<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD Journal Publishing DTD v2.3 20070202//EN" "journalpublishing.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xml:lang="en" article-type="research-article">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">Algorithms</journal-id>
<journal-title>Algorithms</journal-title>
<issn pub-type="epub">1999-4893</issn>
<publisher>
<publisher-name>Molecular Diversity Preservation International (MDPI)</publisher-name></publisher></journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="doi">10.3390/a4020087</article-id>
<article-id pub-id-type="publisher-id">algorithms-04-00087</article-id>
<article-categories>
<subj-group>
<subject>Article</subject></subj-group></article-categories>
<title-group>
<article-title>Goodness-of-Fit Tests For Elliptical and Independent Copulas through Projection Pursuit</article-title></title-group>
<contrib-group>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Touboul</surname><given-names>Jacques</given-names></name></contrib>
<aff id="af1-algorithms-04-00087">Université Pierre et Marie Curie, Laboratoire de Statistique Théorique et Appliquée, 175 rue du Chevaleret, 75013 Paris, France; E-Mail: <email>jack_touboul@hotmail.com</email>; Tel.: +33-1-4427-8562; Fax: +33-1-4427-4670</aff></contrib-group>
<pub-date pub-type="collection">
<year>2011</year></pub-date>
<pub-date pub-type="epub">
<day>26</day>
<month>04</month>
<year>2011</year></pub-date>
<volume>4</volume>
<issue>2</issue>
<fpage>87</fpage>
<lpage>114</lpage>
<history>
<date date-type="received">
<day>15</day>
<month>03</month>
<year>2011</year></date>
<date date-type="rev-recd">
<day>05</day>
<month>04</month>
<year>2011</year></date>
<date date-type="accepted">
<day>08</day>
<month>04</month>
<year>2011</year></date></history>
<permissions>
<copyright-statement>© 2011 by the author; licensee MDPI, Basel, Switzerland.</copyright-statement>
<copyright-year>2011</copyright-year>
<license>
<p>This article is an open access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution license (http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/.)</p></license></permissions>
<abstract>
<p>Two goodness-of-fit tests for copulas are being investigated. The first one deals with the case of elliptical copulas and the second one deals with independent copulas. These tests result from the expansion of the projection pursuit methodology that we will introduce in the present article. This method enables us to determine on which axis system these copulas lie as well as the exact value of these very copulas in the basis formed by the axes previously determined irrespective of their value in their canonical basis. Simulations are also presented as well as an application to real datasets.</p></abstract>
<kwd-group>
<kwd>copulas</kwd>
<kwd>goodness-of-fit</kwd>
<kwd>projection pursuit</kwd>
<kwd>elliptical distributions</kwd></kwd-group></article-meta></front>
<body>
<sec sec-type="intro">
<label>1.</label>
<title>Introduction</title>
<p>The need to describe the dependency between two or more random variables triggered the concept of copulas. We consider a joint cumulative distribution function (cdf) <italic>F</italic> on ℝ<italic><sup>d</sup></italic> and its cdf margins <italic>F</italic><sub>1</sub>, <italic>F</italic><sub>2</sub>, …,<italic>F<sub>d</sub></italic>. A copula <italic>C</italic> is a function such that <italic>F</italic> = <italic>C</italic>(<italic>F</italic><sub>1</sub>, <italic>F</italic><sub>2</sub>, …, <italic>F<sub>d</sub></italic>). Sklar [<xref ref-type="bibr" rid="b1-algorithms-04-00087">1</xref>] is the first to lay the foundations of this new theory. Several parametric families of copulas have been defined, namely elliptical, archimedean, periodic copulas <italic>etc.</italic>, see Joe [<xref ref-type="bibr" rid="b2-algorithms-04-00087">2</xref>] and Nelsen [<xref ref-type="bibr" rid="b3-algorithms-04-00087">3</xref>] as well as <xref rid="APP2" ref-type="app">Appendix A</xref> for an overview of these families. Finding criteria to determine the best copula for a given problem can only be achieved through a goodness-of-fit (GOF) approach. So far several GOF copula approaches have been proposed in the literature, e.g., Carriere [<xref ref-type="bibr" rid="b4-algorithms-04-00087">4</xref>], Genest and Rémillard [<xref ref-type="bibr" rid="b5-algorithms-04-00087">5</xref>], Fermanian [<xref ref-type="bibr" rid="b6-algorithms-04-00087">6</xref>], Genest Quessy and Rémillard [<xref ref-type="bibr" rid="b7-algorithms-04-00087">7</xref>], Michiels and De Schepper [<xref ref-type="bibr" rid="b8-algorithms-04-00087">8</xref>], Genest Favre Béliveau and Jacques [<xref ref-type="bibr" rid="b9-algorithms-04-00087">9</xref>], Mesfioui Quessy and Toupin [<xref ref-type="bibr" rid="b10-algorithms-04-00087">10</xref>], Genest Rémillard and Beaudoin [<xref ref-type="bibr" rid="b11-algorithms-04-00087">11</xref>], Berg [<xref ref-type="bibr" rid="b12-algorithms-04-00087">12</xref>], Bücher and Dette [<xref ref-type="bibr" rid="b13-algorithms-04-00087">13</xref>], among others. However, the field is still at an embryonic stage which explains the current shortage in recommendations. In univariate distributions, the GOF assessment can be performed using for instance the well-known Kolmogorov test. In the multivariate field, there are fewer alternatives. A simple way to build GOF approaches for multivariate random variables is to consider multi-dimensional chi-square approaches, as in for example Broniatowski [<xref ref-type="bibr" rid="b14-algorithms-04-00087">14</xref>]. However, these approaches present feasibility issues for high dimensional problems due to the curse of dimensionality. In order to solve this, we recall some facts from the theory of projection pursuit.</p>
<p>The objective of projection pursuit is to generate one or several projections providing as much information as possible about the structure of the dataset regardless of its size. Once a structure has been isolated, the corresponding data are transformed through a Gaussianization. Through a recursive approach, this process is iterated to find another structure in the remaining data, until no further structure can be evidenced in the data left at the end. Friedman [<xref ref-type="bibr" rid="b15-algorithms-04-00087">15</xref>] and Huber [<xref ref-type="bibr" rid="b16-algorithms-04-00087">16</xref>] count among the first authors who introduced this type of approaches for evidencing structures. They each describe, with many examples, how to evidence such a structure and consequently how to estimate the density of such data through two different methodologies each. Their work is based on maximizing Kullback-Leibler divergence. In the present article, we will introduce a new projection pursuit methodology based on the minimisation of any <italic>ϕ</italic>-divergence greater than the <italic>L</italic><sup>1</sup>-distance (<italic>ϕ</italic>-PP). We will show that this algorithm presents the extra advantage of being robust and fast from a numerical standpoint. Its key rationale lies in the fact that it allows not only to carry out GOF tests for elliptical and independent copulas but also to determine the axis system upon which these very copulas are based. The exact expression of these copulas in the basis constituted by these axes can therefore be derived.</p>
<p>This paper is organised as follows: Section 2 contains preliminary definitions and properties. In Section 3, we present in details the <italic>ϕ</italic>-projection pursuit algorithm. In Section 4, we present our first results. In Section 5, we introduce our tests. In Section 6, we provide three simulations pertaining to the two major situations described herein and we will study a real case.</p></sec>
<sec>
<label>2.</label>
<title>Basic theory</title>
<sec sec-type="intro">
<label>2.1.</label>
<title>An Introduction to Copulas</title>
<p>In this section, we recall the concept of copula. We will also define the family of elliptical copulas through a brief reminder of elliptical distributions—see <xref rid="APP2" ref-type="app">Appendix A</xref> for an overview of other families.</p>
<sec>
<title>Sklar's Theorem</title>
<p>First, let us define a copula in ℝ<italic><sup>d</sup></italic>.</p>
<sec>
<title>Definition 2.1</title>
<p>A d-dimensional copula is a joint cumulative distribution function <italic>C</italic> defined on [0, 1]<italic><sup>d</sup></italic>, with uniform margins.</p>
<p>The following theorem explains in what extent a copula does describe the dependency between two or more random variables.</p></sec>
<sec>
<title>Theorem 2.1 (Sklar [<xref ref-type="bibr" rid="b1-algorithms-04-00087">1</xref>])</title>
<p>Let <italic>F</italic> be a joint multivariate distribution with margins <italic>F</italic><sub>1</sub>, …, <italic>F<sub>d</sub></italic>, then, there exists a copula <italic>C</italic> such that
<disp-formula id="FD1">
<label>(2.1)</label>
<mml:math id="mm1" display="block">
<mml:semantics id="sm1">
<mml:mrow>
<mml:mi>F</mml:mi>
<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:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></disp-formula></p>
<p>If marginal cumulative distributions are continuous, then the copula is unique. Otherwise, the copula is unique on the range of values of the marginal cumulative distributions.</p>
<sec>
<title>Remark 2.1</title>
<p>First, for any copula <italic>C</italic> and any <italic>u<sub>i</sub></italic> in [0, 1], 1 ≤ <italic>i</italic> ≤ <italic>d</italic>, we have
<disp-formula id="FD2">
<mml:math id="mm2" display="block">
<mml:semantics id="sm2">
<mml:mrow>
<mml:mi>W</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo>max</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:munderover>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo>min</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:munder>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></disp-formula>where <italic>W</italic> and <italic>M</italic> are called the Frechet-Hoeffding copula boundaries and are also copulas.</p>
<p>We set the independent copula Π as 
<inline-formula>
<mml:math id="mm3" display="inline">
<mml:semantics id="sm3">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Π</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="normal">Π</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, for any <italic>u<sub>i</sub></italic> in [0, 1], 1 ≤ <italic>i</italic> ≤ <italic>d</italic>.</p>
<p>Moreover, we define the density of a copula as the density associated with the cdf <italic>C</italic>, which we will name as <italic>c</italic>:</p></sec></sec>
<sec>
<title>Definition 2.2</title>
<p>Whenever there exists, the density of <italic>C</italic> is defined by 
<inline-formula>
<mml:math id="mm4" display="inline">
<mml:semantics id="sm4">
<mml:mrow>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, for any <italic>u<sub>i</sub></italic> in [0, 1], 1 ≤ <italic>i</italic> ≤ <italic>d</italic>.</p>
<p>Finally, let us present several examples of copulas (see also <xref rid="APP2" ref-type="app">Appendix A</xref> to find an overview).</p>
<sec>
<title>Example 2.1</title>
<p>The Gaussian copula <italic>C<sub>ρ</sub></italic> (in ℝ<sup>2</sup>):</p>
<p>Defining <italic>Ψ<sub>ρ</sub></italic> as the standard bivariate normal cumulative distribution function with <italic>ρ</italic> correlation, the Gaussian copula function is
<disp-formula id="FD3">
<mml:math id="mm5" display="block">
<mml:semantics id="sm5">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>ρ</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>Ψ</mml:mi>
<mml:mi>ρ</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>Ψ</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>Ψ</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></disp-formula>where <italic>u, v</italic> ∈ [0, 1] and where <italic>Ψ</italic> is the standard normal cumulative distribution function.</p>
<p>The Student copula <italic>C<sub>ρ</sub></italic> (in ℝ<sup>2</sup>):</p>
<p>Defining <italic>T<sub>ρ,k</sub></italic> as the standard bivariate student cumulative distribution function with <italic>ρ</italic> as the correlation coefficient and with <italic>k</italic> as the degree of freedom of the distribution, the Student copula function is
<disp-formula id="FD4">
<mml:math id="mm6" display="block">
<mml:semantics id="sm6">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="script">C</mml:mi>
<mml:mi>ρ</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>ρ</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>T</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></disp-formula>where <italic>u, v</italic> ∈ [0, 1] and where <italic>T<sub>k</sub></italic> is the standard Student cumulative distribution function.</p>
<p>The Elliptical copula :</p>
<p>Similarly as above, elliptical copulas are the copulas of elliptical distributions (an overview is provided in <xref rid="APP2" ref-type="app">Appendix A</xref>).</p></sec></sec></sec></sec>
<sec sec-type="intro">
<label>2.2.</label>
<title>Brief Introduction to the <italic>ϕ</italic>-Projection Pursuit Methodology (<italic>ϕ</italic>-PP)</title>
<p>Let us first introduce the concept of <italic>ϕ</italic>-divergence.</p>
<sec>
<title>The Concept of ϕ-Divergence</title>
<p>Let <italic>φ</italic> be a strictly convex function defined by 
<inline-formula>
<mml:math id="mm7" display="inline">
<mml:semantics id="sm7">
<mml:mrow>
<mml:mi>φ</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>ℝ</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>¯</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>→</mml:mo>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>ℝ</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>¯</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, and such that <italic>φ</italic>(1) = 0. We define a <italic>ϕ</italic>-divergence of <italic>P</italic> from <italic>Q</italic>, where <italic>P</italic> and <italic>Q</italic> are two probability distributions over a space Ω such that <italic>Q</italic> is absolutely continuous with respect to <italic>P</italic>-by
<disp-formula id="FD5">
<mml:math id="mm8" display="block">
<mml:semantics id="sm8">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>Q</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>∫</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>φ</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></disp-formula>or 
<inline-formula>
<mml:math id="mm9" display="inline">
<mml:semantics id="sm9">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>∫</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>φ</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, if <italic>P</italic> and <italic>Q</italic> present <italic>p</italic> and <italic>q</italic> as density respectively.</p>
<p>Throughout this article, we will also assume that <italic>φ</italic>(0) &lt; ∞, that <italic>φ</italic>′ is continuous and that this divergence is greater than the <italic>L</italic><sup>1</sup> distance—see also <xref rid="APP3" ref-type="app">Appendix B</xref> page 109.</p></sec>
<sec>
<title>Functioning of the Algorithm</title>
<p>Let <italic>f</italic> be a density on ℝ<italic><sup>d</sup></italic>. We consider an instrumental density <italic>g</italic> with the same mean and variance as <italic>f</italic>. We start with performing the <italic>D<sub>ϕ</sub></italic>(<italic>g, f</italic>) = 0 test; should this test turn out to be positive, then <italic>f</italic> = <italic>g</italic> and the algorithm stops, otherwise, the first step of our algorithm consists in defining a vector <italic>a</italic><sub>1</sub> and a density <italic>g</italic><sup>(1)</sup> by
<disp-formula id="FD6">
<label>(2.2)</label>
<mml:math id="mm10" display="block">
<mml:semantics id="sm10">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mtext mathvariant="italic">arg</mml:mtext>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo>inf</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>ℝ</mml:mi>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:munder>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mspace width="0.5em"/>
<mml:mtext>and</mml:mtext>
<mml:mspace width="0.5em"/>
<mml:msup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></disp-formula>where 
<inline-formula>
<mml:math id="mm11" display="inline">
<mml:semantics id="sm11">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>ℝ</mml:mi>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, is the set of non-null vectors of ℝ<italic><sup>d</sup></italic> and <italic>f<sub>a</sub></italic> (resp. <italic>g<sub>a</sub></italic>) stands for the density of <italic>a</italic><sup>⊤</sup><italic>X</italic> (resp. <italic>a</italic><sup>⊤</sup><italic>Y</italic>) when <italic>f</italic> (resp. <italic>g</italic>) is the density of <italic>X</italic> (resp. <italic>Y</italic>).</p>
<p>In our second step, we replace <italic>g</italic> with <italic>g</italic><sup>(1)</sup> and we repeat the first step, and so on. By iterating this process, we end up obtaining a sequence (<italic>a</italic><sub>1</sub>, <italic>a</italic><sub>2</sub>, …) of vectors in 
<inline-formula>
<mml:math id="mm12" display="inline">
<mml:semantics id="sm12">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>ℝ</mml:mi>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> and a sequence of densities <italic>g</italic><sup>(<italic>i</italic>)</sup>.</p>
<sec>
<title>Remark 2.2</title>
<p>First, to obtain an approximation of <italic>f</italic>, we stop our algorithm when the divergence equals zero, <italic>i.e.</italic>, we stop when <italic>D<sub>ϕ</sub></italic>(<italic>g</italic><sup>(<italic>j</italic>)</sup>, <italic>f</italic>) = 0 since it implies <italic>g</italic><sup>(<italic>j</italic>)</sup> = <italic>f</italic> with <italic>j</italic> ≤ <italic>d</italic>, or when our algorithm reaches the <italic>d<sup>th</sup></italic> iteration, <italic>i.e.</italic>, we approximate <italic>f</italic> with <italic>g</italic><sup>(<italic>d</italic>)</sup>.</p>
<p>Second, we get <italic>D<sub>ϕ</sub></italic>(<italic>g</italic><sup>(0)</sup>, <italic>f</italic>) ≥ <italic>D<sub>ϕ</sub></italic>(<italic>g</italic><sup>(1)</sup>, <italic>f</italic>) ≥ …‥ ≥ 0 with <italic>g</italic><sup>(0)</sup> = <italic>g</italic>.</p>
<p>Finally, the specific form of the relationship (<xref rid="FD6" ref-type="disp-formula">2.2</xref>) implies that we deal with M-estimation. We can therefore state that our method is robust—see Sections 6, Yohai [<xref ref-type="bibr" rid="b19-algorithms-04-00087">19</xref>], Toma [<xref ref-type="bibr" rid="b20-algorithms-04-00087">20</xref>] as well as Huber [<xref ref-type="bibr" rid="b21-algorithms-04-00087">21</xref>].</p>
<p>The main steps of the present algorithm have been summarized in <xref ref-type="table" rid="t1-algorithms-04-00087">Table 1</xref>.</p>
<p>At present, let us study the following example:</p></sec>
<sec>
<title>Example 2.2</title>
<p>Let <italic>f</italic> be a density defined on ℝ<sup>3</sup> by <italic>f</italic>(<italic>x</italic><sub>1</sub>, <italic>x</italic><sub>2</sub>, <italic>x</italic><sub>3</sub>) = <italic>n</italic>(<italic>x</italic><sub>1</sub>, <italic>x</italic><sub>2</sub>)<italic>h</italic>(<italic>x</italic><sub>3</sub>), with <italic>n</italic> being a bi-dimensional Gaussian density, and <italic>h</italic> being a non-Gaussian density. Let us also consider <italic>g</italic>, a Gaussian density with the same mean and variance as <italic>f</italic>.</p>
<p>Since <italic>g</italic>(<italic>x</italic><sub>1</sub>, <italic>x</italic><sub>2</sub>/<italic>x</italic><sub>3</sub>) = <italic>n</italic>(<italic>x</italic><sub>1</sub>, <italic>x</italic><sub>2</sub>), we have 
<inline-formula>
<mml:math id="mm13" display="inline">
<mml:semantics id="sm13">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> as <italic>f</italic><sub>3</sub> = <italic>h, i.e.</italic>, the function 
<inline-formula>
<mml:math id="mm14" display="inline">
<mml:semantics id="sm14">
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>↦</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> reaches zero for <italic>e</italic><sub>3</sub> = (0, 0, 1)′, where <italic>f</italic><sub>3</sub> and <italic>g</italic><sub>3</sub> are the third marginal densities of <italic>f</italic> and <italic>g</italic> respectively. We therefore obtain <italic>g</italic>(<italic>x</italic><sub>1</sub>, <italic>x</italic><sub>2</sub>/<italic>x</italic><sub>3</sub>) = <italic>f</italic>(<italic>x</italic><sub>1</sub>, <italic>x</italic><sub>2</sub>/<italic>x</italic><sub>3</sub>).</p>
<p>To recapitulate our method, if <italic>D<sub>ϕ</sub></italic>(<italic>g, f</italic>) = 0, we derive <italic>f</italic> from the relationship <italic>f</italic> = <italic>g</italic>; whenever a sequence (<italic>a<sub>i</sub></italic>)<italic><sub>i</sub></italic><sub>=1,…</sub><italic><sub>j</sub>, j</italic> &lt; <italic>d</italic>, of vectors in 
<inline-formula>
<mml:math id="mm15" display="inline">
<mml:semantics id="sm15">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>ℝ</mml:mi>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> defining <italic>g</italic><sup>(<italic>j</italic>)</sup> and such that <italic>D<sub>ϕ</sub></italic>(<italic>g</italic><sup>(<italic>j</italic>)</sup>, <italic>f</italic>) = 0 exists, then 
<inline-formula>
<mml:math id="mm16" display="inline">
<mml:semantics id="sm16">
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> <italic>i.e., f</italic> coincides with <italic>g</italic> on the complement of the vector subspace generated by the family {<italic>a<sub>i</sub></italic>}<sub><italic>i</italic>=1,…,<italic>j</italic></sub>—see also Section 3 for a more detailed explanation.</p>
<p>In the remaining of our study of the algorithm, after having clarified the choice of <italic>g</italic>, we will consider the statistical solution to the representation problem, assuming that <italic>f</italic> is unknown and that <italic>X</italic><sub>1</sub>, <italic>X</italic><sub>2</sub>,…<italic>X<sub>m</sub></italic> are i.i.d. with density <italic>f</italic>. We will provide asymptotic results pertaining to the family of optimizing vectors <italic>a<sub>k,m</sub></italic>—which we will define more precisely below—as <italic>m</italic> goes to infinity. Our results also prove that the empirical representation scheme converges towards the theoretical one.</p></sec></sec></sec></sec>
<sec>
<label>3.</label>
<title>The Algorithm</title>
<sec>
<label>3.1.</label>
<title>The Model</title>
<p>Let <italic>f</italic> be a density on ℝ<italic><sup>d</sup></italic>. We assume there exists <italic>d</italic> non-null linearly independent vectors <italic>a<sub>j</sub></italic>, with 1 ≤ <italic>j</italic> ≤ <italic>d</italic>, of ℝ<italic><sup>d</sup></italic>, such that
<disp-formula id="FD7">
<label>(3.1)</label>
<mml:math id="mm17" display="block">
<mml:semantics id="sm17">
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi>h</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></disp-formula>with <italic>j</italic> &lt; <italic>d, n</italic> being an elliptical density on ℝ<sup><italic>d</italic>−<italic>j</italic></sup> and with <italic>h</italic> being a density on ℝ<italic><sup>j</sup></italic>, which does not belong to the same family as <italic>n</italic>. Let <italic>X</italic> = (<italic>X</italic><sub>1</sub>, …, <italic>X<sub>d</sub></italic>) be a vector with <italic>f</italic> as density</p>
<p>We define <italic>g</italic> as an elliptical distribution with the same mean and variance as <italic>f</italic>.</p>
<p>For simplicity, let us assume that the family {<italic>a<sub>j</sub></italic>}<sub>1≤</sub><italic><sub>j</sub></italic><sub>≤</sub><italic><sub>d</sub></italic> is the canonical basis of ℝ<italic><sup>d</sup></italic>:</p>
<p>The very definition of <italic>f</italic> implies that (<italic>X<sub>j</sub></italic><sub>+1</sub>, …, <italic>X<sub>d</sub></italic>) is independent from (<italic>X</italic><sub>1</sub>, …, <italic>X<sub>j</sub></italic>). Hence, the density of (<italic>X<sub>j</sub></italic><sub>+1</sub>, …, <italic>X<sub>d</sub></italic>) given (<italic>X</italic><sub>1</sub>, …, <italic>X<sub>j</sub></italic>) is <italic>n</italic>.</p>
<p>Let us assume that <italic>D<sub>ϕ</sub></italic>(<italic>g</italic><sup>(<italic>j</italic>)</sup>, <italic>f</italic>) = 0, for some <italic>j</italic> ≤ <italic>d</italic>. We then get 
<inline-formula>
<mml:math id="mm18" display="inline">
<mml:semantics id="sm18">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow>
<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:msubsup>
<mml:msubsup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></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:msubsup>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, since, by induction, we have 
<inline-formula>
<mml:math id="mm19" display="inline">
<mml:semantics id="sm19">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow>
<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:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></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:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>Consequently, lemma C.1 and the fact that the conditional densities with elliptical distributions are also elliptical, as well as the above relationship, lead us to infer that 
<inline-formula>
<mml:math id="mm20" display="inline">
<mml:semantics id="sm20">
<mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>. In other words, <italic>f</italic> coincides with <italic>g</italic> on the complement of the vector subspace generated by the family {<italic>a<sub>i</sub></italic>}<sub><italic>i</italic>=1,…,<italic>j</italic></sub>.</p>
<p>Now, if the family {<italic>a<sub>j</sub></italic>}<sub>1≤</sub><italic><sub>j</sub></italic><sub>≤</sub><italic><sub>d</sub></italic> is no longer the canonical basis of ℝ<italic><sup>d</sup></italic>, then this family is again a basis of ℝ<italic><sup>d</sup></italic>. Hence, lemma C.2 implies that
<disp-formula id="FD8">
<label>(3.2)</label>
<mml:math id="mm21" display="block">
<mml:semantics id="sm21">
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></disp-formula>which is equivalent to <italic>D<sub>ϕ</sub></italic>(<italic>g</italic><sup>(<italic>j</italic>)</sup>, <italic>f</italic>) = 0, since by induction 
<inline-formula>
<mml:math id="mm22" display="inline">
<mml:semantics id="sm22">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow>
<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:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></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:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>The end of our algorithm implies that <italic>f</italic> coincides with <italic>g</italic> on the complement of the vector subspace generated by the family {<italic>a<sub>i</sub></italic>}<sub><italic>i</italic>=1,…,<italic>j</italic></sub>. Therefore, the nullity of the <italic>ϕ</italic>-divergence provides us with information on the density structure.</p>
<p>In summary, the following proposition clarifies our choice of <italic>g</italic> which depends on the family of distribution one wants to find in <italic>f</italic> :</p>
<sec>
<title>Proposition 3.1</title>
<p>With the above notations, <italic>D<sub>ϕ</sub></italic>(<italic>g</italic><sup>(<italic>j</italic>)</sup>, <italic>f</italic>) = 0 is equivalent to
<disp-formula id="FD9">
<mml:math id="mm23" display="block">
<mml:semantics id="sm23">
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></disp-formula></p>
<p>More generally, the above proposition defines the co-support of <italic>f</italic> as the vector space generated by the vectors <italic>a</italic><sub>1</sub>, …, <italic>a<sub>j</sub></italic>.</p></sec>
<sec>
<title>Definition 3.1</title>
<p>Let <italic>f</italic> be a density on ℝ<italic><sup>d</sup></italic>. We define the co-vectors of <italic>f</italic> as the sequence of vectors <italic>a</italic><sub>1</sub>, …, <italic>a<sub>j</sub></italic> which solves the problem <italic>D<sub>ϕ</sub></italic>(<italic>g</italic><sup>(<italic>j</italic>)</sup>, <italic>f</italic>) = 0 where <italic>g</italic> is an elliptical distribution with the same mean and variance as <italic>f</italic>. We define the co-support of <italic>f</italic> as the vector space generated by the vectors <italic>a</italic><sub>1</sub>, …, <italic>a<sub>j</sub></italic>.</p>
<sec>
<title>Remark 3.1</title>
<p>Any (<italic>a<sub>i</sub></italic>) family defining <italic>f</italic> as in (<xref rid="FD7" ref-type="disp-formula">3.1</xref>) is an orthogonal basis of ℝ<italic><sup>d</sup></italic>—see lemma C.3</p></sec></sec></sec>
<sec>
<label>3.2.</label>
<title>Stochastic Outline of Our Algorithm</title>
<p>Let <italic>X</italic><sub>1</sub>, <italic>X</italic><sub>2</sub>,‥,<italic>X<sub>m</sub></italic> (resp. <italic>Y</italic><sub>1</sub>, <italic>Y</italic><sub>2</sub>,‥,<italic>Y<sub>m</sub></italic>) be a sequence of <italic>m</italic> independent random vectors with the same density <italic>f</italic> (resp. <italic>g</italic>). As customary in nonparametric <italic>ϕ</italic>-divergence optimizations, all estimates of <italic>f</italic> and <italic>f<sub>a</sub></italic>, as well as all uses of Monte Carlo methods are being performed using subsamples <italic>X</italic><sub>1</sub>, <italic>X</italic><sub>2</sub>,‥,<italic>X<sub>n</sub></italic> and <italic>Y</italic><sub>1</sub>, <italic>Y</italic><sub>2</sub>,‥,<italic>Y<sub>n</sub></italic>—extracted respectively from <italic>X</italic><sub>1</sub>, <italic>X</italic><sub>2</sub>,‥,<italic>X<sub>m</sub></italic> and <italic>Y</italic><sub>1</sub>, <italic>Y</italic><sub>2</sub>,‥,<italic>Y<sub>m</sub></italic>—since the estimates are bounded below by some positive deterministic sequence <italic>θ<sub>m</sub></italic>—see <xref rid="APP5" ref-type="app">Appendix D</xref>.</p>
<p>Let ℙ<italic><sub>n</sub></italic> be the empirical measure based on the subsample <italic>X</italic><sub>1</sub>, <italic>X</italic><sub>2</sub>,.,<italic>X<sub>n</sub></italic>. Let <italic>f<sub>n</sub></italic> (resp. <italic>f<sub>a,n</sub></italic> for any <italic>a</italic> in 
<inline-formula>
<mml:math id="mm24" display="inline">
<mml:semantics id="sm24">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>ℝ</mml:mi>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> be the kernel estimate of <italic>f</italic> (resp. <italic>f<sub>a</sub></italic>), which is built from <italic>X</italic><sub>1</sub>, <italic>X</italic><sub>2</sub>,‥,<italic>X<sub>n</sub></italic> (resp. <italic>a</italic><sup>⊤</sup><italic>X</italic><sub>1</sub>, <italic>a</italic><sup>⊤</sup><italic>X</italic><sub>2</sub>,‥,<italic>a</italic><sup>⊤</sup><italic>X<sub>n</sub></italic>).</p>
<p>As defined in Section 2.2, we consider the following sequences (<italic>a<sub>k</sub></italic>)<italic><sub>k</sub></italic><sub>≥1</sub> and (<italic>g</italic><sup>(<italic>k</italic>)</sup>)<italic><sub>k</sub></italic><sub>≥1</sub> such that
<disp-formula id="FD10">
<label>(3.3)</label>
<mml:math id="mm25" display="block">
<mml:semantics id="sm25">
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr columnalign="left">
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub>
<mml:mspace width="0.2em"/>
<mml:mtext>is a non null vector of</mml:mtext>
<mml:mspace width="0.2em"/>
<mml:msup>
<mml:mi>ℝ</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msup>
<mml:mspace width="0.2em"/>
<mml:mtext>defined by</mml:mtext>
<mml:mspace width="0.2em"/>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mtext mathvariant="italic">arg</mml:mtext>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo>min</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>ℝ</mml:mi>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:munder>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr columnalign="left">
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mspace width="0.2em"/>
<mml:mtext>is the density defined by</mml:mtext>
<mml:mspace width="0.2em"/>
<mml:msup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mspace width="0.2em"/>
<mml:mtext>with</mml:mtext>
<mml:mspace width="0.2em"/>
<mml:msup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></disp-formula></p>
<p>The stochastic setting up of the algorithm uses <italic>f<sub>n</sub></italic> and 
<inline-formula>
<mml:math id="mm26" display="inline">
<mml:semantics id="sm26">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> instead of <italic>f</italic> and <italic>g</italic><sup>(0)</sup> = <italic>g</italic>—since <italic>g</italic> is known. Thus, at the first step, we build the vector <italic>ǎ</italic><sub>1</sub> which minimizes the <italic>ϕ</italic>-divergence between <italic>f<sub>n</sub></italic> and 
<inline-formula>
<mml:math id="mm27" display="inline">
<mml:semantics id="sm27">
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> and which estimates <italic>a</italic><sub>1</sub>. First, since proposition D.1 and lemma C.4 show how the infimum of the criteria (or index)
<disp-formula id="FD11">
<mml:math id="mm28" display="block">
<mml:semantics id="sm28">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mfrac>
<mml:msubsup>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msubsup>
<mml:mi>φ</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></disp-formula>is reached, we are then able to minimize the <italic>ϕ</italic>-divergence between <italic>f<sub>n</sub></italic> and 
<inline-formula>
<mml:math id="mm29" display="inline">
<mml:semantics id="sm29">
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>. Second, defining <italic>ǎ</italic><sub>1</sub> as the argument of this minimization, proposition 4.3 infers that this vector tends to <italic>a</italic><sub>1</sub>. Finally, we define the density 
<inline-formula>
<mml:math id="mm30" display="inline">
<mml:semantics id="sm30">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> as 
<inline-formula>
<mml:math id="mm31" display="inline">
<mml:semantics id="sm31">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> which estimates <italic>g</italic><sup>(1)</sup> through theorem 4.1.</p>
<p>Now, from the second step and as defined in Section 2.2, we derive the fact that the density <italic>g</italic><sup>(2–1)</sup> is unknown. Consequently, once again, the samples have to be truncated.</p>
<p>All estimates of <italic>f</italic> and <italic>f<sub>a</sub></italic> (resp. <italic>g</italic><sup>(1)</sup> and 
<inline-formula>
<mml:math id="mm32" display="inline">
<mml:semantics id="sm32">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>) are being performed using a subsample <italic>X</italic><sub>1</sub>, <italic>X</italic><sub>2</sub>,…,<italic>X<sub>n</sub></italic> (resp. 
<inline-formula>
<mml:math id="mm33" display="inline">
<mml:semantics id="sm33">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Y</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Y</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Y</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>) extracted from <italic>X</italic><sub>1</sub>, <italic>X</italic><sub>2</sub>,…,<italic>X<sub>m</sub></italic> (resp. 
<inline-formula>
<mml:math id="mm34" display="inline">
<mml:semantics id="sm34">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Y</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Y</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Y</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, which is a sequence of <italic>m</italic> independent random vectors with same density <italic>g</italic><sup>(1)</sup>) such that the estimates are bounded below by some positive deterministic sequence <italic>θ<sub>m</sub></italic>—see <xref rid="APP5" ref-type="app">Appendix D</xref>.</p>
<p>Let ℙ<italic><sub>n</sub></italic> be the empirical measure of the subsample <italic>X</italic><sub>1</sub>, <italic>X</italic><sub>2</sub>,…,<italic>X<sub>n</sub></italic>. Let <italic>f<sub>n</sub></italic> (resp. 
<inline-formula>
<mml:math id="mm35" display="inline">
<mml:semantics id="sm35">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> for any <italic>a</italic> in 
<inline-formula>
<mml:math id="mm36" display="inline">
<mml:semantics id="sm36">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>ℝ</mml:mi>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>) be the kernel estimate of <italic>f</italic> (resp. <italic>g</italic><sup>(1)</sup> and <italic>f<sub>a</sub></italic> as well as 
<inline-formula>
<mml:math id="mm37" display="inline">
<mml:semantics id="sm37">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>) which is built from <italic>X</italic><sub>1</sub>, <italic>X</italic><sub>2</sub>,…,<italic>X<sub>n</sub></italic> (resp. 
<inline-formula>
<mml:math id="mm38" display="inline">
<mml:semantics id="sm38">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Y</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Y</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Y</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> and <italic>a</italic><sup>⊤</sup><italic>X</italic><sub>1</sub>, <italic>a</italic><sup>⊤</sup><italic>X</italic><sub>2</sub>,…,<italic>a</italic><sup>⊤</sup><italic>X<sub>n</sub></italic> as well as 
<inline-formula>
<mml:math id="mm39" display="inline">
<mml:semantics id="sm39">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Y</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Y</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:msubsup>
<mml:mi>Y</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>).</p>
<p>The stochastic setting up of the algorithm uses <italic>f<sub>n</sub></italic> and 
<inline-formula>
<mml:math id="mm40" display="inline">
<mml:semantics id="sm40">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> instead of <italic>f</italic> and <italic>g</italic><sup>(1)</sup>. Thus, we build the vector <italic>ǎ</italic><sub>2</sub>, which minimizes the <italic>ϕ</italic>-divergence between <italic>f<sub>n</sub></italic> and 
<inline-formula>
<mml:math id="mm41" display="inline">
<mml:semantics id="sm41">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, since <italic>g</italic><sup>(1)</sup> and 
<inline-formula>
<mml:math id="mm42" display="inline">
<mml:semantics id="sm42">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> are unknown—and which estimates <italic>a</italic><sub>2</sub>. First, since proposition D.1 and lemma C.4 show how the infimum of the criteria (or index)
<disp-formula id="FD12">
<mml:math id="mm43" display="block">
<mml:semantics id="sm43">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mfrac>
<mml:msubsup>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msubsup>
<mml:mi>φ</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></disp-formula>is reached, we are then able to minimize the <italic>ϕ</italic>-divergence between <italic>f<sub>n</sub></italic> and 
<inline-formula>
<mml:math id="mm44" display="inline">
<mml:semantics id="sm44">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>. Second, defining <italic>ǎ</italic><sub>2</sub> as the argument of this minimization, proposition 4.3 infers that this vector tends, to <italic>a</italic><sub>2</sub>. Finally, we define the density 
<inline-formula>
<mml:math id="mm45" display="inline">
<mml:semantics id="sm45">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> as 
<inline-formula>
<mml:math id="mm46" display="inline">
<mml:semantics id="sm46">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> which estimates <italic>g</italic><sup>(2)</sup> through theorem 4.1.</p>
<p>And so on, we end up obtaining a sequence (<italic>ǎ</italic><sub>1</sub>, <italic>ǎ</italic><sub>2</sub>, …) of vectors in 
<inline-formula>
<mml:math id="mm47" display="inline">
<mml:semantics id="sm47">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>ℝ</mml:mi>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> estimating the co-vectors of <italic>f</italic> and a sequence of densities 
<inline-formula>
<mml:math id="mm48" display="inline">
<mml:semantics id="sm48">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> such that 
<inline-formula>
<mml:math id="mm49" display="inline">
<mml:semantics id="sm49">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> estimates <italic>g</italic><sup>(<italic>k</italic>)</sup> through theorem 4.1.</p>
<p>Let us now summarize the main steps of the stochastic implementation of our algorithm (the dual representation of the estimators will be further detailed in <xref ref-type="table" rid="t2-algorithms-04-00087">Table 2</xref> below).</p></sec></sec>
<sec sec-type="results">
<label>4.</label>
<title>Results</title>
<sec>
<label>4.1.</label>
<title>Hypotheses on <italic>f</italic></title>
<p>In this paragraph, we define the set of hypotheses on <italic>f</italic> which could possibly be of use in our work. Discussion on several of these hypotheses can be found in <xref rid="APP6" ref-type="app">Appendix E</xref>.</p>
<p>In the remaining of this section, for legibility reasons, we replace <italic>g</italic> with <italic>g</italic><sup>(</sup><italic><sup>k</sup></italic><sup>−1)</sup>. Let
<disp-formula id="FD13">
<mml:math id="mm50" display="block">
<mml:semantics id="sm50">
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>ℝ</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msup>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∫</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>φ</mml:mi>
<mml:mo>∗</mml:mo></mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>φ</mml:mi>
<mml:mo>′</mml:mo></mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="bold">P</mml:mtext>
<mml:mo>&lt;</mml:mo>
<mml:mo>∞</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>∫</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>φ</mml:mi>
<mml:mo>′</mml:mo></mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>φ</mml:mi>
<mml:mo>∗</mml:mo></mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>φ</mml:mi>
<mml:mo>′</mml:mo></mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>ℙ</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msub>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>∫</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>ℙ</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mtext mathvariant="bold">P</mml:mtext>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>∫</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="bold">P</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></disp-formula>where <bold>P</bold> is the probability measure presenting <italic>f</italic> as density.</p>
<p>Similarly as in chapter <italic>V</italic> of Van der Vaart [<xref ref-type="bibr" rid="b22-algorithms-04-00087">22</xref>], let us define :
<list list-type="simple">
<list-item>
<p>(<italic>A1</italic>) : For all <italic>ε</italic> &gt; 0, there is <italic>η</italic> &gt; 0, such that for all <italic>c</italic> ∈ Θ<italic><sup>D<sub>ϕ</sub></sup></italic> verifying ‖<italic>c</italic> − <italic>a<sub>k</sub></italic>‖ ≥ <italic>ε</italic>, we have <bold>P</bold><italic>M</italic>(<italic>c, a</italic>) − <italic>η</italic> &gt; <bold>P</bold><italic>M</italic>(<italic>a<sub>k</sub>, a</italic>), with <italic>a</italic> ∈ Θ.</p></list-item>
<list-item>
<p>(<italic>A2</italic>) : ∃ <italic>Z</italic> &lt; 0, <italic>n</italic><sub>0</sub> &gt; 0 such that (<italic>n</italic> ≥ <italic>n</italic><sub>0</sub> ⇒ sup<sub><italic>a</italic>∈Θ</sub> sup<sub><italic>c</italic>∈{Θ<sup><italic>D<sub>ϕ</sub></italic></sup>}<sup>c</sup></sub> ℙ<italic><sub>n</sub>M</italic>(<italic>c, a</italic>) &lt; <italic>Z</italic>)</p></list-item>
<list-item>
<p>(<italic>A3</italic>) : There exists <italic>V</italic>, a neighbourhood of <italic>a<sub>k</sub></italic>, and <italic>H</italic>, a positive function, such that, for all <italic>c</italic> ∈ <italic>V</italic>, we have |<italic>M</italic>(<italic>c, a<sub>k</sub>, x</italic>)| ≤ <italic>H</italic>(<italic>x</italic>)(<bold>P</bold> − <italic>a.s.</italic>) with <bold>P</bold><italic>H</italic> &lt; ∞,</p></list-item>
<list-item>
<p>(<italic>A4</italic>) : There exists <italic>V</italic>, a neighbourhood of <italic>a<sub>k</sub></italic>, such that for all <italic>ε</italic>, there exists a <italic>η</italic> such that for all <italic>c</italic> ∈ <italic>V</italic> and <italic>a</italic> ∈ Θ, verifying ‖<italic>a</italic> − <italic>a<sub>k</sub></italic>‖ ≥ <italic>ε</italic>, we have <bold>P</bold><italic>M</italic>(<italic>c, a<sub>k</sub></italic>) &lt; <bold>P</bold><italic>M</italic>(<italic>c, a</italic>) − <italic>η</italic>.</p></list-item></list></p>
<p>Putting 
<inline-formula>
<mml:math id="mm51" display="inline">
<mml:semantics id="sm51">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, let us consider now four new hypotheses:
<list list-type="simple">
<list-item>
<p>(<italic>A5</italic>) : 
<inline-formula>
<mml:math id="mm52" display="inline">
<mml:semantics id="sm52">
<mml:mrow>
<mml:mtext mathvariant="bold">P</mml:mtext>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> and 
<inline-formula>
<mml:math id="mm53" display="inline">
<mml:semantics id="sm53">
<mml:mrow>
<mml:mtext mathvariant="bold">P</mml:mtext>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">‖</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> are finite and the expressions 
<inline-formula>
<mml:math id="mm54" display="inline">
<mml:semantics id="sm54">
<mml:mrow>
<mml:mtext mathvariant="bold">P</mml:mtext>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> and <italic>I<sub>a<sub>k</sub></sub></italic> exist and are invertible.</p></list-item>
<list-item>
<p>(<italic>A6</italic>) : There exists <italic>k</italic> such that <bold>P</bold><italic>M</italic>(<italic>a<sub>k</sub>, a<sub>k</sub></italic>) = 0.</p></list-item>
<list-item>
<p>(<italic>A7</italic>) : (<italic>Var</italic><bold><sub>P</sub></bold>(<italic>M</italic>(<italic>a<sub>k</sub>, a<sub>k</sub></italic>)))<sup>1/2</sup> exists and is invertible.</p></list-item>
<list-item>
<p>(<italic>A0</italic>) : <italic>f</italic> and <italic>g</italic> are assumed to be positive and bounded and such that <italic>K</italic>(<italic>g, f</italic>) ≥ ∫ |<italic>f</italic>(<italic>x</italic>) − <italic>g</italic>(<italic>x</italic>)|<italic>dx</italic> where <italic>K</italic> is the Kullback-Leibler divergence.</p></list-item></list></p>
<sec>
<title>Estimation of the First Co-Vector of f</title>
<p>Let ℛ be the class of all positive functions <italic>r</italic> defined on ℝ and such that <italic>g</italic>(<italic>x</italic>)<italic>r</italic>(<italic>a</italic><sup>⊤</sup><italic>x</italic>) is a density on ℝ<italic><sup>d</sup></italic> for all <italic>a</italic> belonging to 
<inline-formula>
<mml:math id="mm55" display="inline">
<mml:semantics id="sm55">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>ℝ</mml:mi>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>. The following proposition shows that there exists a vector <italic>a</italic> such that 
<inline-formula>
<mml:math id="mm56" display="inline">
<mml:semantics id="sm56">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> minimizes <italic>D<sub>ϕ</sub></italic>(<italic>gr, f</italic>) in <italic>r</italic>:</p>
<sec>
<title>Proposition 4.1</title>
<p>There exists a vector a belonging to 
<inline-formula>
<mml:math id="mm57" display="inline">
<mml:semantics id="sm57">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>ℝ</mml:mi>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> such that
<disp-formula id="FD14">
<mml:math id="mm58" display="block">
<mml:semantics id="sm58">
<mml:mrow>
<mml:mtext mathvariant="italic">arg</mml:mtext>
<mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo>min</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi>ℛ</mml:mi></mml:mrow></mml:munder>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mspace width="0.5em"/>
<mml:mtext mathvariant="italic">and</mml:mtext>
<mml:mspace width="0.5em"/>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></disp-formula></p>
<p>Following Broniatowski [<xref ref-type="bibr" rid="b33-algorithms-04-00087">33</xref>], let us introduce the estimate of 
<inline-formula>
<mml:math id="mm59" display="inline">
<mml:semantics id="sm59">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, through 
<inline-formula>
<mml:math id="mm60" display="inline">
<mml:semantics id="sm60">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>sup</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="normal">Θ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>∫</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>ℙ</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>.</p></sec>
<sec>
<title>Proposition 4.2</title>
<p>Let <italic>ǎ</italic> be such that 
<inline-formula>
<mml:math id="mm61" display="inline">
<mml:semantics id="sm61">
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mtext mathvariant="italic">arg</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>inf</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>ℝ</mml:mi>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>Then, <italic>ǎ</italic> is a strongly convergent estimate of <italic>a</italic>, as defined in proposition 4.1.</p>
<p>Let us also introduce the following sequences (<italic>ǎ<sub>k</sub></italic>)<italic><sub>k</sub></italic><sub>≥1</sub> and 
<inline-formula>
<mml:math id="mm62" display="inline">
<mml:semantics id="sm62">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>≥</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, for any given <italic>n</italic>—see Section 3.2—such that</p>
<p><italic>ǎ<sub>k</sub></italic> is an estimate of <italic>a<sub>k</sub></italic> as defined in proposition 4.2 with 
<inline-formula>
<mml:math id="mm63" display="inline">
<mml:semantics id="sm63">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> instead of <italic>g</italic>, 
<inline-formula>
<mml:math id="mm64" display="inline">
<mml:semantics id="sm64">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> is defined by 
<inline-formula>
<mml:math id="mm65" display="inline">
<mml:semantics id="sm65">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, 
<inline-formula>
<mml:math id="mm66" display="inline">
<mml:semantics id="sm66">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, <italic>i.e.</italic>, 
<inline-formula>
<mml:math id="mm67" display="inline">
<mml:semantics id="sm67">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="normal">Π</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>j</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>j</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>We also note that 
<inline-formula>
<mml:math id="mm68" display="inline">
<mml:semantics id="sm68">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> is a density.</p>
<p>Convergence Study at the <italic>k</italic><sup>th</sup> Step of the Algorithm:</p>
<p>In this paragraph, we show that the sequence (<italic>ǎ<sub>k</sub></italic>)<italic><sub>n</sub></italic> converges towards <italic>a<sub>k</sub></italic> and that the sequence 
<inline-formula>
<mml:math id="mm69" display="inline">
<mml:semantics id="sm69">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> converges towards <italic>g</italic><sup>(<italic>k</italic>)</sup>.</p>
<p>Let <italic>č<sub>n</sub></italic>(<italic>a</italic>)= <italic>arg</italic> sup<italic><sub>c</sub></italic><sub>∈Θ</sub> ℙ<italic><sub>n</sub>M</italic>(<italic>c, a</italic>), with <italic>a</italic> ∈ Θ, and <italic>γ̌<sub>n</sub></italic> = <italic>arg</italic> inf<italic><sub>a</sub></italic><sub>∈Θ</sub> sup<italic><sub>c</sub></italic><sub>∈Θ</sub> ℙ<italic><sub>n</sub>M</italic>(<italic>c, a</italic>). We state</p></sec>
<sec>
<title>Proposition 4.3</title>
<p>Both sup<sub><italic>a</italic>∈Θ</sub> ‖<italic>č<sub>n</sub></italic>(<italic>a</italic>) – <italic>a<sub>k</sub></italic>‖ and <italic>γ̌<sub>n</sub></italic> converge toward <italic>a<sub>k</sub></italic> a.s.</p>
<p>Finally, the following theorem shows that 
<inline-formula>
<mml:math id="mm70" display="inline">
<mml:semantics id="sm70">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> converges almost everywhere towards <italic>g</italic><sup>(<italic>k</italic>)</sup>:</p></sec>
<sec>
<title>Theorem 4.1</title>
<p>It holds 
<inline-formula>
<mml:math id="mm71" display="inline">
<mml:semantics id="sm71">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msub>
<mml:msup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> a.s.</p></sec></sec>
<sec>
<title>Testing of the Criteria</title>
<p>In this paragraph, through a test of our criteria, namely 
<inline-formula>
<mml:math id="mm72" display="inline">
<mml:semantics id="sm72">
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>↦</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, we build a stopping rule for this procedure. First, the next theorem enables us to derive the law of our criteria:</p>
<sec>
<title>Theorem 4.2</title>
<p>For <italic>a</italic> fixed <italic>k</italic>, we have 
<inline-formula>
<mml:math id="mm73" display="inline">
<mml:semantics id="sm73">
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msqrt>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mtext mathvariant="italic">Var</mml:mtext>
<mml:mtext mathvariant="bold">P</mml:mtext></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>γ</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>γ</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>ℙ</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msub>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>γ</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>γ</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>ℙ</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msub>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:munder accentunder="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>ℒ</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mo stretchy="true">→</mml:mo></mml:munder>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, where <italic>k</italic> represents the <italic>k</italic><sup>th</sup> step of our algorithm and where <italic>I</italic> is the identity matrix in ℝ<italic><sup>d</sup></italic>.</p>
<p>Note that <italic>k</italic> is fixed in theorem 4.2 since <italic>γ̌<sub>n</sub></italic> = <italic>arg</italic> inf <italic><sub>a</sub></italic><sub>∈Θ</sub> sup<italic><sub>c</sub></italic><sub>∈Θ</sub> ℙ<italic><sub>n</sub>M</italic>(<italic>c, a</italic>) where <italic>M</italic> is a known function of <italic>k</italic>—see Section 4.1. Thus, in the case when 
<inline-formula>
<mml:math id="mm74" display="inline">
<mml:semantics id="sm74">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, we obtain</p></sec>
<sec>
<title>Corollary 4.1</title>
<p>We have 
<inline-formula>
<mml:math id="mm75" display="inline">
<mml:semantics id="sm75">
<mml:mrow>
<mml:msqrt>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msqrt>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mtext mathvariant="italic">Var</mml:mtext>
<mml:mtext mathvariant="bold">P</mml:mtext></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>γ</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>γ</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>ℙ</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msub>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>γ</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>γ</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:munder accentunder="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>ℒ</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo></mml:munder>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>I</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>Hence, we propose the test of the null hypothesis</p>
<p>
<inline-formula>
<mml:math id="mm76" display="inline">
<mml:semantics id="sm76">
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> versus the alternative 
<inline-formula>
<mml:math id="mm77" display="inline">
<mml:semantics id="sm77">
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>≠</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>Based on this result, we stop the algorithm, then, defining <italic>a<sub>k</sub></italic> as the last vector generated, we derive from corollary 4.1 a <italic>α</italic>-level confidence ellipsoid around <italic>a<sub>k</sub></italic>, namely 
<inline-formula>
<mml:math id="mm78" display="inline">
<mml:semantics id="sm78">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>ℰ</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>ℝ</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msup>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msqrt>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mtext mathvariant="italic">Var</mml:mtext>
<mml:mtext mathvariant="bold">P</mml:mtext></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>ℙ</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msub>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mi>α</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
<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:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">}</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, where 
<inline-formula>
<mml:math id="mm79" display="inline">
<mml:semantics id="sm79">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mi>α</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
<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:msubsup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> is the quantile of a <italic>α</italic>-level reduced centered normal distribution and where ℙ<italic><sub>n</sub></italic> is the empirical measure arising from a realization of the sequences (<italic>X</italic><sub>1</sub>, …, <italic>X<sub>n</sub></italic>) and (<italic>Y</italic><sub>1</sub>, …, <italic>Y<sub>n</sub></italic>).</p>
<p>Consequently, the following corollary provides us with a confidence region for the above test:</p></sec>
<sec>
<title>Corollary 4.2</title>
<p>ℰ<italic><sub>k</sub></italic> is a confidence region for the test of the null hypothesis (<italic>H</italic><sub>0</sub>) versus (<italic>H</italic><sub>1</sub>).</p></sec></sec></sec></sec>
<sec>
<label>5.</label>
<title>Goodness-of-Fit Tests</title>
<sec>
<label>5.1.</label>
<title>The Basic Idea</title>
<p>Let <italic>f</italic> be a density defined on ℝ<sup>2</sup>. Let us also consider <italic>g</italic>, a known elliptical density with the same mean and variance as <italic>f</italic>. Let us also assume that the family (<italic>a<sub>i</sub></italic>) is the canonical basis of ℝ<sup>2</sup> and that <italic>D<sub>ϕ</sub></italic>(<italic>g</italic><sup>(2)</sup>, <italic>f</italic>) = 0.</p>
<p>Hence, since lemma C.1 page 110 implies that 
<inline-formula>
<mml:math id="mm80" display="inline">
<mml:semantics id="sm80">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> if <italic>j</italic> ≤ <italic>d</italic>, we then have 
<inline-formula>
<mml:math id="mm81" display="inline">
<mml:semantics id="sm81">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>. Moreover, we get <italic>f</italic> with <italic>g</italic><sup>(2)</sup> = <italic>f</italic>, as derived from property B.1 page 110.</p>
<p>Consequently, 
<inline-formula>
<mml:math id="mm82" display="inline">
<mml:semantics id="sm82">
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, <italic>i.e.</italic>, 
<inline-formula>
<mml:math id="mm83" display="inline">
<mml:semantics id="sm83">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, and then 
<inline-formula>
<mml:math id="mm84" display="inline">
<mml:semantics id="sm84">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> where <italic>C<sub>f</sub></italic> (resp. <italic>C<sub>g</sub></italic>) is the copula of <italic>f</italic> (resp. <italic>g</italic>).</p>
<p>More generally, if <italic>f</italic> is defined on ℝ<italic><sup>d</sup></italic>, then the family (<italic>a<sub>i</sub></italic>) is once again free (see lemma C.5), <italic>i.e.</italic>, the family (<italic>a<sub>i</sub></italic>) is once again a basis of ℝ<italic><sup>d</sup></italic>. The relationship <italic>D<sub>ϕ</sub></italic>(<italic>g</italic><sup>(<italic>d</italic>)</sup>, <italic>f</italic>) = 0 therefore implies that <italic>g</italic><sup>(<italic>d</italic>)</sup> = <italic>f, i.e.</italic>, for any <italic>x</italic> ∈ ℝ<italic><sup>d</sup></italic>, 
<inline-formula>
<mml:math id="mm85" display="inline">
<mml:semantics id="sm85">
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="normal">Π</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="normal">Π</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> since lemma C.1 page 110 implies that 
<inline-formula>
<mml:math id="mm86" display="inline">
<mml:semantics id="sm86">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> if <italic>k</italic> ≤ <italic>d</italic>. In other words, for any <italic>x</italic> ∈ ℝ<italic><sup>d</sup></italic>, it holds
<disp-formula id="FD15">
<label>(5.1)</label>
<mml:math id="mm87" display="block">
<mml:semantics id="sm87">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="normal">Π</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="normal">Π</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></disp-formula></p>
<p>Finally, putting <italic>A</italic> = (<italic>a</italic><sub>1</sub>, …, <italic>a<sub>d</sub></italic>) and defining vector <italic>y</italic> (resp. density <italic>f̃</italic>, copula <italic>C̃<sub>f</sub></italic> of <italic>f̃</italic>, density <italic>g̃</italic>, copula <italic>C̃<sub>g</sub></italic> of <italic>g̃</italic>) as the expression of vector <italic>x</italic> (resp. density <italic>f</italic>, copula <italic>C<sub>f</sub></italic> of <italic>f</italic>, density <italic>g</italic>, copula <italic>C<sub>g</sub></italic> of <italic>g</italic>) in basis <italic>A</italic>, then, the following proposition provides us with the density associated with the copula of <italic>f</italic> as being equal to the density associated with the copula of <italic>g</italic> in basis <italic>A</italic> :</p>
<sec>
<title>Proposition 5.1</title>
<p>With the above notations, should a sequence (<italic>a<sub>i</sub></italic>)<sub><italic>i</italic>=1,…<italic>d</italic></sub> of not null vectors in 
<inline-formula>
<mml:math id="mm88" display="inline">
<mml:semantics id="sm88">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>ℝ</mml:mi>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> defining <italic>g</italic><sup>(<italic>d</italic>)</sup> and such that <italic>D<sub>ϕ</sub></italic>(<italic>g</italic><sup>(<italic>d</italic>)</sup>, <italic>f</italic>) = 0 exist, then 
<inline-formula>
<mml:math id="mm89" display="inline">
<mml:semantics id="sm89">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>f</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>g</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>.</p></sec></sec>
<sec>
<label>5.2.</label>
<title>With the Elliptical Copula</title>
<p>Let <italic>f</italic> be an unknown density defined on ℝ<italic><sup>d</sup></italic>. The objective of the present section is to determine whether the copula of <italic>f</italic> is elliptical. We thus define an instrumental elliptical density <italic>g</italic> with the same mean and variance as <italic>f</italic>, and we follow the procedure of Section 3.2. As explained in Section 5.1, we infer from proposition 5.1 that the copula of <italic>f</italic> equals the copula of <italic>g</italic> when <italic>D<sub>ϕ</sub></italic>(<italic>g</italic><sup>(<italic>d</italic>)</sup>, <italic>f</italic>) = 0, <italic>i.e.</italic>, when <italic>a<sub>d</sub></italic> is the last vector generated from the algorithm and when (<italic>a<sub>i</sub></italic>) is the canonical basis of ℝ<italic><sup>d</sup></italic>. Thus, in order to verify this assertion, corollary 4.1 page 96 provides us with a <italic>α</italic>-level confidence ellipsoid around this vector, namely
<disp-formula id="FD16">
<mml:math id="mm90" display="block">
<mml:semantics id="sm90">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>ℰ</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>ℝ</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msup>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msqrt>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mtext mathvariant="italic">Var</mml:mtext>
<mml:mtext mathvariant="bold">P</mml:mtext></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>ℙ</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msub>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mi>α</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
<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:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">}</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></disp-formula>where 
<inline-formula>
<mml:math id="mm91" display="inline">
<mml:semantics id="sm91">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mi>α</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
<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:msubsup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> is the quantile of a <italic>α</italic>-level reduced centered normal distribution, where ℙ<italic><sub>n</sub></italic> is the empirical measure arising from a realization of the sequences (<italic>X</italic><sub>1</sub>, …, <italic>X<sub>n</sub></italic>) and (<italic>Y</italic><sub>1</sub>, …, <italic>Y<sub>n</sub></italic>)—see <xref rid="APP5" ref-type="app">Appendix D</xref>—and where <italic>M</italic> is a known function of <italic>d, f<sub>n</sub></italic> and 
<inline-formula>
<mml:math id="mm92" display="inline">
<mml:semantics id="sm92">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> —see Section 4.1.</p>
<p>Consequently, keeping the notations introduced in Section 5.1, we perform a statistical test of the null hypothesis
<disp-formula id="FD17">
<mml:math id="mm93" display="block">
<mml:semantics id="sm93">
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi></mml:msub>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:mtext>versus</mml:mtext>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>≠</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></disp-formula></p>
<p>Since, under (<italic>H</italic><sub>0</sub>), we have <italic>D<sub>ϕ</sub></italic>(<italic>g</italic><sup>(<italic>d</italic>)</sup>, <italic>f</italic>) = 0, then the following theorem provides us with a confidence region for this test.</p>
<sec>
<title>Theorem 5.1</title>
<p>The set ℰ<sub><italic>d</italic></sub> is a confidence region for the test of the null hypothesis (<italic>H</italic><sub>0</sub>) versus the alternative (<italic>H</italic><sub>1</sub>).</p>
<sec>
<title>Remark 5.1</title>
<p>1/If <italic>D<sub>ϕ</sub></italic>(<italic>g</italic><sup>(<italic>k</italic>)</sup>, <italic>f</italic>) = 0, for <italic>k</italic> &lt; <italic>d</italic>, then we reiterate the algorithm until <italic>g</italic><sup>(<italic>d</italic>)</sup> is created in order to obtain a relationship for the copula of <italic>f</italic>.</p>
<p>2/If the <italic>a<sub>i</sub></italic> do not constitute the canonical basis, then keeping the notations introduced in Section 5.1, our algorithm meets the test:
<disp-formula id="FD18">
<mml:math id="mm94" display="block">
<mml:semantics id="sm94">
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>f</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>g</mml:mi></mml:msub>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:mtext mathvariant="italic">versus</mml:mtext>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>f</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>≠</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>g</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></disp-formula>Thus, our method permits to determine whether the copula of <italic>f</italic> equals the copula of <italic>g</italic> in the (<italic>a</italic><sub>1</sub>, …, <italic>a<sub>d</sub></italic>) basis.</p></sec></sec></sec>
<sec>
<label>5.3.</label>
<title>With the Independent Copulas</title>
<p>Let <italic>f</italic> be a density on ℝ<italic><sup>d</sup></italic> and let <italic>X</italic> be a random vector with <italic>f</italic> as density. The objective of this section is to determine whether <italic>f</italic> is the product of its margins, <italic>i.e.</italic>, whether the copula of <italic>f</italic> is the independent copula. Let <italic>g</italic> be an instrumental product of univariate Gaussian density—with <italic>diag</italic>(<italic>Var</italic>(<italic>X</italic><sub>1</sub>),…, <italic>Var</italic>(<italic>X<sub>d</sub></italic>)) as covariance matrix and with the same mean as <italic>f</italic>. As explained at Section 5.2, we follow the procedure described at Section 3.2, <italic>i.e.</italic>, proposition 5.1 infers that the copula of <italic>f</italic> is the independent copula when <italic>D<sub>ϕ</sub></italic>(<italic>g</italic><sup>(<italic>d</italic>)</sup>, <italic>f</italic>) = 0, we then perform a statistical test of the null hypothesis:
<disp-formula id="FD19">
<mml:math id="mm95" display="block">
<mml:semantics id="sm95">
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="normal">Π</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:mtext>versus the alternative</mml:mtext>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo>≠</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="normal">Π</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup>
<mml:mspace width="0.2em"/>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></disp-formula></p>
<p>Since, under (<italic>H</italic><sub>0</sub>), we have <italic>D<sub>ϕ</sub></italic>(<italic>g</italic><sup>(<italic>d</italic>)</sup>, <italic>f</italic>) = 0, the following theorem provides us with a confidence region for our test.</p>
<sec>
<title>Theorem 5.2</title>
<p>Keeping the notations of Section 5.2, the set ℰ<sub><italic>d</italic></sub> is a confidence region for the test of the null hypothesis (<italic>H</italic><sub>0</sub>) versus the alternative (<italic>H</italic><sub>1</sub>).</p>
<sec>
<title>Remark 5.2</title>
<p>(1) As explained in Section 5.2, if <italic>D<sub>ϕ</sub></italic>(<italic>g</italic><sup>(<italic>k</italic>)</sup>, <italic>f</italic>) = 0, for <italic>k</italic> &lt; <italic>d</italic>, we reiterate the algorithm until <italic>g</italic><sup>(<italic>d</italic>)</sup> is created in order to derive a relationship for the copula of <italic>f</italic>.</p>
<p>(2) If the <italic>a<sub>i</sub></italic> do not constitute the canonical basis, then keeping the notations of Section 5.1, our algorithm meets the test:</p>
<disp-formula id="FD20">
<mml:math id="mm96" display="block">
<mml:semantics id="sm96">
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="normal">Π</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:mtext mathvariant="italic">versus the alternative</mml:mtext>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo>≠</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="normal">Π</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup>
<mml:mspace width="0.2em"/>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></disp-formula>
<p>Thus, our method enables us to determine if the copula of <italic>f</italic> is the independent copula in the (<italic>a</italic><sub>1</sub>, …, <italic>a<sub>d</sub></italic>) basis.</p></sec></sec></sec>
<sec sec-type="methods">
<label>5.4.</label>
<title>Study of the Subsequence (<italic>g</italic><sup>(<italic>k</italic>′)</sup>) Defined by <italic>D<sub>ϕ</sub></italic>(<italic>g</italic><sup>(<italic>k</italic>′)</sup>, <italic>f</italic>) = 0 for Any <italic>k</italic>′</title>
<p>Let 
<inline-graphic xlink:href="algorithms-04-00087i1.gif"/> be the set of non-negative integers defined by 
<inline-formula>
<mml:math id="mm97" display="inline">
<mml:semantics id="sm97">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">Q</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup>
<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:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mo>&lt;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">}</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, where <italic>q</italic>—such that <italic>q</italic> ≤ <italic>d</italic>—is its cardinal. In the present section, our goal is to study the subsequence (<italic>g</italic><sup>(</sup><italic><sup>k</sup></italic><sup>′)</sup>) of the sequence (<italic>g</italic><sup>(<italic>k</italic>)</sup>)<italic><sub>k</sub></italic><sub>=1‥<italic>d</italic></sub> defined by <italic>D<sub>ϕ</sub></italic>(<italic>g</italic><sup>(<italic>k</italic>′)</sup>, <italic>f</italic>) = 0 for any <italic>k</italic>′ belonging to 
<inline-graphic xlink:href="algorithms-04-00087i1.gif"/>.</p>
<p>First, we have:
<list list-type="simple">
<list-item>
<p><italic>D<sub>ϕ</sub></italic>(<italic>g</italic><sup>(<italic>d</italic>)</sup>, <italic>f</italic>) = 0 ⇔ <italic>g</italic><sup>(<italic>d</italic>)</sup> = <italic>f</italic>, through property B.1</p></list-item>
<list-item>
<p>
<inline-formula>
<mml:math id="mm98" display="inline">
<mml:semantics id="sm98">
<mml:mrow>
<mml:mo>⇔</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="normal">Π</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="normal">Π</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, as explained in Section 5.2</p></list-item>
<list-item>
<p>
<inline-formula>
<mml:math id="mm99" display="inline">
<mml:semantics id="sm99">
<mml:mrow>
<mml:mo>⇔</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="normal">Π</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="normal">Π</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, which amounts to the previous relationship written in the <italic>A</italic> = (<italic>a</italic><sub>1</sub>, …, <italic>a<sub>d</sub></italic>) basis with the notations introduced in Section 5.2.</p></list-item></list></p>
<p>Moreover, defining 
<inline-formula>
<mml:math id="mm100" display="inline">
<mml:semantics id="sm100">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> as the previous integer 
<inline-formula>
<mml:math id="mm101" display="inline">
<mml:semantics id="sm101">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, in the space {1, …, <italic>d</italic>}, with <italic>i</italic> &gt; 1, and as explained in Section 3.1, the relationship <italic>D<sub>ϕ</sub></italic>(<italic>g</italic><sup>(<italic>k</italic>′)</sup>, <italic>f</italic>) = 0 implies that
<disp-formula id="FD21">
<mml:math id="mm102" display="block">
<mml:semantics id="sm102">
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></disp-formula>where <italic>f̃</italic><sub><italic>i,i</italic>+1</sub> is the density of vector 
<inline-formula>
<mml:math id="mm103" display="inline">
<mml:semantics id="sm103">
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> in the <italic>A</italic> = (<italic>a</italic><sub>1</sub>,…,<italic>a<sub>d</sub></italic>) basis. Consequently, 
<inline-formula>
<mml:math id="mm104" display="inline">
<mml:semantics id="sm104">
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<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:mo>…</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>⋅</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>Hence, we can infer that
<disp-formula id="FD22">
<label>(5.2)</label>
<mml:math id="mm105" display="block">
<mml:semantics id="sm105">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="normal">Π</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="normal">Π</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="normal">Π</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="normal">Π</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></disp-formula></p>
<p>The following theorem explicitly describes the form of the <italic>f</italic> copula in the <italic>A</italic> = (<italic>a</italic><sub>1</sub>, …, <italic>a<sub>d</sub></italic>) basis:</p>
<sec>
<title>Theorem 5.3</title>
<p>Defining <italic>C̃<sub>f<sub>i,j</sub></sub></italic> as the copula of <italic>f̃<sub>i,j</sub></italic> and keeping the notations introduced in Sections 5.1 and 5.4, it holds
<disp-formula id="FD23">
<mml:math id="mm106" display="block">
<mml:semantics id="sm106">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>f</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></disp-formula></p>
<sec>
<title>Remark 5.3</title>
<p>If there exists <italic>i</italic> such that <italic>i</italic> &lt; <italic>d</italic> and 
<inline-formula>
<mml:math id="mm107" display="inline">
<mml:semantics id="sm107">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, then the notation 
<inline-formula>
<mml:math id="mm108" display="inline">
<mml:semantics id="sm108">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> means 
<inline-formula>
<mml:math id="mm109" display="inline">
<mml:semantics id="sm109">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>. Thus, if, for any <italic>k</italic>, we have <italic>D<sub>ϕ</sub></italic>(<italic>g</italic><sup>(<italic>k</italic>)</sup>, <italic>f</italic>) = 0, then, for any <italic>i</italic> &lt; <italic>d</italic>, we have 
<inline-formula>
<mml:math id="mm110" display="inline">
<mml:semantics id="sm110">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, <italic>i.e.</italic>, we have 
<inline-formula>
<mml:math id="mm111" display="inline">
<mml:semantics id="sm111">
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="normal">Π</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, where <italic>f̃<sub>k</sub></italic> is the <italic>k</italic><sup>th</sup> marginal density of <italic>f̃</italic>.</p>
<p>At present, using relationship 5.2 and remark 5.3, the following corollary gives us the copula of <italic>f</italic> as equals to 1 in the {<italic>a</italic><sub>1</sub>, …, <italic>a<sub>d</sub></italic>} basis when, for any <italic>k, D<sub>ϕ</sub></italic>(<italic>g</italic><sup>(</sup><italic><sup>k</sup></italic><sup>′)</sup>, <italic>f</italic>) = 0:</p></sec></sec>
<sec>
<title>Corollary 5.1</title>
<p>In the case where, for any <italic>k, D<sub>ϕ</sub></italic>(<italic>g</italic><sup>(<italic>k</italic>)</sup>, <italic>f</italic>) = 0, it holds:
<disp-formula id="FD24">
<mml:math id="mm112" display="block">
<mml:semantics id="sm112">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msup></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>∂</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mo>∼</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>f</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></disp-formula></p></sec></sec></sec>
<sec>
<label>6.</label>
<title>Simulations</title>
<p>Let us examine three simulations and an application to real datasets. The first simulation studies the elliptical copula and the second studies the independent copula. In each simulation, our program will aim at creating a sequence of densities (<italic>g</italic><sup>(<italic>j</italic>)</sup>), <italic>j</italic> = 1,‥,<italic>d</italic> such that <italic>g</italic><sup>(0)</sup> = <italic>g, g</italic><sup>(<italic>j</italic>)</sup> = <italic>g</italic><sup>(</sup><italic><sup>j</sup></italic><sup>−1)</sup><italic>f<sub>a<sub>j</sub></sub></italic>/[<italic>g</italic><sup>(</sup><italic><sup>j</sup></italic><sup>−1)</sup>]<italic><sub>a<sub>j</sub></sub></italic> and <italic>D<sub>ϕ</sub></italic>(<italic>g</italic><sup>(<italic>d</italic>)</sup>, <italic>f</italic>) = 0, where <italic>D<sub>ϕ</sub></italic> is a divergence—see <xref rid="APP3" ref-type="app">Appendix B</xref> for its definition—and 
<inline-formula>
<mml:math id="mm113" display="inline">
<mml:semantics id="sm113">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mtext mathvariant="italic">arg</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>inf</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, for all <italic>j</italic> = 1, …, <italic>d</italic>. We will therefore perform the tests introduced at theorems 5.1 and 5.2. Finally, the third simulation compares the optimisations obtained, when we execute the process with, each time, a new <italic>ϕ</italic>-divergence.</p>
<sec>
<title>Simulation 6.1</title>
<p>We are in dimension 2(=<italic>d</italic>), and we use the <italic>χ</italic><sup>2</sup> divergence to perform our optimisations. Let us consider a sample of 50(=<italic>n</italic>) values of a random variable <italic>X</italic> with a density law <italic>f</italic> defined by :
<disp-formula id="FD25">
<mml:math id="mm114" display="block">
<mml:semantics id="sm114">
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>ρ</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mtext mathvariant="italic">Gumbel</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mtext mathvariant="italic">Exponential</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mtext mathvariant="italic">Gumbel</mml:mtext>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mtext mathvariant="italic">Exponential</mml:mtext>
<mml:mo stretchy="false">(</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:semantics></mml:math></disp-formula>where <italic>c</italic> is the Gaussian copula with correlation coefficient <italic>ρ</italic> = 0.5, and where the Gumbel distribution parameters are −1 and 1 and the exponential density parameter is 2.</p>
<p>Let us generate then a Gaussian random variable <italic>Y</italic> with a density—that we will name as <italic>g</italic>—presenting the same mean and variance as <italic>f</italic>.</p>
<p>We theoretically obtain <italic>k</italic> = 2 and (<italic>a</italic><sub>1</sub>, <italic>a</italic><sub>2</sub>) = ((1, 0), (0, 1)).</p>
<p>To get this result, we perform the following test:
<disp-formula id="FD26">
<mml:math id="mm115" display="block">
<mml:semantics id="sm115">
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<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: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:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:mtext>versus</mml:mtext>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>≠</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<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: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:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></disp-formula></p>
<p>Then, theorem 5.1 enables us to verify (<italic>H</italic><sub>0</sub>) by the following 0.9(=<italic>α</italic>) level confidence ellipsoid
<disp-formula id="FD27">
<mml:math id="mm116" display="block">
<mml:semantics id="sm116">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>ℰ</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>ℝ</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mtext mathvariant="italic">Var</mml:mtext>
<mml:mtext mathvariant="bold">P</mml:mtext></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>−</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:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>ℙ</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msub>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mi>α</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
<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:msubsup>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msqrt>
<mml:mo>≃</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>2533</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>7.0710</mml:mn>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0.03582</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">}</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></disp-formula></p>
<p>Results of this optimisation can be found in <xref ref-type="table" rid="t3-algorithms-04-00087">Table 3</xref> and <xref ref-type="fig" rid="f1-algorithms-04-00087">Figure 1</xref>.</p>
<p>Therefore, we can conclude that <italic>H</italic><sub>0</sub> is verified.</p></sec>
<sec>
<title>Simulation 6.2</title>
<p>We are in dimension 2(=<italic>d</italic>), and we use the <italic>χ</italic><sup>2</sup> divergence to perform our optimisations.</p>
<p>Let us consider a sample of 50(=<italic>n</italic>) values of a random variable <italic>X</italic> with a density law <italic>f</italic> defined by
<disp-formula id="FD28">
<mml:math id="mm117" display="block">
<mml:semantics id="sm117">
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mtext mathvariant="italic">Gumbel</mml:mtext>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mtext mathvariant="italic">Exponential</mml:mtext>
<mml:mo stretchy="false">(</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:semantics></mml:math></disp-formula>where the Gumbel distribution parameters are −1 and 1 and the exponential density parameter is 2.</p>
<p>Let <italic>g</italic> be an instrumental product of univariate Gaussian densities with <italic>diag</italic>(<italic>V ar</italic>(<italic>X</italic><sub>1</sub>), …, <italic>V ar</italic>(<italic>X<sub>d</sub></italic>)) as covariance matrix and with the same mean as <italic>f</italic>.</p>
<p>We theoretically obtain <italic>k</italic> = 2 and (<italic>a</italic><sub>1</sub>, <italic>a</italic><sub>2</sub>) = ((1, 0), (0, 1)). To get this result, we perform the following test:
<disp-formula id="FD29">
<mml:math id="mm118" display="block">
<mml:semantics id="sm118">
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<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: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:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:mtext mathvariant="italic">versus</mml:mtext>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>≠</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<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: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:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></disp-formula></p>
<p>Then, theorem 5.2 enables us to verify (<italic>H</italic><sub>0</sub>) by the following 0.9(=<italic>α</italic>) level confidence ellipsoid
<disp-formula id="FD30">
<mml:math id="mm119" display="block">
<mml:semantics id="sm119">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>ℰ</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>ℝ</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mtext mathvariant="italic">Var</mml:mtext>
<mml:mtext mathvariant="bold">P</mml:mtext></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>−</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:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>ℙ</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msub>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mi>α</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
<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:msubsup>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msqrt>
<mml:mo>≃</mml:mo>
<mml:mn>0.03582203</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">}</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></disp-formula></p>
<p>Results of this optimisation can be found in <xref ref-type="table" rid="t4-algorithms-04-00087">Table 4</xref> and <xref ref-type="fig" rid="f2-algorithms-04-00087">Figure 2</xref>.</p>
<p>Therefore, we can conclude that 
<inline-formula>
<mml:math id="mm120" display="inline">
<mml:semantics id="sm120">
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="normal">Π</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>.</p></sec>
<sec>
<title>Simulation 6.3</title>
<p>(On the choice of a <italic>ϕ</italic>-divergence). In this paragraph, we perform our algorithm several times. We first use several <italic>ϕ</italic>-divergences (see <xref rid="APP3" ref-type="app">Appendix B</xref> for their definitions and their notations). We then perform a sensitivity analysis by varying the number <italic>n</italic> of simulated variables. Finally we introduce outliers.</p>
<p>At present, we consider a sample of <italic>n</italic> values of a random variable <italic>X</italic> with a density <italic>f</italic> defined by <italic>f</italic>(<italic>x</italic>) = <italic>Laplace</italic>(<italic>x</italic><sub>1</sub>).<italic>Gumbel</italic>(<italic>x</italic><sub>0</sub>),</p>
<p>where the Gumbel distribution parameters are (1, 2) and where the Laplace distribution parameters are 4 and 3. In theory, we get <italic>a</italic><sub>1</sub> = (0, 1) and <italic>a</italic><sub>2</sub> = (1, 0). Then, following the procedure of the first simulation, we get</p>
<table-wrap id="t9-algorithms-04-00087" position="anchor">
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead>
<tr>
<th align="center" valign="top"><italic>n</italic> = 50</th>
<th align="center" valign="top">Outliers = 0</th>
<th align="left" valign="top">Time</th>
<th align="center" valign="top">Outliers = 2</th>
<th align="left" valign="top">Time</th></tr></thead>
<tbody>
<tr>
<td align="left" valign="top">Relative Entropy</td>
<td align="left" valign="top">(0.10, 0.83) (1.13, 0.11)</td>
<td align="left" valign="top">30 mn</td>
<td align="left" valign="top">(0.1, 0.8) (0.80, 0.024)</td>
<td align="left" valign="top">43 mn</td></tr>
<tr>
<td align="left" valign="top"><italic>χ</italic><sup>2</sup>-divergence</td>
<td align="left" valign="top">(0, 0.8) (1.021, 0.09)</td>
<td align="left" valign="top">22 mn</td>
<td align="left" valign="top">(0.12, 0.79) (0.867, −0.104)</td>
<td align="left" valign="top">31 mn</td></tr>
<tr>
<td align="left" valign="top">Hellinger distance</td>
<td align="left" valign="top">(0.1, 0.9) (0.91, 0.15)</td>
<td align="left" valign="top">35 mn</td>
<td align="left" valign="top">(0.1, 0.85) (0.81, 0.14)</td>
<td align="left" valign="top">46 mn</td></tr></tbody></table>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead>
<tr>
<th align="center" valign="top"><italic>n</italic> = 100</th>
<th align="center" valign="top">Outliers = 0</th>
<th align="left" valign="top">Time</th>
<th align="center" valign="top">Outliers = 5</th>
<th align="left" valign="top">Time</th></tr></thead>
<tbody>
<tr>
<td align="left" valign="top">Relative Entropy</td>
<td align="left" valign="top">(0.09, 0.89) (1.102, 0.089)</td>
<td align="left" valign="top">50 mn</td>
<td align="left" valign="top">(0.1, 0.88) (1.15, 0.144)</td>
<td align="left" valign="top">60 mn</td></tr>
<tr>
<td align="left" valign="top"><italic>χ</italic><sup>2</sup>-divergence</td>
<td align="left" valign="top">(0, 0.9) (0.97, −0.1)</td>
<td align="left" valign="top">43 mn</td>
<td align="left" valign="top">(−0.1, 0.9) (0.87, 0.201)</td>
<td align="left" valign="top">52 mn</td></tr>
<tr>
<td align="left" valign="top">Hellinger distance</td>
<td align="left" valign="top">(0.1, 0.91) (0.93, −0.11)</td>
<td align="left" valign="top">57 mn</td>
<td align="left" valign="top">(−0.05, 1.1) (0.79, 0.122)</td>
<td align="left" valign="top">62 mn</td></tr></tbody></table>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead>
<tr>
<th align="center" valign="top"><italic>n</italic> = 500</th>
<th align="center" valign="top">Outliers = 0</th>
<th align="left" valign="top">Time</th>
<th align="center" valign="top">Outliers = 25</th>
<th align="left" valign="top">Time</th></tr></thead>
<tbody>
<tr>
<td align="left" valign="top">Relative Entropy</td>
<td align="left" valign="top">(0, 1.07) (1.1, −0.05)</td>
<td align="left" valign="top">107 mn</td>
<td align="left" valign="top">(0.13, 0.75) (0.79, 0.122)</td>
<td align="left" valign="top">121 mn</td></tr>
<tr>
<td align="left" valign="top"><italic>χ</italic><sup>2</sup>-divergence</td>
<td align="left" valign="top">(0, 0.95) (1.12, −0.02)</td>
<td align="left" valign="top">91 mn</td>
<td align="left" valign="top">(0.15, 0.814 (0.922, 0.147)</td>
<td align="left" valign="top">103 mn</td></tr>
<tr>
<td align="left" valign="top">Hellinger distance</td>
<td align="left" valign="top">(−0.01, 0.95) (1.01, −0.073)</td>
<td align="left" valign="top">100 mn</td>
<td align="left" valign="top">(−0.17, 1.3) (0.973, 0.206)</td>
<td align="left" valign="top">126 mn</td></tr></tbody></table></table-wrap>
<sec>
<title>Remark 6.1</title>
<list list-type="order">
<list-item>
<p>We have worked with a calculator presenting the following characteristics :
<list list-type="simple">
<list-item>
<label>-</label>
<p>Processor : Mobile AMD 3000+,</p></list-item>
<list-item>
<label>-</label>
<p>Memory RAM : 512 DDR,</p></list-item>
<list-item>
<label>-</label>
<p>Windows XP.</p></list-item></list></p></list-item>
<list-item>
<p>Our method, which uses the <italic>χ</italic><sup>2</sup> as <italic>ϕ</italic>-divergence, is faster and its performance is as good if not better than any other divergence method.</p></list-item></list>
<p>This results from the fact that the projection index (or criteria) of <italic>χ</italic><sup>2</sup> is a second degree polynomial. It is consequently easier and faster to assess. Moreover, these simulations illustrate the robustness of our method.</p></sec></sec>
<sec sec-type="methods">
<label>6.1.</label>
<title>Application to Real Datasets</title>
<p>Let us for instance study the moves in the stock prices of Renault and Peugeot from January 4, 2010 to July 25, 2010. We thus gather 140(=<italic>n</italic>) data from these stock prices, see <xref ref-type="table" rid="t7-algorithms-04-00087">Table 7</xref> and <xref ref-type="table" rid="t8-algorithms-04-00087">Table 8</xref> below.</p>
<p>Let us also consider <italic>X</italic><sub>1</sub> (resp. <italic>X</italic><sub>2</sub>) the random variable defining the stock price of Renault (resp. Peugeot). We will assume—as it is commonly done in mathematical finance—that the stock market abides by the classical hypotheses of the Black-Scholes model—see Black and Scholes [<xref ref-type="bibr" rid="b34-algorithms-04-00087">34</xref>].</p>
<p>Consequently, <italic>X</italic><sub>1</sub> and <italic>X</italic><sub>2</sub> each present a log-normal distribution as probability distribution.</p>
<p>Let <italic>f</italic> be the density of vector (<italic>ln</italic>(<italic>X</italic><sub>1</sub>), <italic>ln</italic>(<italic>X</italic><sub>2</sub>)), let us now apply our algorithm to <italic>f</italic> with the Kullback-Leibler divergence as <italic>ϕ</italic>-divergence. Let us generate then a Gaussian random variable <italic>Y</italic> with a density—that we will name as <italic>g</italic>—presenting the same mean and variance as <italic>f</italic>.</p>
<p>We first assume that there exists a vector <italic>a</italic> such that 
<inline-formula>
<mml:math id="mm121" display="inline">
<mml:semantics id="sm121">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>In order to verify this hypothesis, our reasoning will be the same as in Simulation 6.1. Indeed, we assume that this vector is a co-factor of <italic>f</italic>. Consequently, corollary 4.2 enables us to estimate <italic>a</italic> by the following 0.9(=<italic>α</italic>) level confidence ellipsoid
<disp-formula id="FD31">
<mml:math id="mm122" display="block">
<mml:semantics id="sm122">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>ℰ</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>ℝ</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mtext mathvariant="italic">Var</mml:mtext>
<mml:mtext mathvariant="bold">P</mml:mtext></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>−</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:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>ℙ</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msub>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mi>α</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
<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:msubsup>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msqrt>
<mml:mo>≃</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>2533</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mn>140</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0.02140776</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">}</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></disp-formula></p>
<p>Numerical results of the first projection are summarized in <xref ref-type="table" rid="t5-algorithms-04-00087">Table 5</xref>.</p>
<p>Therefore, our first hypothesis is confirmed.</p>
<p>However, our goal is to study the copula of (<italic>ln</italic>(<italic>X</italic><sub>1</sub>), <italic>ln</italic>(<italic>X</italic><sub>2</sub>)). Then, as explained in Section 5.4, we formulate another hypothesis assuming that there exists a vector <italic>a</italic> such that 
<inline-formula>
<mml:math id="mm123" display="inline">
<mml:semantics id="sm123">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>In order to verify this hypothesis, we use the same reasoning as above. Indeed, we assume that this vector is a co-factor of <italic>f</italic>. Consequently, corollary 4.2 enables us to estimate <italic>a</italic> by the following 0.9(=<italic>α</italic>) level confidence ellipsoid 
<inline-formula>
<mml:math id="mm124" display="inline">
<mml:semantics id="sm124">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>ℰ</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>ℝ</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mtext mathvariant="italic">Var</mml:mtext>
<mml:mtext mathvariant="bold">P</mml:mtext></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>−</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:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>ℙ</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msub>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mi>α</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
<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:msubsup>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msqrt>
<mml:mo>≃</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>2533</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mn>140</mml:mn></mml:mrow></mml:msqrt>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0.02140776</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">}</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>. Numerical results of the second projection are summarized in <xref ref-type="table" rid="t6-algorithms-04-00087">Table 6</xref>.</p>
<p>Therefore, our second hypothesis is confirmed.</p>
<p>In conclusion, as explained in corollary 5.1, the copula of <italic>f</italic> is equal to 1 in the {<italic>a</italic><sub>1</sub>, <italic>a</italic><sub>2</sub>} basis.</p>
<p>This result has been illustrated at <xref ref-type="fig" rid="f3-algorithms-04-00087">Figures 3</xref>, <xref ref-type="fig" rid="f4-algorithms-04-00087">4</xref> and <xref ref-type="fig" rid="f5-algorithms-04-00087">5</xref>.</p></sec>
<sec>
<label>6.2.</label>
<title>Critics of the Simulations</title>
<p>In the case where <italic>f</italic> is unknown, we will never be sure to have reached the minimum of the <italic>ϕ</italic>-divergence: the simulated annealing method has been used to solve our optimisation problem, and therefore it is only when the number of random jumps tends in theory towards infinity that the probability to get the minimum tends to 1. We also note that no theory on the optimal number of jumps to implement does exist, as this number depends on the specificities of each particular problem.</p>
<p>Moreover, we choose the 
<inline-formula>
<mml:math id="mm125" display="inline">
<mml:semantics id="sm125">
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mn>50</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> for the AMISE of the two simulations. This choice leads us to simulate 50 random variables—see Scott [<xref ref-type="bibr" rid="b23-algorithms-04-00087">23</xref>] page 151, none of which have been discarded to obtain the truncated sample.</p>
<p>This has also been the case in our application to real datasets.</p>
<p>Finally, the shape of the copula in the case of real datasets in the {<italic>a</italic><sub>1</sub>, <italic>a</italic><sub>2</sub>} basis is also noteworthy.</p>
<p><xref ref-type="fig" rid="f4-algorithms-04-00087">Figure 4</xref> shows that the curve reaches a quite wide plateau around 1, whereas <xref ref-type="fig" rid="f5-algorithms-04-00087">Figure 5</xref> shows that this plateau prevails on almost the entire [0, 1]<sup>2</sup> set. We can therefore conclude that the theoretical analysis is indeed confirmed by the above simulation.</p></sec>
<sec sec-type="conclusions">
<label>6.3.</label>
<title>Conclusions</title>
<p>Projection pursuit is useful in evidencing characteristic structures as well as one-dimensional projections and their associated distribution in multivariate data. This article clearly demonstrates the efficiency of the <italic>φ</italic>-projection pursuit methodology for goodness-of-fit tests for copulas. Indeed, the robustness as well as the convergence results that we achieved convincingly fulfilled our expectations regarding the methodology used.</p></sec></sec></body>
<back>
<sec sec-type="display-objects">
<title>Figures and Tables</title>
<fig id="f1-algorithms-04-00087" position="float">
<label>Figure 1.</label>
<caption>
<p>Graph of the estimate of (<italic>x</italic><sub>1</sub>, <italic>x</italic><sub>2</sub>) ↦ <italic>c<sub>ρ</sub></italic>(<italic>F<sub>Gumbel</sub></italic>(<italic>x</italic><sub>1</sub>), <italic>F<sub>Exponential</sub></italic>(<italic>x</italic><sub>2</sub>)).</p></caption>
<graphic xlink:href="algorithms-04-00087f1.gif"/></fig>
<fig id="f2-algorithms-04-00087" position="float">
<label>Figure 2.</label>
<caption>
<p>Graph of the independent copula estimate.</p></caption>
<graphic xlink:href="algorithms-04-00087f2.gif"/></fig>
<fig id="f3-algorithms-04-00087" position="float">
<label>Figure 3.</label>
<caption>
<p>Graph of the copula of (<italic>ln</italic>(<italic>X</italic><sub>1</sub>), <italic>ln</italic>(<italic>X</italic><sub>2</sub>)) in the canonical basis.</p></caption>
<graphic xlink:href="algorithms-04-00087f3.gif"/></fig>
<fig id="f4-algorithms-04-00087" position="float">
<label>Figure 4.</label>
<caption>
<p>Graph of the copula of (<italic>ln</italic>(<italic>X</italic><sub>1</sub>), <italic>ln</italic>(<italic>X</italic><sub>2</sub>)) in the {<italic>a</italic><sub>1</sub>, <italic>a</italic><sub>2</sub>} basis.</p></caption>
<graphic xlink:href="algorithms-04-00087f4.gif"/></fig>
<fig id="f5-algorithms-04-00087" position="float">
<label>Figure 5.</label>
<caption>
<p>Graph of the copula of (<italic>ln</italic>(<italic>X</italic><sub>1</sub>), <italic>ln</italic>(<italic>X</italic><sub>2</sub>)) in the {<italic>a</italic><sub>1</sub>, <italic>a</italic><sub>2</sub>} basis—other view.</p></caption>
<graphic xlink:href="algorithms-04-00087f5.gif"/></fig>
<table-wrap id="t1-algorithms-04-00087" position="float">
<label>Table 1.</label>
<caption>
<p>Proposal.</p></caption>
<table frame="hsides" rules="none">
<tbody>
<tr>
<td align="right" valign="top">0.</td>
<td align="left" valign="top">We define <italic>g</italic>, a density with same mean and variance as <italic>f</italic> and we set <italic>g</italic><sup>(0)</sup> = <italic>g</italic>.</td></tr>
<tr>
<td valign="bottom" colspan="2">
<hr/></td></tr>
<tr>
<td align="right" valign="top" rowspan="5"><italic>i</italic> − 1.</td>
<td align="left" valign="top">We perform the goodness-of-fit test <italic>D<sub>ϕ</sub></italic>(<italic>g</italic><sup>(</sup><italic><sup>i</sup></italic><sup>−1)</sup>, <italic>f</italic>) = 0:</td></tr>
<tr>
<td align="left" valign="top">• Should this test be passed, we derive <italic>f</italic> from
<mml:math id="mm126" display="block">
<mml:semantics id="sm126">
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="normal">Π</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi></mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></td></tr>
<tr>
<td align="left" valign="top">And the algorithm stops.</td></tr>
<tr>
<td align="left" valign="top">• Should this test not be verified, and should we look to approximate <italic>f</italic>, when we get to the <italic>d<sup>th</sup></italic> iteration of the algorithm, we derive <italic>f</italic> from
<mml:math id="mm127" display="block">
<mml:semantics id="sm127">
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mi mathvariant="normal">Π</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></td></tr>
<tr>
<td align="left" valign="top">Otherwise, let us define a vector <italic>a<sub>i</sub></italic> and a density <italic>g</italic><sup>(<italic>i</italic>)</sup> by
<mml:math id="mm128" display="block">
<mml:semantics id="sm128">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mtext mathvariant="italic">arg</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>inf</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>ℝ</mml:mi>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mspace width="0.5em"/>
<mml:mtext>and</mml:mtext>
<mml:mspace width="0.5em"/>
<mml:msup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></td></tr>
<tr>
<td valign="bottom" colspan="2">
<hr/></td></tr>
<tr>
<td align="right" valign="top"><italic>i</italic>.</td>
<td align="left" valign="top">Then we replace <italic>g</italic><sup>(</sup><italic><sup>i</sup></italic><sup>−1)</sup> with <italic>g</italic><sup>(<italic>i</italic>)</sup> and go back to <italic>i</italic> − 1.</td></tr></tbody></table></table-wrap>
<table-wrap id="t2-algorithms-04-00087" position="float">
<label>Table 2.</label>
<caption>
<p>Stochastic outline of the algorithm.</p></caption>
<table frame="hsides" rules="none">
<tbody>
<tr>
<td align="right" valign="top">0.</td>
<td align="left" valign="top">We define <italic>g</italic>, a density with same mean and variance as <italic>f</italic> and we set <italic>g</italic><sup>(0)</sup> = <italic>g</italic>.</td></tr>
<tr>
<td valign="bottom" colspan="2">
<hr/></td></tr>
<tr>
<td align="right" valign="top" rowspan="2"><italic>i</italic> − 1.</td>
<td align="left" valign="top">Given 
<mml:math id="mm129" display="inline">
<mml:semantics id="sm129">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math>, find <italic>ǎ<sub>i</sub></italic> such that the index
<mml:math id="mm130" display="block">
<mml:semantics id="sm130">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mfrac>
<mml:msubsup>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mi>φ</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:semantics></mml:math> is minimized, where <italic>f<sub>a,n</sub></italic> is a marginal density estimate based on <italic>a</italic><sup>⊤</sup><italic>X</italic><sub>1</sub>, <italic>a</italic><sup>⊤</sup><italic>X</italic><sub>2</sub>,…,<italic>a</italic><sup>⊤</sup><italic>X<sub>n</sub></italic>, and where 
<mml:math id="mm131" display="inline">
<mml:semantics id="sm131">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math> is a density estimate based on the projection to <italic>a</italic> of a Monte Carlo random sample from 
<mml:math id="mm132" display="inline">
<mml:semantics id="sm132">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math>.</td></tr>
<tr>
<td align="left" valign="top">And we set
<mml:math id="mm133" display="block">
<mml:semantics id="sm133">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></td></tr>
<tr>
<td align="left" valign="top"><italic>i</italic></td>
<td align="left" valign="top">Then we replace 
<mml:math id="mm134" display="inline">
<mml:semantics id="sm134">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math> with 
<mml:math id="mm135" display="inline">
<mml:semantics id="sm135">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>ˇ</mml:mo></mml:mover>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math> and go back to <italic>i</italic> − 1 until the criteria reaches the stopping rule of this procedure (see below).</td></tr></tbody></table></table-wrap>
<table-wrap id="t3-algorithms-04-00087" position="float">
<label>Table 3.</label>
<caption>
<p>Simulation 1: Numerical results of the optimisation.</p></caption>
<table frame="hsides" rules="rows">
<thead>
<tr>
<th align="left" valign="top">Our Algorithm</th>
<th align="left" valign="top"/></tr></thead>
<tbody>
<tr>
<td align="left" valign="middle" rowspan="3">Projection Study 0:</td>
<td align="left" valign="top">minimum : 0.445199</td></tr>
<tr>
<td align="left" valign="top">at point : (1.0171,0.0055)</td></tr>
<tr>
<td align="left" valign="top"><italic>P</italic>-Value : 0.94579</td></tr>
<tr>
<td align="left" valign="middle">Test:</td>
<td align="left" valign="top"><italic>H</italic><sub>1</sub> : <italic>a</italic><sub>1</sub> ∉ <italic>ℰ</italic><sub>1</sub> : True</td></tr>
<tr>
<td align="left" valign="middle" rowspan="3">Projection Study 1:</td>
<td align="left" valign="top">minimum : 0.009628</td></tr>
<tr>
<td align="left" valign="top">at point : (0.0048,0.9197)</td></tr>
<tr>
<td align="left" valign="top"><italic>P</italic>-Value : 0.99801</td></tr>
<tr>
<td align="left" valign="middle">Test:</td>
<td align="left" valign="top"><italic>H</italic><sub>0</sub> : <italic>a</italic><sub>2</sub> ∈ <italic>ℰ</italic><sub>2</sub> : True</td></tr>
<tr>
<td align="left" valign="middle"><italic>χ</italic><sup>2</sup>(Kernel Estimation of <italic>g</italic><sup>(2)</sup>, <italic>g</italic><sup>(2)</sup>)</td>
<td align="left" valign="top">3.57809</td></tr></tbody></table></table-wrap>
<table-wrap id="t4-algorithms-04-00087" position="float">
<label>Table 4.</label>
<caption>
<p>Simulation 2: Numerical results of the optimisation.</p></caption>
<table frame="hsides" rules="rows">
<thead>
<tr>
<th align="left" valign="top">Our Algorithm</th>
<th align="left" valign="top"/></tr></thead>
<tbody>
<tr>
<td align="left" valign="middle" rowspan="3">Projection Study 0 :</td>
<td align="left" valign="top">minimum : 0.057833</td></tr>
<tr>
<td align="left" valign="top">at point : (0.9890,0.1009)</td></tr>
<tr>
<td align="left" valign="top"><italic>P</italic>-Value : 0.955651</td></tr>
<tr>
<td align="left" valign="middle">Test :</td>
<td align="left" valign="top"><italic>H</italic><sub>1</sub> : <italic>a</italic><sub>1</sub> ∉ <italic>ℰ</italic><sub>1</sub> : True</td></tr>
<tr>
<td align="left" valign="middle" rowspan="3">Projection Study 1 :</td>
<td align="left" valign="top">minimum : 0.02611</td></tr>
<tr>
<td align="left" valign="top">at point : (−0.1105,0.9290)</td></tr>
<tr>
<td align="left" valign="top"><italic>P</italic>-Value : 0.921101</td></tr>
<tr>
<td align="left" valign="middle">Test :</td>
<td align="left" valign="top"><italic>H</italic><sub>0</sub> : <italic>a</italic><sub>2</sub>∈ <italic>ℰ</italic><sub>2</sub> : True</td></tr>
<tr>
<td align="left" valign="middle"><italic>χ</italic><sup>2</sup>(Kernel Estimation of <italic>g</italic><sup>(2)</sup>, <italic>g</italic><sup>(2)</sup>)</td>
<td align="left" valign="top">1.25945</td></tr></tbody></table></table-wrap>
<table-wrap id="t5-algorithms-04-00087" position="float">
<label>Table 5.</label>
<caption>
<p>Numerical results: First projection.</p></caption>
<table frame="hsides" rules="rows">
<thead>
<tr>
<th align="left" valign="top">Our Algorithm</th>
<th align="left" valign="top"/></tr></thead>
<tbody>
<tr>
<td align="left" valign="middle" rowspan="3">Projection Study 0:</td>
<td align="left" valign="top">minimum : 0.02087685</td></tr>
<tr>
<td align="left" valign="top">at point : <italic>a</italic><sub>1</sub>=(19.1,-12.3)</td></tr>
<tr>
<td align="left" valign="top">P-Value : 0.748765</td></tr>
<tr>
<td align="left" valign="middle">Test:</td>
<td align="left" valign="top"><italic>H</italic><sub>0</sub> : <italic>a</italic><sub>1</sub> ∈ <italic>ℰ</italic><sub>1</sub> : True</td></tr>
<tr>
<td align="left" valign="middle">K(Kernel Estimation of <italic>g</italic><sup>(1)</sup>, <italic>g</italic><sup>(1)</sup></td>
<td align="left" valign="top">4.3428735</td></tr></tbody></table></table-wrap>
<table-wrap id="t6-algorithms-04-00087" position="float">
<label>Table 6.</label>
<caption>
<p>Numerical results: Second projection.</p></caption>
<table frame="hsides" rules="rows">
<thead>
<tr>
<th align="left" valign="top">Our Algorithm</th>
<th align="left" valign="top"/></tr></thead>
<tbody>
<tr>
<td align="left" valign="middle" rowspan="3">Projection Study 1:</td>
<td align="left" valign="top">minimum : 0.0198753</td></tr>
<tr>
<td align="left" valign="top">at point : <italic>a</italic><sub>2</sub>=(8.1,3.9)</td></tr>
<tr>
<td align="left" valign="top"><italic>P</italic>-Value : 0.8743401</td></tr>
<tr>
<td align="left" valign="middle">Test:</td>
<td align="left" valign="top"><italic>H</italic><sub>0</sub> : <italic>a</italic><sub>2</sub> ∈ <italic>ℰ</italic><sub>2</sub> : True</td></tr>
<tr>
<td align="left" valign="middle">K(Kernel Estimation of <italic>g</italic><sup>(2)</sup>, <italic>g</italic><sup>(2)</sup>)</td>
<td align="left" valign="top">4.38475324</td></tr></tbody></table></table-wrap>
<table-wrap id="t7-algorithms-04-00087" position="float">
<label>Table 7.</label>
<caption>
<p>Stock prices of Renault and Peugeot.</p></caption>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead>
<tr>
<th align="center" valign="top"><bold>Date</bold></th>
<th align="center" valign="top"><bold>Renault</bold></th>
<th align="center" valign="top"><bold>Peugeot</bold></th>
<th align="center" valign="top"><bold>Date</bold></th>
<th align="center" valign="top"><bold>Renault</bold></th>
<th align="center" valign="top"><bold>Peugeot</bold></th>
<th align="center" valign="top"><bold>Date</bold></th>
<th align="center" valign="top"><bold>Renault</bold></th>
<th align="center" valign="top"><bold>Peugeot</bold></th></tr></thead>
<tbody>
<tr>
<td align="center" valign="top">23/07/10</td>
<td align="center" valign="top">34.9</td>
<td align="center" valign="top">24.2</td>
<td align="center" valign="top">22/07/10</td>
<td align="center" valign="top">34.26</td>
<td align="center" valign="top">24.01</td>
<td align="center" valign="top">21/07/10</td>
<td align="center" valign="top">33.15</td>
<td align="center" valign="top">23.3</td></tr>
<tr>
<td align="center" valign="top">20/07/10</td>
<td align="center" valign="top">32.69</td>
<td align="center" valign="top">22.78</td>
<td align="center" valign="top">19/07/10</td>
<td align="center" valign="top">33.24</td>
<td align="center" valign="top">23.36</td>
<td align="center" valign="top">16/07/10</td>
<td align="center" valign="top">33.92</td>
<td align="center" valign="top">23.77</td></tr>
<tr>
<td align="center" valign="top">15/07/10</td>
<td align="center" valign="top">34.44</td>
<td align="center" valign="top">23.71</td>
<td align="center" valign="top">14/07/10</td>
<td align="center" valign="top">35.08</td>
<td align="center" valign="top">24.36</td>
<td align="center" valign="top">13/07/10</td>
<td align="center" valign="top">35.28</td>
<td align="center" valign="top">24.37</td></tr>
<tr>
<td align="center" valign="top">12/07/10</td>
<td align="center" valign="top">33.84</td>
<td align="center" valign="top">23.16</td>
<td align="center" valign="top">09/07/10</td>
<td align="center" valign="top">33.46</td>
<td align="center" valign="top">23.13</td>
<td align="center" valign="top">08/07/10</td>
<td align="center" valign="top">33.08</td>
<td align="center" valign="top">22.65</td></tr>
<tr>
<td align="center" valign="top">07/07/10</td>
<td align="center" valign="top">32.15</td>
<td align="center" valign="top">22.19</td>
<td align="center" valign="top">06/07/10</td>
<td align="center" valign="top">31.12</td>
<td align="center" valign="top">21.56</td>
<td align="center" valign="top">05/07/10</td>
<td align="center" valign="top">30.02</td>
<td align="center" valign="top">20.81</td></tr>
<tr>
<td align="center" valign="top">02/07/10</td>
<td align="center" valign="top">30.17</td>
<td align="center" valign="top">20.85</td>
<td align="center" valign="top">01/07/10</td>
<td align="center" valign="top">29.56</td>
<td align="center" valign="top">20.05</td>
<td align="center" valign="top">30/06/10</td>
<td align="center" valign="top">30.78</td>
<td align="center" valign="top">21.07</td></tr>
<tr>
<td align="center" valign="top">29/06/10</td>
<td align="center" valign="top">30.55</td>
<td align="center" valign="top">20.97</td>
<td align="center" valign="top">28/06/10</td>
<td align="center" valign="top">32.34</td>
<td align="center" valign="top">22.3</td>
<td align="center" valign="top">25/06/10</td>
<td align="center" valign="top">31.35</td>
<td align="center" valign="top">21.68</td></tr>
<tr>
<td align="center" valign="top">24/06/10</td>
<td align="center" valign="top">32.29</td>
<td align="center" valign="top">22.25</td>
<td align="center" valign="top">23/06/10</td>
<td align="center" valign="top">33.58</td>
<td align="center" valign="top">22.47</td>
<td align="center" valign="top">22/06/10</td>
<td align="center" valign="top">33.84</td>
<td align="center" valign="top">22.77</td></tr>
<tr>
<td align="center" valign="top">21/06/10</td>
<td align="center" valign="top">34.06</td>
<td align="center" valign="top">23.25</td>
<td align="center" valign="top">18/06/10</td>
<td align="center" valign="top">32.89</td>
<td align="center" valign="top">22.7</td>
<td align="center" valign="top">17/06/10</td>
<td align="center" valign="top">32.08</td>
<td align="center" valign="top">22.31</td></tr>
<tr>
<td align="center" valign="top">16/06/10</td>
<td align="center" valign="top">31.87</td>
<td align="center" valign="top">21.92</td>
<td align="center" valign="top">15/06/10</td>
<td align="center" valign="top">32.03</td>
<td align="center" valign="top">22.12</td>
<td align="center" valign="top">14/06/10</td>
<td align="center" valign="top">31.45</td>
<td align="center" valign="top">22.2</td></tr>
<tr>
<td align="center" valign="top">11/06/10</td>
<td align="center" valign="top">30.62</td>
<td align="center" valign="top">21.42</td>
<td align="center" valign="top">10/06/10</td>
<td align="center" valign="top">30.42</td>
<td align="center" valign="top">20.93</td>
<td align="center" valign="top">09/06/10</td>
<td align="center" valign="top">29.27</td>
<td align="center" valign="top">20.34</td></tr>
<tr>
<td align="center" valign="top">08/06/10</td>
<td align="center" valign="top">28.48</td>
<td align="center" valign="top">19.73</td>
<td align="center" valign="top">07/06/10</td>
<td align="center" valign="top">28.92</td>
<td align="center" valign="top">20.15</td>
<td align="center" valign="top">04/06/10</td>
<td align="center" valign="top">29.19</td>
<td align="center" valign="top">20.27</td></tr>
<tr>
<td align="center" valign="top">03/06/10</td>
<td align="center" valign="top">30.35</td>
<td align="center" valign="top">20.46</td>
<td align="center" valign="top">02/06/10</td>
<td align="center" valign="top">29.33</td>
<td align="center" valign="top">19.53</td>
<td align="center" valign="top">01/06/10</td>
<td align="center" valign="top">28.87</td>
<td align="center" valign="top">19.45</td></tr>
<tr>
<td align="center" valign="top">31/05/10</td>
<td align="center" valign="top">29.39</td>
<td align="center" valign="top">19.54</td>
<td align="center" valign="top">28/05/10</td>
<td align="center" valign="top">29.16</td>
<td align="center" valign="top">19.55</td>
<td align="center" valign="top">27/05/10</td>
<td align="center" valign="top">29.18</td>
<td align="center" valign="top">19.81</td></tr>
<tr>
<td align="center" valign="top">26/05/10</td>
<td align="center" valign="top">27.5</td>
<td align="center" valign="top">18.5</td>
<td align="center" valign="top">25/05/10</td>
<td align="center" valign="top">26.76</td>
<td align="center" valign="top">18.08</td>
<td align="center" valign="top">24/05/10</td>
<td align="center" valign="top">28.75</td>
<td align="center" valign="top">18.81</td></tr>
<tr>
<td align="center" valign="top">21/05/10</td>
<td align="center" valign="top">28.78</td>
<td align="center" valign="top">18.82</td>
<td align="center" valign="top">20/05/10</td>
<td align="center" valign="top">28.53</td>
<td align="center" valign="top">18.84</td>
<td align="center" valign="top">19/05/10</td>
<td align="center" valign="top">29.49</td>
<td align="center" valign="top">19.25</td></tr>
<tr>
<td align="center" valign="top">18/05/10</td>
<td align="center" valign="top">30.95</td>
<td align="center" valign="top">19.76</td>
<td align="center" valign="top">17/05/10</td>
<td align="center" valign="top">30.92</td>
<td align="center" valign="top">19.35</td>
<td align="center" valign="top">14/05/10</td>
<td align="center" valign="top">31.35</td>
<td align="center" valign="top">19.34</td></tr>
<tr>
<td align="center" valign="top">13/05/10</td>
<td align="center" valign="top">33.65</td>
<td align="center" valign="top">20.76</td>
<td align="center" valign="top">12/05/10</td>
<td align="center" valign="top">33.63</td>
<td align="center" valign="top">20.52</td>
<td align="center" valign="top">11/05/10</td>
<td align="center" valign="top">33.38</td>
<td align="center" valign="top">20.34</td></tr>
<tr>
<td align="center" valign="top">10/05/10</td>
<td align="center" valign="top">33.28</td>
<td align="center" valign="top">20.3</td>
<td align="center" valign="top">07/05/10</td>
<td align="center" valign="top">31</td>
<td align="center" valign="top">19.24</td>
<td align="center" valign="top">06/05/10</td>
<td align="center" valign="top">32.4</td>
<td align="center" valign="top">20.22</td></tr>
<tr>
<td align="center" valign="top">05/05/10</td>
<td align="center" valign="top">32.95</td>
<td align="center" valign="top">20.45</td>
<td align="center" valign="top">04/05/10</td>
<td align="center" valign="top">33.3</td>
<td align="center" valign="top">21.03</td>
<td align="center" valign="top">03/05/10</td>
<td align="center" valign="top">35.58</td>
<td align="center" valign="top">22.63</td></tr>
<tr>
<td align="center" valign="top">30/04/10</td>
<td align="center" valign="top">35.41</td>
<td align="center" valign="top">22.45</td>
<td align="center" valign="top">29/04/10</td>
<td align="center" valign="top">35.53</td>
<td align="center" valign="top">22.36</td>
<td align="center" valign="top">28/04/10</td>
<td align="center" valign="top">34.75</td>
<td align="center" valign="top">22.33</td></tr></tbody></table></table-wrap>
<table-wrap id="t8-algorithms-04-00087" position="float">
<label>Table 8.</label>
<caption>
<p>Stock prices of Renault and Peugeot.</p></caption>
<table frame="hsides" rules="groups">
<thead>
<tr>
<th align="center" valign="top"><bold>Date</bold></th>
<th align="center" valign="top"><bold>Renault</bold></th>
<th align="center" valign="top"><bold>Peugeot</bold></th>
<th align="center" valign="top"><bold>Date</bold></th>
<th align="center" valign="top"><bold>Renault</bold></th>
<th align="center" valign="top"><bold>Peugeot</bold></th>
<th align="center" valign="top"><bold>Date</bold></th>
<th align="center" valign="top"><bold>Renault</bold></th>
<th align="center" valign="top"><bold>Peugeot</bold></th></tr></thead>
<tbody>
<tr>
<td align="center" valign="top">27/04/10</td>
<td align="center" valign="top">36.2</td>
<td align="center" valign="top">22.9</td>
<td align="center" valign="top">26/04/10</td>
<td align="center" valign="top">37.65</td>
<td align="center" valign="top">23.73</td>
<td align="center" valign="top">23/04/10</td>
<td align="center" valign="top">36.72</td>
<td align="center" valign="top">23.5</td></tr>
<tr>
<td align="center" valign="top">22/04/10</td>
<td align="center" valign="top">34.36</td>
<td align="center" valign="top">22.72</td>
<td align="center" valign="top">21/04/10</td>
<td align="center" valign="top">35.01</td>
<td align="center" valign="top">22.86</td>
<td align="center" valign="top">20/04/10</td>
<td align="center" valign="top">35.62</td>
<td align="center" valign="top">22.88</td></tr>
<tr>
<td align="center" valign="top">19/04/10</td>
<td align="center" valign="top">34.08</td>
<td align="center" valign="top">21.77</td>
<td align="center" valign="top">16/04/10</td>
<td align="center" valign="top">34.46</td>
<td align="center" valign="top">21.71</td>
<td align="center" valign="top">15/04/10</td>
<td align="center" valign="top">35.16</td>
<td align="center" valign="top">22.22</td></tr>
<tr>
<td align="center" valign="top">14/04/10</td>
<td align="center" valign="top">35.1</td>
<td align="center" valign="top">22.22</td>
<td align="center" valign="top">13/04/10</td>
<td align="center" valign="top">35.28</td>
<td align="center" valign="top">22.45</td>
<td align="center" valign="top">12/04/10</td>
<td align="center" valign="top">35.17</td>
<td align="center" valign="top">21.85</td></tr>
<tr>
<td align="center" valign="top">09/04/10</td>
<td align="center" valign="top">35.76</td>
<td align="center" valign="top">21.9</td>
<td align="center" valign="top">08/04/10</td>
<td align="center" valign="top">35.67</td>
<td align="center" valign="top">21.67</td>
<td align="center" valign="top">07/04/10</td>
<td align="center" valign="top">36.5</td>
<td align="center" valign="top">21.89</td></tr>
<tr>
<td align="center" valign="top">06/04/10</td>
<td align="center" valign="top">36.87</td>
<td align="center" valign="top">22</td>
<td align="center" valign="top">01/04/10</td>
<td align="center" valign="top">35.5</td>
<td align="center" valign="top">21.97</td>
<td align="center" valign="top">31/03/10</td>
<td align="center" valign="top">34.7</td>
<td align="center" valign="top">21.8</td></tr>
<tr>
<td align="center" valign="top">30/03/10</td>
<td align="center" valign="top">34.8</td>
<td align="center" valign="top">22.24</td>
<td align="center" valign="top">29/03/10</td>
<td align="center" valign="top">35.7</td>
<td align="center" valign="top">22.73</td>
<td align="center" valign="top">26/03/10</td>
<td align="center" valign="top">35.54</td>
<td align="center" valign="top">22.58</td></tr>
<tr>
<td align="center" valign="top">25/03/10</td>
<td align="center" valign="top">35.53</td>
<td align="center" valign="top">22.73</td>
<td align="center" valign="top">24/03/10</td>
<td align="center" valign="top">33.8</td>
<td align="center" valign="top">21.82</td>
<td align="center" valign="top">23/03/10</td>
<td align="center" valign="top">34.1</td>
<td align="center" valign="top">21.58</td></tr>
<tr>
<td align="center" valign="top">22/03/10</td>
<td align="center" valign="top">33.73</td>
<td align="center" valign="top">21.64</td>
<td align="center" valign="top">19/03/10</td>
<td align="center" valign="top">34.12</td>
<td align="center" valign="top">21.68</td>
<td align="center" valign="top">18/03/10</td>
<td align="center" valign="top">34.44</td>
<td align="center" valign="top">21.75</td></tr>
<tr>
<td align="center" valign="top">17/03/10</td>
<td align="center" valign="top">34.68</td>
<td align="center" valign="top">21.98</td>
<td align="center" valign="top">16/03/10</td>
<td align="center" valign="top">34.33</td>
<td align="center" valign="top">21.88</td>
<td align="center" valign="top">15/03/10</td>
<td align="center" valign="top">33.57</td>
<td align="center" valign="top">21.53</td></tr>
<tr>
<td align="center" valign="top">12/03/10</td>
<td align="center" valign="top">33.9</td>
<td align="center" valign="top">21.86</td>
<td align="center" valign="top">11/03/10</td>
<td align="center" valign="top">33.27</td>
<td align="center" valign="top">21.58</td>
<td align="center" valign="top">10/03/10</td>
<td align="center" valign="top">33.12</td>
<td align="center" valign="top">21.47</td></tr>
<tr>
<td align="center" valign="top">09/03/10</td>
<td align="center" valign="top">32.69</td>
<td align="center" valign="top">21.54</td>
<td align="center" valign="top">08/03/10</td>
<td align="center" valign="top">32.99</td>
<td align="center" valign="top">21.66</td>
<td align="center" valign="top">05/03/10</td>
<td align="center" valign="top">32.89</td>
<td align="center" valign="top">21.85</td></tr>
<tr>
<td align="center" valign="top">04/03/10</td>
<td align="center" valign="top">31.64</td>
<td align="center" valign="top">21.26</td>
<td align="center" valign="top">03/03/10</td>
<td align="center" valign="top">31.65</td>
<td align="center" valign="top">20.7</td>
<td align="center" valign="top">02/03/10</td>
<td align="center" valign="top">31.05</td>
<td align="center" valign="top">20.2</td></tr>
<tr>
<td align="center" valign="top">01/03/10</td>
<td align="center" valign="top">30.26</td>
<td align="center" valign="top">19.54</td>
<td align="center" valign="top">26/02/10</td>
<td align="center" valign="top">30.2</td>
<td align="center" valign="top">19.39</td>
<td align="center" valign="top">25/02/10</td>
<td align="center" valign="top">29.42</td>
<td align="center" valign="top">18.98</td></tr>
<tr>
<td align="center" valign="top">24/02/10</td>
<td align="center" valign="top">30.9</td>
<td align="center" valign="top">19.49</td>
<td align="center" valign="top">23/02/10</td>
<td align="center" valign="top">30.54</td>
<td align="center" valign="top">19.74</td>
<td align="center" valign="top">22/02/10</td>
<td align="center" valign="top">31.89</td>
<td align="center" valign="top">20.06</td></tr>
<tr>
<td align="center" valign="top">19/02/10</td>
<td align="center" valign="top">32.29</td>
<td align="center" valign="top">20.67</td>
<td align="center" valign="top">18/02/10</td>
<td align="center" valign="top">32.26</td>
<td align="center" valign="top">20.41</td>
<td align="center" valign="top">17/02/10</td>
<td align="center" valign="top">31.69</td>
<td align="center" valign="top">20.31</td></tr>
<tr>
<td align="center" valign="top">16/02/10</td>
<td align="center" valign="top">31.08</td>
<td align="center" valign="top">19.8</td>
<td align="center" valign="top">15/02/10</td>
<td align="center" valign="top">30.25</td>
<td align="center" valign="top">19.66</td>
<td align="center" valign="top">12/02/10</td>
<td align="center" valign="top">29.56</td>
<td align="center" valign="top">19.57</td></tr>
<tr>
<td align="center" valign="top">11/02/10</td>
<td align="center" valign="top">31</td>
<td align="center" valign="top">20.4</td>
<td align="center" valign="top">10/02/10</td>
<td align="center" valign="top">32.78</td>
<td align="center" valign="top">21.21</td>
<td align="center" valign="top">09/02/10</td>
<td align="center" valign="top">33.31</td>
<td align="center" valign="top">22.31</td></tr>
<tr>
<td align="center" valign="top">08/02/10</td>
<td align="center" valign="top">32.63</td>
<td align="center" valign="top">21.95</td>
<td align="center" valign="top">05/02/10</td>
<td align="center" valign="top">32.15</td>
<td align="center" valign="top">22.33</td>
<td align="center" valign="top">04/02/10</td>
<td align="center" valign="top">33.72</td>
<td align="center" valign="top">22.86</td></tr>
<tr>
<td align="center" valign="top">03/02/10</td>
<td align="center" valign="top">35.32</td>
<td align="center" valign="top">23.93</td>
<td align="center" valign="top">02/02/10</td>
<td align="center" valign="top">35.29</td>
<td align="center" valign="top">23.8</td>
<td align="center" valign="top">01/02/10</td>
<td align="center" valign="top">35.31</td>
<td align="center" valign="top">24.05</td></tr>
<tr>
<td align="center" valign="top">29/01/10</td>
<td align="center" valign="top">34.26</td>
<td align="center" valign="top">23.64</td>
<td align="center" valign="top">28/01/10</td>
<td align="center" valign="top">33.94</td>
<td align="center" valign="top">23.31</td>
<td align="center" valign="top">27/01/10</td>
<td align="center" valign="top">33.85</td>
<td align="center" valign="top">23.88</td></tr>
<tr>
<td align="center" valign="top">26/01/10</td>
<td align="center" valign="top">34.97</td>
<td align="center" valign="top">24.86</td>
<td align="center" valign="top">25/01/10</td>
<td align="center" valign="top">35.06</td>
<td align="center" valign="top">24.35</td>
<td align="center" valign="top">22/01/10</td>
<td align="center" valign="top">35.7</td>
<td align="center" valign="top">24.95</td></tr>
<tr>
<td align="center" valign="top">21/01/10</td>
<td align="center" valign="top">36.1</td>
<td align="center" valign="top">25</td>
<td align="center" valign="top">20/01/10</td>
<td align="center" valign="top">36.92</td>
<td align="center" valign="top">25.35</td>
<td align="center" valign="top">19/01/10</td>
<td align="center" valign="top">38.4</td>
<td align="center" valign="top">25.81</td></tr>
<tr>
<td align="center" valign="top">18/01/10</td>
<td align="center" valign="top">39.28</td>
<td align="center" valign="top">25.95</td>
<td align="center" valign="top">15/01/10</td>
<td align="center" valign="top">38.6</td>
<td align="center" valign="top">25.7</td>
<td align="center" valign="top">14/01/10</td>
<td align="center" valign="top">39.56</td>
<td align="center" valign="top">26.67</td></tr>
<tr>
<td align="center" valign="top">13/01/10</td>
<td align="center" valign="top">39.49</td>
<td align="center" valign="top">26.13</td>
<td align="center" valign="top">12/01/10</td>
<td align="center" valign="top">38.36</td>
<td align="center" valign="top">25.98</td>
<td align="center" valign="top">11/01/10</td>
<td align="center" valign="top">39.21</td>
<td align="center" valign="top">26.65</td></tr>
<tr>
<td align="center" valign="top">08/01/10</td>
<td align="center" valign="top">39.38</td>
<td align="center" valign="top">26.5</td>
<td align="center" valign="top">07/01/10</td>
<td align="center" valign="top">39.69</td>
<td align="center" valign="top">26.7</td>
<td align="center" valign="top">06/01/10</td>
<td align="center" valign="top">39.25</td>
<td align="center" valign="top">26.32</td></tr>
<tr>
<td align="center" valign="top">05/01/10</td>
<td align="center" valign="top">38.31</td>
<td align="center" valign="top">24.74</td>
<td align="center" valign="top">04/01/10</td>
<td align="center" valign="top">38.2</td>
<td align="center" valign="top">24.52</td>
<td align="center" valign="top"/>
<td align="center" valign="top"/>
<td align="center" valign="top"/></tr></tbody></table></table-wrap></sec>
<app-group>
<app id="APP1">
<title>Appendix</title>
<p>All the demonstrations of this article have been gathered in the Technical Report [<xref ref-type="bibr" rid="b24-algorithms-04-00087">24</xref>].</p></app>
<app id="APP2">
<label>A.</label>
<title>On the Different Families of Copula</title>
<p>There exists many copula families. Let us here present the most important amongst them.</p>
<sec>
<label>A.1.</label>
<title>Elliptical Copulas</title>
<sec>
<title>The Gaussian Copula</title>
<p>The Gaussian copula can be used in several fields. For example, many credit models are built from this copula, which also presents the property to make extreme values (minimal or maximal) independent in the limit; see Joe [<xref ref-type="bibr" rid="b2-algorithms-04-00087">2</xref>] for more details. For example, in ℝ<sup>2</sup>, it is derived from the bivariate normal distribution and from Sklar's theorem. Defining <italic>Ψ<sub>ρ</sub></italic> as the standard bivariate normal cumulative distribution function with <italic>ρ</italic> correlation, the Gaussian copula function is <italic>C<sub>ρ</sub></italic>(<italic>u, v</italic>) = <italic>Ψ<sub>ρ</sub></italic> (<italic>Ψ</italic><sup>−1</sup>(<italic>u</italic>), <italic>Ψ</italic><sup>−1</sup>(<italic>v</italic>)) where <italic>u, v</italic> ∈ [0, 1] and where <italic>Ψ</italic> is the standard normal cumulative distribution function. Then, the copula density function is :
<disp-formula id="FD32">
<mml:math id="mm136" display="block">
<mml:semantics id="sm136">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mi>ρ</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>ψ</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>Y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>Ψ</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>Ψ</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>ψ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>Ψ</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi>ψ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>Ψ</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></disp-formula>where 
<inline-formula>
<mml:math id="mm137" display="inline">
<mml:semantics id="sm137">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>ψ</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>Y</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>ρ</mml:mi></mml:mrow></mml:msub>
<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:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>π</mml:mi>
<mml:msqrt>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>ρ</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>exp</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>ρ</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>ρ</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> is the density function for the standard bivariate Gaussian with Pearson product-moment correlation coefficient <italic>ρ</italic> and where <italic>ψ</italic> is the standard normal density. This definition can obviously be extended to ℝ<italic><sup>d</sup></italic>.</p></sec>
<sec>
<title>The Elliptical Copula</title>
<p>Let us begin with defining the class of elliptical distributions and its properties—see also Cambanis [<xref ref-type="bibr" rid="b17-algorithms-04-00087">17</xref>], Landsman [<xref ref-type="bibr" rid="b18-algorithms-04-00087">18</xref>]:</p>
<sec>
<title>Definition A.1</title>
<p><italic>X</italic> is said to abide by a multivariate elliptical distribution, denoted <italic>X</italic> ∼ <italic>E<sub>d</sub></italic>(<italic>μ</italic>, Σ, <italic>ξ<sub>d</sub></italic>), if <italic>X</italic> has the following density, for any <italic>x</italic> in ℝ<italic><sup>d</sup></italic>:
<disp-formula id="FD33">
<mml:math id="mm138" display="block">
<mml:semantics id="sm138">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>X</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>α</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>|</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>∑</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mi>ξ</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi>μ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>′</mml:mo></mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi>μ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></disp-formula>where Σ is a <italic>d</italic> × <italic>d</italic> positive-definite matrix and where <italic>μ</italic> is a <italic>d</italic>-column vector,</p>
<p>where <italic>ξ<sub>d</sub></italic> is referred as the “density generator”,</p>
<p>where <italic>α<sub>d</sub></italic> is a normalisation constant, such that 
<inline-formula>
<mml:math id="mm139" display="inline">
<mml:semantics id="sm139">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>α</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>π</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mo>∫</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>∞</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>ξ</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>,</p>
<p>with 
<inline-formula>
<mml:math id="mm140" display="inline">
<mml:semantics id="sm140">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mo>∫</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>∞</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>ξ</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow>
<mml:mo>&lt;</mml:mo>
<mml:mo>∞</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>.</p></sec>
<sec>
<title>Property A.1</title>
<p>(1) For any <italic>X</italic> ∼ <italic>E<sub>d</sub></italic>(<italic>μ</italic>, Σ, <italic>ξ<sub>d</sub></italic>), for any <italic>m</italic> × <italic>d</italic> matrix with rank <italic>m</italic> ≤ <italic>d, A</italic>, and for any <italic>m</italic>-dimensional vector <italic>b</italic>, we have <italic>AX</italic> + <italic>b</italic> ∼ <italic>E<sub>m</sub></italic>(<italic>Aμ</italic> + <italic>b, A</italic>Σ<italic>A</italic>′, <italic>ξ<sub>m</sub></italic>).</p>
<p>Therefore, any marginal density of multivariate elliptical distribution is elliptical, <italic>i.e.</italic>, 
<inline-formula>
<mml:math id="mm141" display="inline">
<mml:semantics id="sm141">
<mml:mrow>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<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>,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>~</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>μ</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>ξ</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>⇒</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>~</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>μ</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>σ</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>ξ</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, 1 ≤ <italic>i</italic> ≤ <italic>d</italic>, with 
<inline-formula>
<mml:math id="mm142" display="inline">
<mml:semantics id="sm142">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>α</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>σ</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:msub>
<mml:mi>ξ</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>μ</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mi>σ</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>. (2) Corollary 5 of Cambanis [<xref ref-type="bibr" rid="b17-algorithms-04-00087">17</xref>] states that conditional densities with elliptical distributions are also elliptical. Indeed, if <italic>X</italic> = (<italic>X</italic><sub>1</sub>, <italic>X</italic><sub>2</sub>)′ ∼ <italic>E<sub>d</sub></italic>(<italic>μ</italic>, Σ, <italic>ξ<sub>d</sub></italic>), with <italic>X</italic><sub>1</sub> (resp. <italic>X</italic><sub>2</sub>) of size <italic>d</italic><sub>1</sub> &lt; <italic>d</italic> (resp. <italic>d</italic><sub>2</sub> &lt; <italic>d</italic>), then <italic>X</italic><sub>1</sub>/(<italic>X</italic><sub>2</sub> = <italic>a</italic>) ∼ <italic>E</italic><sub><italic>d</italic><sub>1</sub></sub>(<italic>μ</italic>′, Σ′, <italic>ξ</italic><sub><italic>d</italic><sub>1</sub></sub>) with 
<inline-formula>
<mml:math id="mm143" display="inline">
<mml:semantics id="sm143">
<mml:mrow>
<mml:mi>μ</mml:mi>
<mml:mo>′</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>μ</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>μ</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> and 
<inline-formula>
<mml:math id="mm144" display="inline">
<mml:semantics id="sm144">
<mml:mrow>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mo>′</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, with <italic>μ</italic> = (<italic>μ</italic><sub>1</sub>, <italic>μ</italic><sub>2</sub>) and Σ = (Σ<italic><sub>ij</sub></italic>)<sub>1≤<italic>i,j</italic>≤2</sub>.</p>
<sec>
<title>Remark A.1</title>
<p>Landsman [<xref ref-type="bibr" rid="b18-algorithms-04-00087">18</xref>] shows that multivariate Gaussian distributions derive from <italic>ξ<sub>d</sub></italic>(<italic>x</italic>) = <italic>e</italic><sup>−<italic>x</italic></sup> and that if <italic>X</italic> = (<italic>X</italic><sub>1</sub>, …, <italic>X<sub>d</sub></italic>) has an elliptical density such that its marginals verify <italic>E</italic>(<italic>X<sub>i</sub></italic>) &lt; ∞ and 
<inline-formula>
<mml:math id="mm145" display="inline">
<mml:semantics id="sm145">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>&lt;</mml:mo>
<mml:mo>∞</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> for 1 ≤ <italic>i</italic> ≤ <italic>d</italic>, then <italic>μ</italic> is the mean of <italic>X</italic> and Σ is a multiple of the covariance matrix of <italic>X</italic>. Consequently, from now on, we will assume this is indeed the case.</p></sec></sec>
<sec>
<title>Definition A.2</title>
<p>Let <italic>t</italic> be an elliptical density on ℝ<italic><sup>k</sup></italic> and let <italic>q</italic> be an elliptical density on ℝ<sup><italic>k</italic>′</sup>. The elliptical densities <italic>t</italic> and <italic>q</italic> are said to belong to the same family of elliptical densities, if their generating densities are <italic>ξ<sub>k</sub></italic> and <italic>ξ<sub>k′</sub></italic> respectively, which belong to a common given family of densities.</p>
<sec>
<title>Example A.1</title>
<p>Consider two Gaussian densities 
<inline-graphic xlink:href="algorithms-04-00087i2.gif"/>(0, 1) and 
<inline-graphic xlink:href="algorithms-04-00087i2.gif"/>((0, 0), <italic>Id</italic><sub>2</sub>). They are said to belong to the same elliptical family as they both present <italic>x</italic> ↦ <italic>e</italic><sup>−<italic>x</italic></sup> as generating density.</p>
<p>Finally, let us introduce the definition of an elliptical copula which generalizes the above overview of the Gaussian copula:</p></sec></sec>
<sec>
<title>Definition A.3</title>
<p>Elliptical copulas are the copulas of elliptical distributions.</p></sec></sec></sec>
<sec>
<label>A.2.</label>
<title>Archimedean Copulas</title>
<p>These copulas exhibit a simple form as well as properties such as associativity. They also present a variety of dependent structures. They can generally be defined under the following form
<disp-formula id="FD34">
<mml:math id="mm146" display="block">
<mml:semantics id="sm146">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>ξ</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:munderover>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:mi>ξ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></disp-formula>where (<italic>u</italic><sub>1</sub>, <italic>u</italic><sub>2</sub>, …, <italic>u<sub>n</sub></italic>) ∈ [0, 1] <italic><sup>n</sup></italic> and where <italic>ξ</italic> is known as a “generator function”. This <italic>ξ</italic> function must be at least <italic>d</italic> – 2 times continuously differentiable, must have a decreasing and convex <italic>d</italic> – 2 derivative, and must be such that <italic>ξ</italic>(1) = 0.</p>
<p>Let us now present several examples:
<list list-type="order">
<list-item>
<p><italic>Clayton copula:</italic></p>
<p>The Clayton copula is an asymmetric Archimedean copula, displaying greater dependency in the negative tail than in the positive tail. Let us define <italic>X</italic> (resp. <italic>Y</italic>) as the random vector having <italic>F</italic> (resp <italic>G</italic>) as cumulative distribution function (CDF). Assuming that the vector (<italic>X, Y</italic>) has a Clayton copula, then this copula is given by:
<disp-formula id="FD35">
<mml:math id="mm147" display="block">
<mml:semantics id="sm147">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi>
<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:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mi>θ</mml:mi></mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mi>θ</mml:mi></mml:msup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi>θ</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></disp-formula></p>
<p>And its generator is:
<disp-formula id="FD36">
<mml:math id="mm148" display="block">
<mml:semantics id="sm148">
<mml:mrow>
<mml:mi>ξ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>θ</mml:mi></mml:msup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></disp-formula></p>
<p>For <italic>θ</italic> = 0, the random variables are independent.</p></list-item>
<list-item>
<p><italic>Gumbel copula:</italic></p>
<p>The Gumbel copula (Gumbel-Hougard copula) is an asymmetric Archimedean copula, presenting greater dependency in the positive tail than in the negative tail. This copula is given by:
<disp-formula id="FD37">
<mml:math id="mm149" display="block">
<mml:semantics id="sm149">
<mml:mrow>
<mml:mi>ξ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mo>ln</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mi>α</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></disp-formula></p></list-item>
<list-item>
<p><italic>Frank copula:</italic></p>
<p>The Frank copula is a symmetric Archimedean copula given by:
<disp-formula id="FD38">
<mml:math id="mm150" display="block">
<mml:semantics id="sm150">
<mml:mrow>
<mml:mi>ξ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo>ln</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>α</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>α</mml:mi></mml:msup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></disp-formula></p></list-item></list></p></sec>
<sec>
<label>A.3.</label>
<title>Periodic Copula</title>
<p>In 2005, Alfonsi and Brigo [<xref ref-type="bibr" rid="b25-algorithms-04-00087">25</xref>] derived a new way of generating copulas based on periodic functions. Defining <italic>h</italic> (resp. 
<inline-graphic xlink:href="algorithms-04-00087i3.gif"/>) as a 1-periodic non-negative function that integrates to 1 over [0, 1] (resp. as a double primitive of <italic>h</italic>), then both
<disp-formula id="FD39">
<mml:math id="mm151" display="block">
<mml:semantics id="sm151">
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mspace width="0.5em"/>
<mml:mtext>and</mml:mtext>
<mml:mspace width="0.5em"/>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="script">A</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></disp-formula>are copula functions, the second one not necessarily being exchangeable.</p></sec></app>
<app id="APP3">
<label>B.</label>
<title><italic>ϕ</italic>-Divergence</title>
<p>Let us call <italic>h<sub>a</sub></italic> the density of <italic>a</italic><sup>⊤</sup><italic>Z</italic> if <italic>h</italic> is the density of <italic>Z</italic>. Let <italic>φ</italic> be a strictly convex function defined by 
<inline-formula>
<mml:math id="mm152" display="inline">
<mml:semantics id="sm152">
<mml:mrow>
<mml:mi>φ</mml:mi>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>ℝ</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>¯</mml:mo></mml:mover>
<mml:mo>→</mml:mo>
<mml:mover accent="true">
<mml:mrow>
<mml:mi>ℝ</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>¯</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, and such that <italic>φ</italic>(1) = 0.</p>
<sec>
<title>Definition B.1</title>
<p>We define a <italic>ϕ</italic>-divergence of <italic>P</italic> from <italic>Q</italic>, where <italic>P</italic> and <italic>Q</italic> are two probability distributions over a space Ω such that <italic>Q</italic> is absolutely continuous with respect to <italic>P</italic>, by
<disp-formula id="FD40">
<label>(B.1)</label>
<mml:math id="mm153" display="block">
<mml:semantics id="sm153">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>Q</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>∫</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>φ</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></disp-formula>The above expression (<xref rid="FD40" ref-type="disp-formula">B.1</xref>) is also valid if <italic>P</italic> and <italic>Q</italic> are both dominated by the same probability.</p>
<p>The most used distances (Kullback, Hellinger or <italic>χ</italic><sup>2</sup>) belong to the Cressie-Read family (see Cressie-Read [<xref ref-type="bibr" rid="b26-algorithms-04-00087">26</xref>], Csiszár I. [<xref ref-type="bibr" rid="b27-algorithms-04-00087">27</xref>] and the books of Friedrich and Igor [<xref ref-type="bibr" rid="b28-algorithms-04-00087">28</xref>], Pardo Leandro [<xref ref-type="bibr" rid="b29-algorithms-04-00087">29</xref>] and Zografos K. [<xref ref-type="bibr" rid="b30-algorithms-04-00087">30</xref>]). They are defined by a specific <italic>φ</italic>. Indeed,</p>
<list list-type="simple">
<list-item>
<label>-</label>
<p>with the Kullback-Leibler divergence, we associate <italic>φ</italic>(<italic>x</italic>) = <italic>K</italic>(<italic>x</italic>) = <italic>xln</italic>(<italic>x</italic>) − <italic>x</italic> + 1</p></list-item>
<list-item>
<label>-</label>
<p>with the Hellinger distance, we associate 
<inline-formula>
<mml:math id="mm154" display="inline">
<mml:semantics id="sm154">
<mml:mrow>
<mml:mi>φ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msqrt>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:msqrt>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula></p></list-item>
<list-item>
<label>-</label>
<p>with the <italic>χ</italic><sup>2</sup> distance, we associate 
<inline-formula>
<mml:math id="mm155" display="inline">
<mml:semantics id="sm155">
<mml:mrow>
<mml:mi>φ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>χ</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula></p></list-item>
<list-item>
<label>-</label>
<p>more generally, with power divergences, we associate 
<inline-formula>
<mml:math id="mm156" display="inline">
<mml:semantics id="sm156">
<mml:mrow>
<mml:mi>φ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>γ</mml:mi></mml:msup>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi>γ</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi>γ</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>γ</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>γ</mml:mi>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, where <italic>γ</italic> ∈ ℝ \ (0, 1)</p></list-item>
<list-item>
<label>-</label>
<p>and, finally, with the <italic>L</italic><sup>1</sup> norm, which is also a divergence, we associate <italic>φ</italic>(<italic>x</italic>) = |<italic>x</italic> − 1|.</p></list-item></list>
<p>Let us now expose some well-known properties of divergences.</p></sec>
<sec>
<title>Property B.1</title>
<p>We have <italic>D<sub>ϕ</sub></italic>(<italic>P, Q</italic>) = 0 ⇔ <italic>P</italic> = <italic>Q</italic>.</p></sec>
<sec>
<title>Property B.2</title>
<p>The divergence function <italic>Q</italic> ↦ <italic>D<sub>ϕ</sub></italic>(<italic>Q, P</italic>) is convex and lower semi-continuous for the topology that makes all the applications of the form <italic>Q</italic> ↦ ∫ <italic>fdQ</italic> continuous (where <italic>f</italic> is bounded and continuous), and lower semi-continuous for the topology of the uniform convergence.</p>
<p>Finally, we will also use the following property derived from the first part of corollary (1.29) page 19 of Friedrich and Igor [<xref ref-type="bibr" rid="b28-algorithms-04-00087">28</xref>],</p></sec>
<sec>
<title>Property B.3</title>
<p>If <italic>T</italic> : (<italic>X, A</italic>) → (<italic>Y, B</italic>) is measurable and if <italic>D<sub>ϕ</sub></italic>(<italic>P, Q</italic>) &lt; ∞, then <italic>D<sub>ϕ</sub></italic>(<italic>P, Q</italic>) ≥ <italic>D<sub>ϕ</sub></italic>(<italic>PT</italic><sup>−1</sup>, <italic>QT</italic><sup>−1</sup>) with equality being reached when <italic>T</italic> is surjective for (<italic>P, Q</italic>).</p></sec></app>
<app id="APP4">
<label>C.</label>
<title>Miscellaneous</title>
<sec>
<title>Lemma C.1</title>
<p>For any <italic>p</italic> ≤ <italic>d</italic>, we have 
<inline-formula>
<mml:math id="mm157" display="inline">
<mml:semantics id="sm157">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<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:msubsup>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>.</p></sec>
<sec>
<title>Lemma C.2</title>
<p>We have 
<inline-formula>
<mml:math id="mm158" display="inline">
<mml:semantics id="sm158">
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>.</p></sec>
<sec>
<title>Lemma C3</title>
<p>Should there exist a family (<italic>a<sub>i</sub></italic>)<sub><italic>i</italic>=1…<italic>d</italic></sub> such that 
<inline-formula>
<mml:math id="mm159" display="inline">
<mml:semantics id="sm159">
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi>h</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>…</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, with <italic>j</italic> &lt; <italic>d</italic>, with <italic>f, n</italic> and <italic>h</italic> being densities, then this family is an orthogonal basis of ℝ<italic><sup>d</sup></italic>.</p></sec>
<sec>
<title>Lemma C.4</title>
<p>
<inline-formula>
<mml:math id="mm160" display="inline">
<mml:semantics id="sm160">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>inf</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>ℝ</mml:mi>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> is reached when the <italic>ϕ</italic>-divergence is greater than the <italic>L</italic><sup>1</sup> distance as well as the <italic>L</italic><sup>2</sup> distance.</p></sec>
<sec>
<title>Lemma C.5</title>
<p>Whenever there exists <italic>p, p</italic> ≤ <italic>d</italic>, such that <italic>D<sub>ϕ</sub></italic>(<italic>g</italic><sup>(<italic>p</italic>)</sup>, <italic>f</italic>) = 0, then the family of (<italic>a<sub>i</sub></italic>)<sub><italic>i</italic>=1,…,<italic>p</italic></sub> is free and is orthogonal.</p></sec>
<sec>
<title>Lemma C.6</title>
<p>For any continuous density <italic>f</italic>, we have 
<inline-formula>
<mml:math id="mm161" display="inline">
<mml:semantics id="sm161">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="bold">P</mml:mtext></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>.</p></sec></app>
<app id="APP5">
<label>D.</label>
<title>Study of the Sample</title>
<p>Let <italic>X</italic><sub>1</sub>, <italic>X</italic><sub>2</sub>,‥,<italic>X<sub>m</sub></italic> be a sequence of independent random vectors with the same density <italic>f</italic>. Let <italic>Y</italic><sub>1</sub>, <italic>Y</italic><sub>2</sub>,‥,<italic>Y<sub>m</sub></italic> be a sequence of independent random vectors with the same density <italic>g</italic>. Then, the kernel estimators <italic>f<sub>m</sub>, g<sub>m</sub>, f<sub>a,m</sub></italic> and <italic>g<sub>a,m</sub></italic> of <italic>f, g, f<sub>a</sub></italic> and <italic>g<sub>a</sub></italic>, for all 
<inline-formula>
<mml:math id="mm162" display="inline">
<mml:semantics id="sm162">
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>ℝ</mml:mi>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, almost surely and uniformly converge since we assume that the bandwidth <italic>h<sub>m</sub></italic> of these estimators meets the following conditions (see Bosq [<xref ref-type="bibr" rid="b32-algorithms-04-00087">32</xref>]):
<disp-formula id="FD41">
<mml:math id="mm163" display="block">
<mml:semantics id="sm163">
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>ℋ</mml:mi>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>h</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">↘</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi></mml:msub>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>h</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">↗</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>∞</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>h</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>h</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>∞</mml:mo>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:mtext>and</mml:mtext>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>h</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mtext mathvariant="italic">LLm</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">→</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>∞</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></disp-formula>with <italic>L</italic>(<italic>u</italic>) = <italic>ln</italic>(<italic>u</italic> ∨ <italic>e</italic>).</p>
<p>Let us consider
<disp-formula id="FD42">
<mml:math id="mm164" display="block">
<mml:semantics id="sm164">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mfrac>
<mml:msubsup>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msubsup>
<mml:msup>
<mml:mi>φ</mml:mi>
<mml:mo>′</mml:mo></mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>Y</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>Y</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>Y</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>Y</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo stretchy="false">}</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>Y</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>Y</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:mtext>and</mml:mtext>
<mml:mspace width="0.3em"/>
<mml:msub>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mfrac>
<mml:msubsup>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msubsup>
<mml:msup>
<mml:mi>φ</mml:mi>
<mml:mo>∗</mml:mo></mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>φ</mml:mi>
<mml:mo>′</mml:mo></mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:msub>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>X</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo stretchy="false">}</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">}</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></disp-formula></p>
<p>Our objective is to estimate the minimum of 
<inline-formula>
<mml:math id="mm165" display="inline">
<mml:semantics id="sm165">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>. To achieve this, samples have to be truncated:</p>
<p>Let us consider now a positive sequence <italic>θ<sub>m</sub></italic> such that <italic>θ<sub>m</sub></italic> → 0, 
<inline-formula>
<mml:math id="mm166" display="inline">
<mml:semantics id="sm166">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>θ</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>→</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, where <italic>y<sub>m</sub></italic> is the almost sure convergence rate of the kernel density estimator—
<inline-formula>
<mml:math id="mm167" display="inline">
<mml:semantics id="sm167">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>O</mml:mi>
<mml:mtext mathvariant="bold">P</mml:mtext></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, see lemma C.6—
<inline-formula>
<mml:math id="mm168" display="inline">
<mml:semantics id="sm168">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>θ</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup>
<mml:mo>→</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, where 
<inline-formula>
<mml:math id="mm169" display="inline">
<mml:semantics id="sm169">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> is defined by
<disp-formula id="FD43">
<mml:math id="mm170" display="block">
<mml:semantics id="sm170">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>φ</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi>φ</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></disp-formula>for all <italic>b</italic> in 
<inline-formula>
<mml:math id="mm171" display="inline">
<mml:semantics id="sm171">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>ℝ</mml:mi>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> and all <italic>x</italic> in ℝ<italic><sup>d</sup></italic>, and finally 
<inline-formula>
<mml:math id="mm172" display="inline">
<mml:semantics id="sm172">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>θ</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>→</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, where 
<inline-formula>
<mml:math id="mm173" display="inline">
<mml:semantics id="sm173">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> is defined by
<disp-formula id="FD44">
<mml:math id="mm174" display="block">
<mml:semantics id="sm174">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>φ</mml:mi>
<mml:mo>′</mml:mo></mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>φ</mml:mi>
<mml:mo>′</mml:mo></mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>y</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></disp-formula>for all <italic>b</italic> in 
<inline-formula>
<mml:math id="mm175" display="inline">
<mml:semantics id="sm175">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>ℝ</mml:mi>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> and all <italic>x</italic> in ℝ<italic><sup>d</sup></italic>.</p>
<p>We then generate <italic>f<sub>m</sub>, g<sub>m</sub></italic> and <italic>g<sub>b,m</sub></italic> from the starting sample and we select the <italic>X<sub>i</sub></italic> and <italic>Y<sub>i</sub></italic> vectors such that <italic>f<sub>m</sub></italic>(<italic>X<sub>i</sub></italic>) ≥ <italic>θ<sub>m</sub></italic> and <italic>g<sub>b,m</sub></italic>(<italic>b</italic><sup>⊤</sup><italic>Y<sub>i</sub></italic>) ≥ <italic>θ<sub>m</sub></italic>, for all <italic>i</italic> and for all 
<inline-formula>
<mml:math id="mm176" display="inline">
<mml:semantics id="sm176">
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>ℝ</mml:mi>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>The vectors meeting these conditions will be called <italic>X</italic><sub>1</sub>, <italic>X</italic><sub>2</sub>, …, <italic>X<sub>n</sub></italic> and <italic>Y</italic><sub>1</sub>, <italic>Y</italic><sub>2</sub>, …, <italic>Y<sub>n</sub></italic>.</p>
<p>Consequently, the next proposition provides us with the condition required to derive our estimates:</p>
<sec>
<title>Proposition D.1</title>
<p>Using the notations introduced in Broniatowski [<xref ref-type="bibr" rid="b33-algorithms-04-00087">33</xref>] and in Section 4.1, it holds 
<inline-formula>
<mml:math id="mm177" display="inline">
<mml:semantics id="sm177">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>lim</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mo>→</mml:mo>
<mml:mo>∞</mml:mo></mml:mrow></mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>sup</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>ℝ</mml:mi>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">|</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>.</p>
<sec>
<title>Remark D.1</title>
<p>With the Kullback-Leibler divergence, we can take for <italic>θ<sub>m</sub></italic> the expression <italic>m</italic><sup>−<italic>ν</italic></sup>, with 
<inline-formula>
<mml:math id="mm178" display="inline">
<mml:semantics id="sm178">
<mml:mrow>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>&lt;</mml:mo>
<mml:mi>ν</mml:mi>
<mml:mo>&lt;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>.</p></sec></sec></app>
<app id="APP6">
<label>E.</label>
<title>Hypotheses' Discussion</title>
<p>Not all hypotheses will be used simultaneously.</p>
<p>Hypotheses (<italic>A</italic>1) and (<italic>A</italic>4) lead us to assume we deal with a saddle point: being used to demonstrate the convergence of <italic>č<sub>n</sub></italic>(<italic>a</italic>) and <italic>γ<sub>k</sub></italic> towards <italic>a<sub>k</sub></italic>, they make it easier to use the dual form of the divergence. Moreover, since our criteria 
<inline-formula>
<mml:math id="mm179" display="inline">
<mml:semantics id="sm179">
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>↦</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> is differentiable on 
<inline-formula>
<mml:math id="mm180" display="inline">
<mml:semantics id="sm180">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>ℝ</mml:mi>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> and continuously differentiable on ℝ<italic><sup>d</sup></italic>, these hypotheses can be easily obtained. However, if other discontinuities, for which the criteria can not be extended by continuity, do exist, then the above hypotheses would be very difficult to verify even in very favorable cases.</p>
<p>As shown by the below subsection for relative entropy, hypothesis (<italic>A</italic>2) generally holds.</p>
<p>Hypotheses (<italic>A</italic>5) and (<italic>A</italic>7) are classical hypotheses from which a limit distribution for the criteria can be derived. Yet these hypotheses are difficult to obtain when the criteria 
<inline-formula>
<mml:math id="mm181" display="inline">
<mml:semantics id="sm181">
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>↦</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> admits discontinuities—close to the co-vectors of <italic>f</italic>—for which it can not be continuously differentiable.</p>
<p>Hypothesis (<italic>A</italic>6) thus enables to create a stopping rule for the process since this hypothesis is equivalent to the nullity of the application 
<inline-formula>
<mml:math id="mm182" display="inline">
<mml:semantics id="sm182">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>ϕ</mml:mi></mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> in <italic>a<sub>k</sub></italic>.</p>
<p>Hypothesis (<italic>A</italic>0) constitutes an alternative to the starting hypothesis according to which the divergence should be greater than the <italic>L</italic><sup>1</sup> distance. Although weaker, this hypothesis also requires that for all <italic>i</italic>, we have <italic>K</italic> (<italic>g</italic><sup>(<italic>i</italic>)</sup>, <italic>f</italic>) ≥ ∫ |<italic>f</italic>(<italic>x</italic>) − <italic>g</italic><sup>(<italic>i</italic>)</sup>(<italic>x</italic>)|<italic>dx</italic> at each iteration of the algorithm.</p>
<sec>
<label>E.1.</label>
<title>Discussion of (<italic>A</italic>2)</title>
<p>Let us work with the Kullback-Leibler divergence and with <italic>g</italic> and <italic>a</italic><sub>1</sub>.</p>
<p>For all 
<inline-formula>
<mml:math id="mm183" display="inline">
<mml:semantics id="sm183">
<mml:mrow>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>ℝ</mml:mi>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, we have 
<inline-formula>
<mml:math id="mm184" display="inline">
<mml:semantics id="sm184">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>∫</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>φ</mml:mi>
<mml:mo>∗</mml:mo></mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>φ</mml:mi>
<mml:mo>′</mml:mo></mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow>
<mml:mspace width="0.2em"/>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>∫</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow>
<mml:mspace width="0.2em"/>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, since, for any <italic>b</italic> in 
<inline-formula>
<mml:math id="mm185" display="inline">
<mml:semantics id="sm185">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>ℝ</mml:mi>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, the function 
<inline-formula>
<mml:math id="mm186" display="inline">
<mml:semantics id="sm186">
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>↦</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>b</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>b</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> is a density. The complement of Θ<italic><sup>D<sub>ϕ</sub></sup></italic> in 
<inline-formula>
<mml:math id="mm187" display="inline">
<mml:semantics id="sm187">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>ℝ</mml:mi>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> is ∅ and then the supremum looked for in ℝ̅ is −∞. We can therefore conclude. It is interesting to note that we obtain the same verification with <italic>f, g</italic><sup>(<italic>k</italic>−1)</sup> and <italic>a<sub>k</sub></italic>.</p></sec>
<sec>
<label>E.2.</label>
<title>Discussion of (<italic>A</italic>3)</title>
<p>This hypothesis consists in the following assumptions:</p>
<p>(0) We work with the Kullback-Leibler divergence,</p>
<p>(1) We have 
<inline-formula>
<mml:math id="mm188" display="inline">
<mml:semantics id="sm188">
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, <italic>i.e.</italic>, 
<inline-formula>
<mml:math id="mm189" display="inline">
<mml:semantics id="sm189">
<mml:mrow>
<mml:mi>K</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> —we could also derive the same proof with <italic>f, g</italic><sup>(</sup><italic><sup>k</sup></italic><sup>−1)</sup> and <italic>a<sub>k</sub></italic></p>
<sec>
<title>Preliminary (<italic>A</italic>)</title>
<p>Shows that 
<inline-formula>
<mml:math id="mm190" display="inline">
<mml:semantics id="sm190">
<mml:mrow>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>ℝ</mml:mi>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup>
<mml:mo>\</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">}</mml:mo>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msup>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>&gt;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>&gt;</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">}</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo>∅</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> through a reductio ad absurdum, <italic>i.e.</italic>, if we assume <italic>A</italic> ≠ ∅.</p>
<p>Thus, our hypothesis enables us to derive
<disp-formula id="FD45">
<mml:math id="mm191" display="block">
<mml:semantics id="sm191">
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>&gt;</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>&gt;</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></disp-formula>since 
<inline-formula>
<mml:math id="mm192" display="inline">
<mml:semantics id="sm192">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>≥</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> implies 
<inline-formula>
<mml:math id="mm193" display="inline">
<mml:semantics id="sm193">
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>≥</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>, <italic>i.e., f</italic> &gt; <italic>f</italic>. We can thus conclude.</p></sec>
<sec>
<title>Preliminary (<italic>B</italic>)</title>
<p>Shows that 
<inline-formula>
<mml:math id="mm194" display="inline">
<mml:semantics id="sm194">
<mml:mrow>
<mml:mi>B</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>ℝ</mml:mi>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup>
<mml:mo>\</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">}</mml:mo>
<mml:mo>×</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msup>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>&lt;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>&lt;</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">}</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo>∅</mml:mo></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> through a reductio ad absurdum, <italic>i.e.</italic>, if we assume <italic>B</italic> ≠ ∅.</p>
<p>Thus, our hypothesis enables us to derive
<disp-formula id="FD46">
<mml:math id="mm195" display="block">
<mml:semantics id="sm195">
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>&lt;</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>&lt;</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></disp-formula></p>
<p>We can consequently conclude as above.</p>
<p>Let us now verify (<italic>A</italic>3):</p>
<p>We have 
<inline-formula>
<mml:math id="mm196" display="inline">
<mml:semantics id="sm196">
<mml:mrow>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>∫</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">}</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>. Moreover, the logarithm <italic>ln</italic> is negative on 
<inline-formula>
<mml:math id="mm197" display="inline">
<mml:semantics id="sm197">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>ℝ</mml:mi>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>&lt;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> and is positive on 
<inline-formula>
<mml:math id="mm198" display="inline">
<mml:semantics id="sm198">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>ℝ</mml:mi>
<mml:mo>∗</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi></mml:msubsup>
<mml:mo>;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>≥</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>Thus, the preliminary studies (<italic>A</italic>) and (<italic>B</italic>) show that 
<inline-formula>
<mml:math id="mm199" display="inline">
<mml:semantics id="sm199">
<mml:mrow>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>n</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> and 
<inline-formula>
<mml:math id="mm200" display="inline">
<mml:semantics id="sm200">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msubsup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo>−</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mi>c</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>c</mml:mi>
<mml:mo>⊤</mml:mo></mml:msup>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:semantics></mml:math></inline-formula> always present a negative product. We can therefore conclude, since (<italic>c, a</italic>) ↦ <italic>PM</italic>(<italic>c, a</italic><sub>1</sub>) − <italic>PM</italic>(<italic>c, a</italic>) is not null for all <italic>c</italic> and for all <italic>a</italic>, with <italic>a</italic> ≠ <italic>a</italic><sub>1</sub>.</p></sec></sec></app></app-group>
<ref-list>
<title>References</title>
<ref id="b1-algorithms-04-00087"><label>1.</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Sklar</surname><given-names>M.</given-names></name></person-group><article-title>Fonctions de répartition à <italic>n</italic> dimensions et leurs marges</article-title><source>Publ. Inst. Stat. Univ.</source><year>1959</year><volume>8</volume><fpage>229</fpage><lpage>231</lpage></citation></ref>
<ref id="b2-algorithms-04-00087"><label>2.</label><citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Joe</surname><given-names>H.</given-names></name></person-group><source>Multivariate Models and Dependence Concepts. Monographs on Statistics and Applied Probability</source><edition>1st ed.</edition><publisher-name>Chapman and Hall/CRC</publisher-name><publisher-loc>London, UK</publisher-loc><year>1997</year></citation></ref>
<ref id="b3-algorithms-04-00087"><label>3.</label><citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Nelsen</surname><given-names>R.B.</given-names></name></person-group><source>An introduction to Copulas. Springer Series in Statistics</source><edition>2nd ed.</edition><publisher-name>Springer</publisher-name><publisher-loc>New York, NY, USA</publisher-loc><year>2006</year></citation></ref>
<ref id="b4-algorithms-04-00087"><label>4.</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Carriere</surname><given-names>J.F.</given-names></name></person-group><article-title>A large sample test for one-parameter families of Copulas</article-title><source>Comm. Stat. Theor. Meth.</source><year>1994</year><volume>23</volume><fpage>1311</fpage><lpage>1317</lpage><pub-id pub-id-type="doi">10.1080/03610929408831323</pub-id></citation></ref>
<ref id="b5-algorithms-04-00087"><label>5.</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Genest</surname><given-names>C.</given-names></name><name><surname>Rémillard</surname><given-names>B.</given-names></name></person-group><article-title>Tests of independence and randomness based on the empirical Copula process</article-title><source>Test</source><year>2004</year><volume>13</volume><fpage>335</fpage><lpage>370</lpage><pub-id pub-id-type="doi">10.1007/BF02595777</pub-id></citation></ref>
<ref id="b6-algorithms-04-00087"><label>6.</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Fermanian</surname><given-names>J.D.</given-names></name></person-group><article-title>Goodness of fit tests for copulas</article-title><source>J. Multivariate Anal.</source><year>2005</year><volume>95</volume><fpage>119</fpage><lpage>152</lpage><pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.jmva.2004.07.004</pub-id></citation></ref>
<ref id="b7-algorithms-04-00087"><label>7.</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Genest</surname><given-names>C.</given-names></name><name><surname>Quessy</surname><given-names>J.F.</given-names></name><name><surname>Rémillard</surname><given-names>B.</given-names></name></person-group><article-title>Goodness-of-fit procedures for copula models based on the probability integral transformation</article-title><source>Scand. J. Stat.</source><year>2006</year><volume>33</volume><fpage>337</fpage><lpage>366</lpage><pub-id pub-id-type="doi">10.1111/j.1467-9469.2006.00470.x</pub-id></citation></ref>
<ref id="b8-algorithms-04-00087"><label>8.</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Michiels</surname><given-names>F.</given-names></name><name><surname>De Schepper</surname><given-names>A.</given-names></name></person-group><article-title>A Copula Test Space Model—How to Avoid the Wrong Copula Choice</article-title><source>Kybernetika</source><year>2008</year><volume>44</volume><fpage>864</fpage><lpage>878</lpage></citation></ref>
<ref id="b9-algorithms-04-00087"><label>9.</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Genest</surname><given-names>C.</given-names></name></person-group><article-title>Metaelliptical copulas and their use in frequency analysis of multivariate hydrological data</article-title><source>Water Resour. Res.</source><year>2009</year><volume>43</volume><fpage>W09401:1</fpage><lpage>W09401:12</lpage></citation></ref>
<ref id="b10-algorithms-04-00087"><label>10.</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Mesfioui</surname><given-names>M.</given-names></name><name><surname>Quessy</surname><given-names>J.F.</given-names></name><name><surname>Toupin</surname><given-names>M.H.</given-names></name></person-group><article-title>On a new goodness-of-fit process for families of copulas</article-title><source>La Revue Canadienne de Statistique</source><year>2009</year><volume>37</volume><fpage>80</fpage><lpage>101</lpage><pub-id pub-id-type="doi">10.1002/cjs.10006</pub-id></citation></ref>
<ref id="b11-algorithms-04-00087"><label>11.</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Genest</surname><given-names>C.</given-names></name><name><surname>Rémillard</surname><given-names>B.</given-names></name></person-group><article-title>Goodness-of-fit tests for copulas: A review and a power study</article-title><source>Insurance: Math. Econ.</source><year>2009</year><volume>44</volume><fpage>199</fpage><lpage>213</lpage><pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.insmatheco.2007.10.005</pub-id></citation></ref>
<ref id="b12-algorithms-04-00087"><label>12.</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Berg</surname><given-names>D.</given-names></name></person-group><article-title>Copula goodness-of-fit testing: An overview and power comparison</article-title><source>Eur. J. Finance</source><year>2009</year><volume>15</volume><fpage>675</fpage><lpage>701</lpage><pub-id pub-id-type="doi">10.1080/13518470802697428</pub-id></citation></ref>
<ref id="b13-algorithms-04-00087"><label>13.</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bücher</surname><given-names>A.</given-names></name><name><surname>Dette</surname><given-names>H.</given-names></name></person-group><article-title>Some comments on goodness-of-fit tests for the parametric form of the copula based on <italic>L</italic><sup>2</sup>-distances</article-title><source>J. Multivar. Anal.</source><year>2010</year><volume>101</volume><fpage>749</fpage><lpage>763</lpage><pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.jmva.2009.09.014</pub-id></citation></ref>
<ref id="b14-algorithms-04-00087"><label>14.</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Broniatowski</surname><given-names>M.</given-names></name><name><surname>Leorato</surname><given-names>S.</given-names></name></person-group><article-title>An estimation method for the Neyman chi-square divergence with application to test of hypotheses</article-title><source>J. Multivar. Anal.</source><year>2006</year><volume>97</volume><fpage>1409</fpage><lpage>1436</lpage><pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.jmva.2006.02.001</pub-id></citation></ref>
<ref id="b15-algorithms-04-00087"><label>15.</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Friedman</surname><given-names>J.H.</given-names></name><name><surname>Stuetzle</surname><given-names>W.</given-names></name><name><surname>Schroeder</surname><given-names>A.</given-names></name></person-group><article-title>Projection pursuit density estimation</article-title><source>J. Am. Statist. Assoc.</source><year>1984</year><volume>79</volume><fpage>599</fpage><lpage>608</lpage><pub-id pub-id-type="doi">10.1080/01621459.1984.10478086</pub-id></citation></ref>
<ref id="b16-algorithms-04-00087"><label>16.</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Huber</surname><given-names>P.J.</given-names></name></person-group><article-title>Projection pursuit</article-title><source>Ann. Stat.</source><year>1985</year><volume>13</volume><fpage>435</fpage><lpage>525</lpage><pub-id pub-id-type="doi">10.1214/aos/1176349519</pub-id></citation></ref>
<ref id="b17-algorithms-04-00087"><label>17.</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Cambanis</surname><given-names>S.</given-names></name><name><surname>Huang</surname><given-names>S.</given-names></name><name><surname>Simons</surname><given-names>G.</given-names></name></person-group><article-title>On the theory of elliptically contoured distributions</article-title><source>J. Multivar. Anal.</source><year>1981</year><volume>11</volume><fpage>368</fpage><lpage>385</lpage><pub-id pub-id-type="doi">10.1016/0047-259X(81)90082-8</pub-id></citation></ref>
<ref id="b18-algorithms-04-00087"><label>18.</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Landsman</surname><given-names>Z.M.</given-names></name><name><surname>Valdez</surname><given-names>E.A.</given-names></name></person-group><article-title>Tail conditional expectations for elliptical distributions</article-title><source>N. Am. Actuar. J.</source><year>2003</year><volume>7</volume><fpage>55</fpage><lpage>71</lpage></citation></ref>
<ref id="b19-algorithms-04-00087"><label>19.</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Yohai</surname><given-names>V.J.</given-names></name></person-group><article-title>Optimal robust estimates using the Kullback-Leibler divergence</article-title><source>Stat. Probab. Lett.</source><year>2008</year><volume>78</volume><fpage>1811</fpage><lpage>1816</lpage><pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.spl.2008.01.042</pub-id></citation></ref>
<ref id="b20-algorithms-04-00087"><label>20.</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Toma</surname><given-names>A.</given-names></name></person-group><article-title>Optimal robust M-estimators using divergences</article-title><source>Stat. Probab. Lett.</source><year>2009</year><volume>79</volume><fpage>1</fpage><lpage>5</lpage><pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.spl.2008.04.011</pub-id></citation></ref>
<ref id="b21-algorithms-04-00087"><label>21.</label><citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Huber</surname><given-names>P.J.</given-names></name></person-group><source>Robust Statistics</source><publisher-name>Wiley</publisher-name><publisher-loc>New York, NY, USA</publisher-loc><year>1981</year><comment>(republished in paperback, 2004)</comment></citation></ref>
<ref id="b22-algorithms-04-00087"><label>22.</label><citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>van der Vaart</surname><given-names>A.W.</given-names></name></person-group><source>Asymptotic statistics. Cambridge Series in Statistical and Probabilistic Mathematics</source><publisher-name>Cambridge University Press</publisher-name><publisher-loc>Cambridge, UK</publisher-loc><year>1998</year></citation></ref>
<ref id="b23-algorithms-04-00087"><label>23.</label><citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Scott</surname><given-names>D.W.</given-names></name></person-group><source>Multivariate Density Estimation. Theory, Practice, and Visualization. Wiley Series in Probability and Mathematical Statistics: Applied Probability and Statistics</source><publisher-name>A Wiley-Interscience Publication. John Wiley and Sons, Inc.</publisher-name><publisher-loc>New York, NY, USA</publisher-loc><year>1992</year></citation></ref>
<ref id="b24-algorithms-04-00087"><label>24.</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Touboul</surname><given-names>J.</given-names></name></person-group><article-title>Goodness-of-fit Tests For Elliptical And Independent Copulas Through Projection Pursuit</article-title><source>arXiv. Statistics Theory</source><year>2011</year><comment>arXiv: 1103.0498</comment></citation></ref>
<ref id="b25-algorithms-04-00087"><label>25.</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Aurélien</surname><given-names>A.</given-names></name><name><surname>Damiano</surname><given-names>B.</given-names></name></person-group><article-title>New families of Copulas based on periodic functions</article-title><source>Commun. Stat. Theor. Meth.</source><year>2005</year><volume>34</volume><fpage>1437</fpage><lpage>1447</lpage><pub-id pub-id-type="doi">10.1081/STA-200063351</pub-id></citation></ref>
<ref id="b26-algorithms-04-00087"><label>26.</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Cressie</surname><given-names>N.</given-names></name><name><surname>Read</surname><given-names>T.R.C.</given-names></name></person-group><article-title>Multinomial goodness-of-fit tests</article-title><source>J. R. Stat. Soc. Series B</source><year>1984</year><volume>46</volume><fpage>440</fpage><lpage>464</lpage></citation></ref>
<ref id="b27-algorithms-04-00087"><label>27.</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Csiszár</surname><given-names>I.</given-names></name></person-group><article-title>On topology properties of <italic>f</italic>-divergences</article-title><source>Studia Sci. Math. Hungar.</source><year>1967</year><volume>2</volume><fpage>329</fpage><lpage>339</lpage></citation></ref>
<ref id="b28-algorithms-04-00087"><label>28.</label><citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Liese</surname><given-names>F.</given-names></name><name><surname>Vajda</surname><given-names>I.</given-names></name></person-group><source>Convex Statistical Distances</source><publisher-name>BSB B. G. Teubner Verlagsgesellschaft</publisher-name><publisher-loc>Leipzig, Germany</publisher-loc><year>1987</year></citation></ref>
<ref id="b29-algorithms-04-00087"><label>29.</label><citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Pardo</surname><given-names>L.</given-names></name></person-group><source>Statistical Inference Based on Divergence Measures. Statistics: Textbooks and Monographs</source><publisher-name>Chapman &amp; Hall/CRC</publisher-name><publisher-loc>Boca Raton, FL, USA</publisher-loc><year>2006</year></citation></ref>
<ref id="b30-algorithms-04-00087"><label>30.</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Zografos</surname><given-names>K.</given-names></name><name><surname>Ferentinos</surname><given-names>K.</given-names></name><name><surname>Papaioannou</surname><given-names>T.</given-names></name></person-group><article-title><italic>φ</italic>-divergence statistics: sampling properties and multinomial goodness of fit and divergence tests</article-title><source>Commun. Stat. Theor. Meth.</source><year>1990</year><volume>19</volume><fpage>1785</fpage><lpage>1802</lpage><pub-id pub-id-type="doi">10.1080/03610929008830290</pub-id></citation></ref>
<ref id="b31-algorithms-04-00087"><label>31.</label><citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Azé</surname><given-names>D.</given-names></name></person-group><source>Eléments D'analyse Convexe et Variationnelle, Ellipses</source><publisher-name>Dunod</publisher-name><publisher-loc>Paris, French</publisher-loc><year>1997</year></citation></ref>
<ref id="b32-algorithms-04-00087"><label>32.</label><citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bosq</surname><given-names>D.</given-names></name><name><surname>Lecoutre</surname><given-names>J.P.</given-names></name></person-group><source>Livre-Theorie De L'Estimation Fonctionnelle</source><publisher-name>Economica</publisher-name><year>1999</year></citation></ref>
<ref id="b33-algorithms-04-00087"><label>33.</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Broniatowski</surname><given-names>M.</given-names></name><name><surname>Keziou</surname><given-names>A.</given-names></name></person-group><article-title>Parametric estimation and tests through divergences and the duality technique</article-title><source>J. Multivar. Anal.</source><year>2009</year><volume>100</volume><fpage>16</fpage><lpage>36</lpage><pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.jmva.2008.03.011</pub-id></citation></ref>
<ref id="b34-algorithms-04-00087"><label>34.</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><collab>Black and Scholes</collab></person-group><article-title>The pricing of options and corporate liabilities</article-title><source>J. Polit. Econ.</source><year>1973</year><volume>81</volume><fpage>635</fpage><lpage>654</lpage></citation></ref></ref-list>
<fn-group><fn id="fn1-algorithms-04-00087">
<p><bold>Classification: MSC</bold> 62H05 62H15 62H40 62G15</p></fn></fn-group></back></article>
