}$. Therefore
343 $$E[\ts^\prime]=\sum_{i=1}^{{\mathsf{N}}-1}E[W_i]\leq 
344 4{\mathsf{N}}\sum_{i=1}^{{\mathsf{N}}-1} \frac{1}{{\mathsf{N}}-i+2}=
345 4{\mathsf{N}}\sum_{i=3}^{{\mathsf{N}}+1}\frac{1}{i}.$$
346
347 But $\sum_{i=1}^{{\mathsf{N}}+1}\frac{1}{i}\leq 1+\ln({\mathsf{N}}+1)$. It follows that
348 $1+\frac{1}{2}+\sum_{i=3}^{{\mathsf{N}}+1}\frac{1}{i}\leq 1+\ln({\mathsf{N}}+1).$
349 Consequently,
350 $E[\ts^\prime]\leq 
351 4{\mathsf{N}} (-\frac{1}{2}+\ln({\mathsf{N}}+1))\leq 
352 4{\mathsf{N}}\ln({\mathsf{N}}+1)$.
353 \end{proof}
354
355 One can now prove Theorem~\ref{prop:stop}.
356
357 \begin{proof}
358 Since $\ts^\prime$ is the time used to obtain $\mathsf{N}-1$ fair bits.
359 Assume that the last unfair bit is $\ell$. One has
360 $\ts=\ts^\prime+S_{X_\tau,\ell}$, and therefore $E[\ts] =
361 E[\ts^\prime]+E[S_{X_\tau,\ell}]$. Therefore, Theorem~\ref{prop:stop} is a
362 direct application of Lemma~\ref{prop:lambda} and~\ref{lm:stopprime}.
363 \end{proof}
364
365 Now using Markov Inequality, one has $\P_X(\tau > t)\leq \frac{E[\tau]}{t}$.
366 With $t_n=32N^2+16N\ln (N+1)$, one obtains:  $\P_X(\tau > t_n)\leq \frac{1}{4}$. 
367 Therefore, using the definition of $t_{\rm mix}$ and
368 Theorem~\ref{thm-sst}, it follows that
369 $t_{\rm mix}\leq 32N^2+16N\ln (N+1)=O(N^2)$.
370
371
372 Notice that the calculus of the stationary time upper bound is obtained
373 under the following constraint: for each vertex in the $\mathsf{N}$-cube 
374 there are one ongoing arc and one outgoing arc that are removed. 
375 The calculus doesn't consider (balanced) Hamiltonian cycles, which 
376 are more regular and more binding than this constraint.
377 Moreover, the bound
378 is obtained using the coarse Markov Inequality. For the
379 classical (lazy) random walk the  $\mathsf{N}$-cube, without removing any
380 Hamiltonian cycle, the mixing time is in $\Theta(N\ln N)$. 
381 We conjecture that in our context, the mixing time is also in $\Theta(N\ln
382 N)$.
383
384
385 In this latter context, we claim that the upper bound for the stopping time 
386 should be reduced. This fact is studied in the next section.
387
388 \subsection{Practical Evaluation of Stopping Times}\label{sub:stop:exp}
389  
390 Let be given a function $f: \Bool^{\mathsf{N}} \rightarrow \Bool^{\mathsf{N}}$
391 and an initial seed $x^0$.
392 The pseudo code given in Algorithm~\ref{algo:stop} returns the smallest 
393 number of iterations such that all elements $\ell\in \llbracket 1,{\mathsf{N}} \rrbracket$ are fair. It allows to deduce an approximation of $E[\ts]$
394 by calling this code many times with many instances of function and many 
395 seeds.
396
397 \begin{algorithm}[ht]
398 %\begin{scriptsize}
399 \KwIn{a function $f$, an initial configuration $x^0$ ($\mathsf{N}$ bits)}
400 \KwOut{a number of iterations $\textit{nbit}$}
401
402 $\textit{nbit} \leftarrow 0$\;
403 $x\leftarrow x^0$\;
404 $\textit{fair}\leftarrow\emptyset$\;
405 \While{$\left\vert{\textit{fair}}\right\vert < \mathsf{N} $}
406 {
407         $ s \leftarrow \textit{Random}(\mathsf{N})$ \;
408         $\textit{image} \leftarrow f(x) $\;
409         \If{$\textit{Random}(1) \neq 0$ and $x[s] \neq \textit{image}[s]$}{
410             $\textit{fair} \leftarrow \textit{fair} \cup \{s\}$\;
411             $x[s] \leftarrow \textit{image}[s]$\;
412           }
413         $\textit{nbit} \leftarrow \textit{nbit}+1$\;
414 }
415 \Return{$\textit{nbit}$}\;
416 %\end{scriptsize}
417 \caption{Pseudo Code of stopping time computation}
418 \label{algo:stop}
419 \end{algorithm}
420
421 Practically speaking, for each number $\mathsf{N}$, $ 3 \le \mathsf{N} \le 16$, 
422 10 functions have been generated according to the method presented in Section~\ref{sec:hamilton}. For each of them, the calculus of the approximation of $E[\ts]$
423 is executed 10000 times with a random seed. Figure~\ref{fig:stopping:moy}
424 summarizes these results. A circle represents the 
425 approximation of $E[\ts]$ for a given $\mathsf{N}$.
426 The line is the graph of the function $x \mapsto 2x\ln(2x+8)$. 
427 It can firstly 
428 be observed that the approximation is largely
429 smaller than the upper bound given in Theorem~\ref{prop:stop}.
430 It can be further deduced  that the conjecture of the previous section 
431 is realistic according to the graph of $x \mapsto 2x\ln(2x+8)$.
432
433
434
435
436
437 % \begin{table}
438 % $$
439 % \begin{array}{|*{14}{l|}}
440 % \hline
441 % \mathsf{N}  & 4 & 5 & 6 & 7& 8 & 9 & 10& 11 & 12 & 13 & 14 & 15 & 16 \\
442 % \hline
443 % \mathsf{N}  & 21.8 & 28.4 & 35.4 & 42.5 & 50 & 57.7 & 65.6& 73.5 & 81.6 & 90 & 98.3 & 107.1 & 115.7 \\
444 % \hline
445 % \end{array}
446 % $$
447 % \caption{Average Stopping Time}\label{table:stopping:moy}
448 % \end{table}
449
450 \begin{figure}
451 \centering
452 \includegraphics[width=0.49\textwidth]{complexity}
453 \caption{Average Stopping Time Approximation}\label{fig:stopping:moy}
454 \end{figure}
455
456
457
458 %%% Local Variables:
459 %%% mode: latex
460 %%% TeX-master: "main"
461 %%% ispell-dictionary: "american"
462 %%% mode: flyspell
463 %%% End: