<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="no"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD Journal Archiving and Interchange DTD v2.3 20070202//EN" "archivearticle.dtd">
<article xml:lang="EN" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" article-type="methods-article">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">Front. Artif. Intell.</journal-id>
<journal-title>Frontiers in Artificial Intelligence</journal-title>
<abbrev-journal-title abbrev-type="pubmed">Front. Artif. Intell.</abbrev-journal-title>
<issn pub-type="epub">2624-8212</issn>
<publisher>
<publisher-name>Frontiers Media S.A.</publisher-name>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="doi">10.3389/frai.2023.1272619</article-id>
<article-categories>
<subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Artificial Intelligence</subject>
<subj-group>
<subject>Methods</subject>
</subj-group>
</subj-group>
</article-categories>
<title-group>
<article-title>A topological model for partial equivariance in deep learning and data analysis</article-title>
</title-group>
<contrib-group>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Ferrari</surname> <given-names>Lucia</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff1"><sup>1</sup></xref>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/writing-original-draft/"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Frosini</surname> <given-names>Patrizio</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff1"><sup>1</sup></xref>
<uri xlink:href="http://loop.frontiersin.org/people/1403122/overview"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/writing-original-draft/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/writing-review-editing/"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author" corresp="yes">
<name><surname>Quercioli</surname> <given-names>Nicola</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff2"><sup>2</sup></xref>
<xref ref-type="corresp" rid="c001"><sup>&#x0002A;</sup></xref>
<uri xlink:href="http://loop.frontiersin.org/people/2257805/overview"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/writing-original-draft/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/writing-review-editing/"/>
</contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Tombari</surname> <given-names>Francesca</given-names></name>
<xref ref-type="aff" rid="aff3"><sup>3</sup></xref>
<uri xlink:href="http://loop.frontiersin.org/people/2517632/overview"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/writing-original-draft/"/>
<role content-type="https://credit.niso.org/contributor-roles/writing-review-editing/"/>
</contrib>
</contrib-group>
<aff id="aff1"><sup>1</sup><institution>Department of Mathematics, University of Bologna</institution>, <addr-line>Bologna</addr-line>, <country>Italy</country></aff>
<aff id="aff2"><sup>2</sup><institution>Department of Electrical, Electronic, and Information Engineering (DEI) and WiLab-National Laboratory for Wireless Communications, National Inter-University Consortium for Telecommunications (CNIT), University of Bologna</institution>, <addr-line>Bologna</addr-line>, <country>Italy</country></aff>
<aff id="aff3"><sup>3</sup><institution>Department of Mathematics, Royal Institute of Technology (KTH)</institution>, <addr-line>Stockholm</addr-line>, <country>Sweden</country></aff>
<author-notes>
<fn fn-type="edited-by"><p>Edited by: Fabio Anselmi, University of Trieste, Italy</p></fn>
<fn fn-type="edited-by"><p>Reviewed by: Maurizio Parton, G. d&#x00027;Annunzio University of Chieti and Pescara, Italy</p>
<p>Filippo Maggioli, Sapienza University of Rome, Italy</p></fn>
<corresp id="c001">&#x0002A;Correspondence: Nicola Quercioli <email>nicola.quercioli&#x00040;gmail.com</email></corresp>
</author-notes>
<pub-date pub-type="epub">
<day>21</day>
<month>12</month>
<year>2023</year>
</pub-date>
<pub-date pub-type="collection">
<year>2023</year>
</pub-date>
<volume>6</volume>
<elocation-id>1272619</elocation-id>
<history>
<date date-type="received">
<day>04</day>
<month>08</month>
<year>2023</year>
</date>
<date date-type="accepted">
<day>27</day>
<month>11</month>
<year>2023</year>
</date>
</history>
<permissions>
<copyright-statement>Copyright &#x000A9; 2023 Ferrari, Frosini, Quercioli and Tombari.</copyright-statement>
<copyright-year>2023</copyright-year>
<copyright-holder>Ferrari, Frosini, Quercioli and Tombari</copyright-holder>
<license xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/"><p>This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY). The use, distribution or reproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) and the copyright owner(s) are credited and that the original publication in this journal is cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.</p></license></permissions>
<abstract>
<p>In this article, we propose a topological model to encode partial equivariance in neural networks. To this end, we introduce a class of operators, called P-GENEOs, that change data expressed by measurements, respecting the action of certain sets of transformations, in a non-expansive way. If the set of transformations acting is a group, we obtain the so-called GENEOs. We then study the spaces of measurements, whose domains are subjected to the action of certain self-maps and the space of P-GENEOs between these spaces. We define pseudo-metrics on them and show some properties of the resulting spaces. In particular, we show how such spaces have convenient approximation and convexity properties.</p></abstract>
<kwd-group>
<kwd>partial-equivariant neural network</kwd>
<kwd>P-GENEO</kwd>
<kwd>pseudo-metric space</kwd>
<kwd>compactness</kwd>
<kwd>convexity</kwd>
</kwd-group>
<counts>
<fig-count count="3"/>
<table-count count="0"/>
<equation-count count="48"/>
<ref-count count="24"/>
<page-count count="11"/>
<word-count count="7172"/>
</counts>
<custom-meta-wrap>
<custom-meta>
<meta-name>section-at-acceptance</meta-name>
<meta-value>Machine Learning and Artificial Intelligence</meta-value>
</custom-meta>
</custom-meta-wrap>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec sec-type="intro" id="s1">
<title>1 Introduction</title>
<p>Over the past decade, several geometric techniques have been incorporated into Deep Learning (DL), giving rise to the new field of Geometric Deep Learning (GDL) (Cohen and Welling, <xref ref-type="bibr" rid="B9">2016</xref>; Masci et al., <xref ref-type="bibr" rid="B17">2016</xref>; Bronstein et al., <xref ref-type="bibr" rid="B4">2017</xref>). This geometric approach to deep learning is exploited with a dual purpose. On one hand, geometry provides a common mathematical framework to study neural network architectures. On the other hand, a geometric bias, based on prior knowledge of the data set, can be incorporated into DL models. In this second case, GDL models take advantage of the symmetries imposed by an observer, which encode and elaborate the data. The general blueprint of many deep learning architectures is modeled by group equivariance to encode such properties. If we consider measurements on a data set and a group encoding their symmetries, i.e., transformations taking admissible measurements (for example, rotation or translation of an image), the group equivariance is the property guaranteeing that such symmetries are preserved after applying an operator (e.g., a layer in a neural network) on the observed data. In particular, let us assume that the input measurements &#x003A6;, the output measurements &#x003A8; and, respectively, their symmetry groups <italic>G</italic> and <italic>H</italic> are given. Then the agent <italic>F</italic>: &#x003A6; &#x02192; &#x003A8; is <italic>T</italic>-equivariant if <italic>F</italic>(<italic>&#x003C6;</italic><italic>g</italic>) &#x0003D; <italic>F</italic>(<italic>&#x003C6;</italic>)<italic>T</italic>(<italic>g</italic>), for any <italic>&#x003C6;</italic> in &#x003A6; and any <italic>g</italic> in <italic>G</italic>, where <italic>T</italic> is a group homomorphism from <italic>G</italic> to <italic>H</italic>. In the theory of Group Equivariant Non-Expansive Operators (GENEOs) (Camporesi et al., <xref ref-type="bibr" rid="B6">2018</xref>; Bergomi et al., <xref ref-type="bibr" rid="B1">2019</xref>; Cascarano et al., <xref ref-type="bibr" rid="B7">2021</xref>; Bocchi et al., <xref ref-type="bibr" rid="B3">2022</xref>, <xref ref-type="bibr" rid="B2">2023</xref>; Conti et al., <xref ref-type="bibr" rid="B10">2022</xref>; Frosini et al., <xref ref-type="bibr" rid="B12">2023</xref>; Micheletti, <xref ref-type="bibr" rid="B18">2023</xref>), as in many other GDL models, the collection of all symmetries is represented by a group, but in some applications, the group axioms do not necessarily hold since real-world data rarely follow strict mathematical symmetries due to noise, incompleteness, or symmetry-breaking features. As an example, we can consider a data set that contains images of digits and the group of rotations as the group acting on it. Rotating an image of the digit &#x0201C;6&#x0201D; by a straight angle returns an image that the user would most likely interpret as &#x0201C;9&#x0201D;. At the same time, we may want to be able to rotate the digit &#x0201C;6&#x0201D; by small angles while preserving its meaning (see <xref ref-type="fig" rid="F1">Figure 1</xref>).</p>
<fig id="F1" position="float">
<label>Figure 1</label>
<caption><p>Example of a symmetry breaking feature. Applying a rotation <italic>g</italic> of &#x003C0;/4, the digit &#x0201C;6&#x0201D; preserves its meaning <bold>(left)</bold>. The rotation <italic>g</italic><sup>4</sup> of &#x003C0; is, instead, not admissible, since it transforms the digit &#x0201C;6&#x0201D; into the digit &#x0201C;9&#x0201D; <bold>(right)</bold>.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="frai-06-1272619-g0001.tif"/>
</fig>
<p>It is then desirable to extend the theory of GENEOs by relaxing the hypotheses on the sets of transformations. The main aim of this article is to give a generalization of the results obtained for GENEOs to a new mathematical framework, where the property of equivariance is maintained only for some transformations of the measurements, encoding a partial equivariance with respect to the action of the group of all transformations. To this end, we introduce the concept of Partial Group Equivariant Non-Expansive Operator (P-GENEO).</p>
<p>In this new model, there are some substantial differences with respect to the theory of GENEOs:</p>
<list list-type="order">
<list-item><p>The user chooses two sets of measurements in input: the one containing the original measurements and another set that encloses the admissible variations of such measurements, defined in the same domain. For example, in the case where the function that represents the digit &#x0201C;6&#x0201D; is being observed, we define an initial space that contains this function and another space that contains certain small rotations of &#x0201C;6&#x0201D; but excludes all the others.</p></list-item>
<list-item><p>Instead of considering a group of transformations, we consider a set containing only those that do not change the meaning of our data, i.e., only those associating with each original measurement another one inside the set of its admissible variations. Therefore, by choosing the initial spaces, the user defines also which transformations of the data set, given by right composition, are admissible and which ones are not.</p></list-item>
<list-item><p>We define partial GENEOs, or P-GENEOs, as a generalization of GENEOs. P-GENEOs are operators that respect the two sets of measurements in input and the set of transformations relating them. The term &#x0201C;partial&#x0201D; refers to the fact that the set of transformations does not necessarily need to be a group.</p></list-item>
</list>
<p>With these assumptions in mind, we will extend the results proven in the study by Bergomi et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B1">2019</xref>) and Quercioli (<xref ref-type="bibr" rid="B19">2021a</xref>) for GENEOs. We will define suitable pseudo-metrics on the spaces of measurements, the set of transformations, and the set of non-expansive operators. Grounding on their induced topological structures, we prove compactness and convexity of the space of P-GENEOs under the assumption that the function spaces are compact and convex. These are useful properties from a computational point of view. For example, compactness guarantees that the space can be approximated by a finite set. Moreover, convexity allows us to take the convex combination of P-GENEOs in order to generate new ones.</p></sec>
<sec id="s2">
<title>2 Related work</title>
<p>The main motivation for our study is that observed data rarely follow strict mathematical symmetries. This may be due, for example, to the presence of noise in data measurements. The idea of relaxing the hypothesis of equivariance in GDL and data analysis is not novel, as it is shown by the recent increase in the number of publications in this area (see, for example, Weiler and Cesa, <xref ref-type="bibr" rid="B24">2019</xref>; Finzi et al., <xref ref-type="bibr" rid="B11">2021</xref>; Romero and Lohit, <xref ref-type="bibr" rid="B21">2022</xref>; van der Ouderaa et al., <xref ref-type="bibr" rid="B22">2022</xref>; Wang et al., <xref ref-type="bibr" rid="B23">2022</xref>; Chachlski et al., <xref ref-type="bibr" rid="B8">2023</xref>).</p>
<p>We identify two main ways to transform data <italic>via</italic> operators that are not strictly equivariant due to the lack of strict symmetries of the measurements. On one hand, one could define <italic>approximately equivariant</italic> operator. These are operators for which equivariance holds up to small perturbation. In this case, given two groups, <italic>G</italic> and <italic>H</italic> acting on the spaces of measurements &#x003A6; and &#x003A8;, respectively, and a homomorphism between them, <italic>T</italic>: <italic>G</italic> &#x02192; <italic>H</italic>, we say that <italic>F</italic>: &#x003A6; &#x02192; &#x003A8; is <italic>&#x003B5;</italic>-equivariant if, for any <italic>g</italic> &#x02208; <italic>G</italic> and <italic>&#x003C6;</italic> &#x02208; &#x003A6;, ||<italic>F</italic>(<italic>&#x003C6;</italic><italic>g</italic>) &#x02212; <italic>F</italic>(<italic>&#x003C6;</italic>)<italic>T</italic>(<italic>g</italic>)||<sub>&#x0221E;</sub> &#x02264; <italic>&#x003B5;</italic>. Alternatively, when defining operators transforming the measurements of certain data sets, equivariance may be substituted by <italic>partial equivariance</italic>. In this case, equivariance is guaranteed for a subset of the groups acting on the space of measurements, with no guarantees for this subset to be a subgroup. Among the previously cited articles about relaxing the property of equivariance in DL, the approach by Finzi et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B11">2021</xref>) is closer to an approximate equivariance model. Here, the authors use a Bayesian approach to introduce an inductive bias in their network that is sensitive to approximate symmetry. The authors of Romero and Lohit (<xref ref-type="bibr" rid="B21">2022</xref>) utilize a partial equivariance approach, where a probability distribution is defined and associated with each group convolutional layer of the architecture, and the parameters defining it are either learnt, to achieve equivariance, or partially learnt, to achieve partial equivariance. The importance of choosing equivariance with respect to different acting groups on each layer of the CNN was actually first observed in the study by Weiler and Cesa (<xref ref-type="bibr" rid="B24">2019</xref>) for the group of Euclidean isometries in &#x0211D;<sup>2</sup>.</p>
<p>The point of view of this article is closer to the latter. Our P-GENEOs are indeed operators that preserve the action of certain sets ruling the admissibility of the transformations of the measurements of our data sets. Moreover, non-expansiveness plays a crucial role in our model. This is, in fact, the feature allowing us to obtain compactness and approximability in the space of operators, distinguishing our model from the existing literature on equivariant machine learning.</p></sec>
<sec id="s3">
<title>3 Mathematical setting</title>
<sec>
<title>3.1 Data sets and operations</title>
<p>Consider a set <italic>X</italic> and the normed vector space <inline-formula><mml:math id="M1"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02225;</mml:mo><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula><mml:math id="M2"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is the space of all bounded real-valued functions on <italic>X</italic> and &#x02225;&#x000B7;&#x02225;<sub>&#x0221E;</sub> is the usual uniform norm, i.e., for any <inline-formula><mml:math id="M3"><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M4"><mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:msub><mml:mo>&#x02225;</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>sup</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0007C;</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:mo>&#x0007C;</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. On the set <italic>X</italic>, the space of transformations is given by elements of Aut(<italic>X</italic>), i.e., the group of bijections from <italic>X</italic> to itself. Then, we can consider the right group action <inline-formula><mml:math id="M5"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> defined as follows (we represent composition as a juxtaposition of functions):</p>
<disp-formula id="E1"><mml:math id="M6"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mtext>Aut</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x021A6;</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p><italic>Remark 3.1.</italic> For every <italic>s</italic> &#x02208; Aut(<italic>X</italic>), the map <inline-formula><mml:math id="M7"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> with <inline-formula><mml:math id="M8"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:math></inline-formula> preserves the distances. In fact, for any <inline-formula><mml:math id="M9"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, by bijectivity of <italic>s</italic>, we have that</p>
<disp-formula id="E2"><mml:math id="M10"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02225;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x02225;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>In our model, our data sets are represented as two sets &#x003A6; and &#x003A6;&#x02032; of bounded real-valued measurements on <italic>X</italic>. In particular, <italic>X</italic> represents the space where the measurements can be made, &#x003A6; is the space of permissible measurements, and &#x003A6;&#x02032; is a space which &#x003A6; can be transformed into, without changing the interpretation of its measurements after a transformation is applied. In other words, we want to be able to apply some admissible transformations on the space <italic>X</italic> so that the resulting changes in the measurements in &#x003A6; are contained in the space &#x003A6;&#x02032;. Thus, in our model, we consider operations on <italic>X</italic> in the following way:</p>
<p><bold>Definition 3.2.</bold> A (&#x003A6;, &#x003A6;&#x02032;)<bold>-operation</bold> is an element <italic>s</italic> of Aut(<italic>X</italic>) such that, for any measurement <italic>&#x003C6;</italic> &#x02208; &#x003A6;, the composition <italic>&#x003C6;</italic><italic>s</italic> belongs to &#x003A6;&#x02032;. The set of all (&#x003A6;, &#x003A6;&#x02032;) operations is denoted by <inline-formula><mml:math id="M11"><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle class="text"><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">Aut</mml:mtext></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
<p><italic>Remark 3.3</italic>. We can observe that the identity function id<sub><italic>X</italic></sub> is an element of <inline-formula><mml:math id="M12"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> if &#x003A6; &#x02286; &#x003A6;&#x02032;.</p>
<p>For any <inline-formula><mml:math id="M13"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the restriction to <inline-formula><mml:math id="M14"><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mtext>Au</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>t</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of the map <inline-formula><mml:math id="M15"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> takes values in &#x003A6;&#x02032; since <inline-formula><mml:math id="M16"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> for any <italic>&#x003C6;</italic> &#x02208; &#x003A6;. We can consider the restriction of the map <inline-formula><mml:math id="M17"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (for simplicity, we will continue to use the same symbol to denote this restriction):</p>
<disp-formula id="E3"><mml:math id="M18"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mtext>Au</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>t</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x021A6;</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>where <inline-formula><mml:math id="M19"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, for every <inline-formula><mml:math id="M20"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and every <italic>&#x003C6;</italic> &#x02208; &#x003A6;.</p>
<p><bold>Definition 3.4.</bold> Let <italic>X</italic> be a set. A <bold>perception triple</bold> is a triple (&#x003A6;, &#x003A6;&#x02032;, <italic>S</italic>) with <inline-formula><mml:math id="M21"><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02286;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M22"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>&#x02286;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The set <italic>X</italic> is called the <bold>domain</bold> of the perception triple and is denoted by dom(&#x003A6;, &#x003A6;&#x02032;, <italic>S</italic>).</p>
<p><italic>Example 3.5.</italic> Given <italic>X</italic> &#x0003D; &#x0211D;<sup>2</sup>, consider two rectangles <italic>R</italic> and <italic>R</italic>&#x02032; in <italic>X</italic>. Assume &#x003A6;: &#x0003D; {<italic>&#x003C6;</italic>: <italic>X</italic> &#x02192; [0, 1]: supp(<italic>&#x003C6;</italic>) &#x02286; <italic>R</italic>} and &#x003A6;&#x02032;: &#x0003D; {<italic>&#x003C6;</italic>&#x02032;:<italic>X</italic> &#x02192; [0, 1]: supp(<italic>&#x003C6;</italic>&#x02032;) &#x02286; <italic>R</italic>&#x02032;}. We recall that, if we consider a function <italic>f</italic>: <italic>X</italic> &#x02192; &#x0211D;, the <italic>support</italic> of <italic>f</italic> is the set of points in the domain, where the function does not vanish, i.e., supp(<italic>f</italic>) &#x0003D; {<italic>x</italic> &#x02208; <italic>X</italic> | <italic>f</italic>(<italic>x</italic>) &#x02260; 0}. Consider <italic>S</italic> as the set of translations that bring <italic>R</italic> into <italic>R</italic>&#x02032;. The triple (&#x003A6;, &#x003A6;&#x02032;, <italic>S</italic>) is a perception triple. If &#x003A6; represents a set of gray level images, <italic>S</italic> determines which translations can be applied to our pictures.</p></sec>
<sec>
<title>3.2 Pseudo-metrics on data sets</title>
<p>In our model, considering a generic set <italic>X</italic>, data are represented by a space <inline-formula><mml:math id="M23"><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo><mml:mo>&#x02286;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> of bounded real-valued functions. We endow the real line &#x0211D; with the usual Euclidean metric and the space <italic>X</italic> with an extended pseudo-metric induced by &#x003A9;:</p>
<disp-formula id="E4"><mml:math id="M24"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>for every <italic>x</italic><sub>1</sub>, <italic>x</italic><sub>2</sub> &#x02208; <italic>X</italic>. The choice of this pseudo-metric over X means that two points can only be distinguished if they assume different values for some measurements. For example, if &#x003A6; contains only a constant function and <italic>X</italic> contains at least two points, the distance between any two points of <italic>X</italic> is always null.</p>
<p>The pseudo-metric space <inline-formula><mml:math id="M25"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> can be considered as a topological space with the basis</p>
<disp-formula id="E5"><mml:math id="M26"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">B</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>and the induced topology is denoted by &#x003C4;<sub>&#x003A9;</sub>. The reason for considering a topological space <italic>X</italic>, rather than just a set, follows from the need of formalizing the assumption that data are stable under small perturbations.</p>
<p><italic>Remark 3.6</italic>. In our case, there are two collections of functions &#x003A6; and &#x003A6;&#x02032; in <inline-formula><mml:math id="M27"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> representing our data, both of which induce a topology on <italic>X</italic>. Hence, in the model, we consider two pseudo-metric spaces <italic>X</italic><sub>&#x003A6;</sub> and <inline-formula><mml:math id="M28"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> with the same underlying set <italic>X</italic>. If <inline-formula><mml:math id="M29"><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>&#x02286;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02286;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, the topologies &#x003C4;<sub>&#x003A6;</sub> and <inline-formula><mml:math id="M30"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> are comparable and, in particular, <inline-formula><mml:math id="M31"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C4;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is finer than &#x003C4;<sub>&#x003A6;</sub>.</p>
<p>Now, given a set <inline-formula><mml:math id="M32"><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo><mml:mo>&#x02286;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, we will prove a result about the compactness of the pseudo-metric space <italic>X</italic><sub>&#x003A9;</sub>. Before proceeding, let us recall the following lemma (e.g., see Gaal, <xref ref-type="bibr" rid="B14">1964</xref>):</p>
<p><bold>Lemma 3.7</bold>. <italic>Let (P,d) be a pseudo-metric space. The following conditions are equivalent</italic>:</p>
<list list-type="order">
<list-item><p><italic>P is totally bounded;</italic></p></list-item>
<list-item><p><italic>Every sequence in P admits a Cauchy subsequence.</italic></p></list-item>
</list>
<p><bold>Theorem 3.8</bold>. <italic>If</italic> &#x003A9; <italic>is totally bounded,</italic> <italic>X</italic><sub>&#x003A9;</sub> <italic>is totally bounded.</italic></p>
<p>Proof: By Lemma 3.7, it will suffice to prove that every sequence in <italic>X</italic> admits a Cauchy subsequence with respect to the pseudo-metric <inline-formula><mml:math id="M33"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. A sequence (<italic>x</italic><sub><italic>i</italic></sub>)<sub><italic>i</italic>&#x02208;&#x02115;</sub> in <italic>X</italic><sub>&#x003A9;</sub> is considered and a real number <italic>&#x003B5;</italic> &#x0003E; 0 is taken. Since &#x003A9; is totally bounded, we can find a finite subset &#x003A9;<sub><italic>&#x003B5;</italic></sub> &#x0003D; {&#x003C9;<sub>1</sub>, &#x02026;, &#x003C9;<sub><italic>n</italic></sub>} such that for every &#x003C9; &#x02208; &#x003A9;, there exists &#x003C9;<sub><italic>r</italic></sub> &#x02208; &#x003A9; for which ||&#x003C9;&#x02212;&#x003C9;<sub><italic>r</italic></sub>||<sub>&#x0221E;</sub> &#x0003C; <italic>&#x003B5;</italic>. We can consider now the real sequence (&#x003C9;<sub>1</sub>(<italic>x</italic><sub><italic>i</italic></sub>))<sub><italic>i</italic>&#x02208;&#x02115;</sub>, which is bounded since <inline-formula><mml:math id="M34"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. From Bolzano-Weierstrass Theorem, it follows that we can extract a convergent subsequence (&#x003C9;<sub>1</sub>(<italic>x</italic><sub><italic>i</italic><sub><italic>h</italic></sub></sub>))<sub><italic>h</italic>&#x02208;&#x02115;</sub>. Again, we can extract from (&#x003C9;<sub>2</sub>(<italic>x</italic><sub><italic>i</italic><sub><italic>h</italic></sub></sub>))<sub><italic>h</italic>&#x02208;&#x02115;</sub> another convergent subsequence (&#x003C9;<sub>2</sub>(<italic>x</italic><sub><italic>i</italic><sub><sub><italic>h</italic></sub><sub><italic>t</italic></sub></sub></sub>))<sub><italic>t</italic>&#x02208;&#x02115;</sub>. Repeating the process, we are able to extract a subsequence of (<italic>x</italic><sub><italic>i</italic></sub>)<sub><italic>i</italic>&#x02208;&#x02115;</sub>, that for simplicity of notation we can indicate as (<italic>x</italic><sub><italic>i</italic><sub><italic>j</italic></sub></sub>)<sub><italic>j</italic>&#x02208;&#x02115;</sub>, such that (&#x003C9;<sub><italic>k</italic></sub>(<italic>x</italic><sub><italic>i</italic><sub><italic>j</italic></sub></sub>))<sub><italic>j</italic>&#x02208;&#x02115;</sub> is a convergent subsequence in &#x0211D;, and hence a Cauchy sequence in &#x0211D;, for every <italic>k</italic> &#x02208; {1, &#x02026;, <italic>n</italic>}. By construction, &#x003A9;<sub><italic>&#x003B5;</italic></sub> is finite, then we can find an index <inline-formula><mml:math id="M35"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x00237;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> such that for any <italic>k</italic> &#x02208; {1, &#x02026;, <italic>n</italic>}</p>
<disp-formula id="E6"><mml:math id="M36"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02113;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">for every&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x00237;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Furthermore, we have that, for any &#x003C9; &#x02208; &#x003A9;, any &#x003C9;<sub><italic>k</italic></sub> &#x02208; &#x003A9;<sub><italic>&#x003B5;</italic></sub>, and any &#x02113;, <italic>m</italic> &#x02208; &#x02115;</p>
<disp-formula id="E7"><mml:math id="M37"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02113;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02113;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02113;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02113;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mo>||</mml:mo><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>||</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02113;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>||</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>||</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>We observe that the choice of <inline-formula><mml:math id="M38"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x00237;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> depends only on <italic>&#x003B5;</italic> and &#x003A9;<sub><italic>&#x003B5;</italic></sub> not on <italic>k</italic>. Then, choosing a &#x003C9;<sub><italic>k</italic></sub> &#x02208; &#x003A9;<sub><italic>&#x003B5;</italic></sub> such that ||&#x003C9;<sub><italic>k</italic></sub>&#x02212;&#x003C9;||<sub>&#x0221E;</sub> &#x0003C; <italic>&#x003B5;</italic>, we get ||&#x003C9;(<italic>x</italic><sub><italic>i</italic><sub>&#x02113;</sub></sub>)&#x02212;&#x003C9;(<italic>x</italic><sub><italic>i</italic><sub><italic>m</italic></sub></sub>)||<sub>&#x0221E;</sub> &#x0003C; 3<italic>&#x003B5;</italic> for every &#x003C9; &#x02208; &#x003A9; and every <inline-formula><mml:math id="M39"><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x00237;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>. Then,</p>
<disp-formula id="E8"><mml:math id="M40"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02113;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02113;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">for every&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x00237;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo class="qopname">&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Then (<italic>x</italic><sub><italic>i</italic><sub><italic>j</italic></sub></sub>)<sub><italic>j</italic>&#x02208;&#x02115;</sub> is a Cauchy sequence in <italic>X</italic><sub>&#x003A9;</sub>. For Lemma 3.7 the statement holds.</p>
<p><bold>Corollary 3.9</bold>. <italic>If</italic> &#x003A9; <italic>is totally bounded and</italic> <italic>X</italic><sub>&#x003A9;</sub> <italic>is complete,</italic> <italic>X</italic><sub>&#x003A9;</sub> <italic>is compact</italic>.</p>
<p>Proof: From Theorem 3.8, we have that <italic>X</italic><sub>&#x003A9;</sub> is totally bounded, and since by hypothesis it is also complete, it is compact.</p>
<p>Now, we will prove that the choice of the pseudo-metric <inline-formula><mml:math id="M41"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> on <italic>X</italic> makes the functions in &#x003A9; non-expansive.</p>
<p><bold>Definition 3.10</bold>. Two pseudo-metric spaces (<italic>P, d</italic><sub><italic>P</italic></sub>) and (<italic>Q, d</italic><sub><italic>Q</italic></sub>) are considered. A <bold>non-expansive</bold> function from (<italic>P, d</italic><sub><italic>P</italic></sub>) to (<italic>Q, d</italic><sub><italic>Q</italic></sub>) is a function <italic>f</italic>: <italic>P</italic> &#x02192; <italic>Q</italic> such that <italic>d</italic><sub><italic>Q</italic></sub>(<italic>f</italic>(<italic>p</italic><sub>1</sub>), <italic>f</italic>(<italic>p</italic><sub>2</sub>)) &#x02264; <italic>d</italic><sub><italic>P</italic></sub>(<italic>p</italic><sub>1</sub>, <italic>p</italic><sub>2</sub>) for any <italic>p</italic><sub>1</sub>, <italic>p</italic><sub>2</sub> &#x02208; <italic>P</italic>.</p>
<p>We denote as <italic>NE</italic>(<italic>P, Q</italic>) the space of all non-expansive functions from (<italic>P, d</italic><sub><italic>P</italic></sub>) to (<italic>Q, d</italic><sub><italic>Q</italic></sub>).</p>
<p><bold>Proposition 3.11</bold>. &#x003A9; &#x02286; <italic>NE</italic>(<italic>X</italic><sub>&#x003A9;</sub>, &#x0211D;).</p>
<p>Proof: For any <italic>x</italic><sub>1</sub>, <italic>x</italic><sub>2</sub> &#x02208; <italic>X</italic>, we have that</p>
<disp-formula id="E9"><mml:math id="M42"><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Then, the topology on X induced by <inline-formula><mml:math id="M43"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> naturally makes the measurements in &#x003A9; continuous. In particular, since the previous results hold for a generic <inline-formula><mml:math id="M44"><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo><mml:mo>&#x02286;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, they are also true for &#x003A6; and &#x003A6;&#x02032; in our model.</p>
<p><italic>Remark</italic> 3.12. Assuming that (&#x003A6;, &#x003A6;&#x02032;, <italic>S</italic>) is a perception triple. A function <italic>&#x003C6;</italic>&#x02032; &#x02208; &#x003A6;&#x02032; may not be continuous from <italic>X</italic><sub>&#x003A6;</sub> to &#x0211D; and a function <italic>&#x003C6;</italic> &#x02208; &#x003A6; may not be continuous from <inline-formula><mml:math id="M45"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> to &#x0211D;. In other words, the topology on <italic>X</italic> induced by the pseudo-metric of one of the function spaces does not make the functions in the other continuous.</p>
<p><italic>Example</italic> 3.13. Assuming <italic>X</italic> &#x0003D; &#x0211D;, for every <italic>a, b</italic> &#x02208; &#x0211D; the functions <italic>&#x003C6;</italic><sub><italic>a</italic></sub>:<italic>X</italic> &#x02192; &#x0211D; and <inline-formula><mml:math id="M46"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:math></inline-formula> are defined by setting</p>
<disp-formula id="E10"><mml:math id="M47"><mml:msub><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mi>a</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:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mtext>if&#x02009;</mml:mtext><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mtext>otherwise</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;&#x02003;&#x02003;</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>(</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:mtable columnalign='left'><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mtext>if&#x02009;</mml:mtext><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr columnalign='left'><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd columnalign='left'><mml:mrow><mml:mtext>otherwise</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>Suppose &#x003A6;: &#x0003D; {<italic>&#x003C6;</italic><sub><italic>a</italic></sub>:<italic>a</italic> &#x02265; 0} and <inline-formula><mml:math id="M48"><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Consider the symmetry with respect to the y-axis, i.e., the map <italic>s</italic>(<italic>x</italic>) &#x0003D; &#x02212;<italic>x</italic>. Surely, <inline-formula><mml:math id="M49"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. We can observe that the function <italic>&#x003C6;</italic><sub>1</sub> &#x02208; &#x003A6; is not continuous from <inline-formula><mml:math id="M50"><mml:msubsup><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> to &#x0211D;; indeed <inline-formula><mml:math id="M51"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>, but |<italic>&#x003C6;</italic><sub>1</sub>(0)&#x02212;<italic>&#x003C6;</italic><sub>1</sub>(2)| &#x0003D; 1.</p>
<p>However, if &#x003A6; &#x02286; &#x003A6;&#x02032;, we have that the functions in &#x003A6; are also continuous on <inline-formula><mml:math id="M52"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, indeed:</p>
<p><bold>Corollary 3.14</bold>. <italic>If</italic> &#x003A6; &#x02286; &#x003A6;&#x02032;, <italic>then</italic> <inline-formula><mml:math id="M53"><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>&#x02286;</mml:mo><mml:mstyle class="text"><mml:mtext mathvariant="bold">NE</mml:mtext></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>Proof: By Proposition 3.11, the statement trivially holds since <inline-formula><mml:math id="M54"><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>&#x02286;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02286;</mml:mo><mml:mstyle class="text"><mml:mtext mathvariant="bold">NE</mml:mtext></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></sec>
<sec>
<title>3.3 Pseudo-metrics on the space of operations</title>
<p><bold>Proposition 3.15</bold>. <italic>Every element of</italic> <inline-formula><mml:math id="M55"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> <italic>is non-expansive from</italic> <inline-formula><mml:math id="M56"><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> <italic>to</italic> <italic>X</italic><sub>&#x003A6;</sub>.</p>
<p>Proof: Considering a bijection <inline-formula><mml:math id="M57"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> we have that</p>
<disp-formula id="E11"><mml:math id="M58"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></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:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mo>|</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>for every <italic>x</italic><sub>1</sub>, <italic>x</italic><sub>2</sub> &#x02208; <italic>X</italic>, where &#x003A6;<italic>s</italic> &#x0003D; {<italic>&#x003C6;</italic><italic>s</italic>, <italic>&#x003C6;</italic> &#x02208; &#x003A6;}. Then, <inline-formula><mml:math id="M59"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mstyle class="text"><mml:mtext mathvariant="bold">NE</mml:mtext></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the statement is proved.</p>
<p>Now, we are ready to put more structure on <inline-formula><mml:math id="M60"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Considering a set <inline-formula><mml:math id="M61"><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo><mml:mo>&#x02286;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> of bounded real-valued functions, we can endow the set Aut(<italic>X</italic>) with a pseudo-metric inherited from &#x003A9;</p>
<disp-formula id="E12"><mml:math id="M62"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mo>||</mml:mo><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>||</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>for any <italic>s</italic><sub>1</sub>, <italic>s</italic><sub>2</sub> in Aut(<italic>X</italic>).</p>
<p><italic>Remark</italic> 3.16. Analogously to what happens in Remark 3.6 for <italic>X</italic>, the sets &#x003A6; and &#x003A6;&#x02032; can endow Aut(<italic>X</italic>) with two possibly different pseudo-metrics <inline-formula><mml:math id="M63"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M64"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. In particular, we can consider <inline-formula><mml:math id="M65"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as a pseudo-metric subspace of Aut(<italic>X</italic>) with the induced pseudo-metrics.</p>
<p><italic>Remark</italic> 3.17. We observe that, for any <italic>s</italic><sub>1</sub>, <italic>s</italic><sub>2</sub> in Aut(<italic>X</italic>),</p>
<disp-formula id="E13"><label>(3.3.1)</label><mml:math id="M66"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mo>&#x02225;</mml:mo><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</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:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</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:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>x</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:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>In other words, the pseudo-metric <inline-formula><mml:math id="M68"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, which is based on the action of the elements of Aut(<italic>X</italic>) on the set &#x003A9;, is exactly the usual uniform pseudo-metric on <italic>X</italic><sub>&#x003A9;</sub>.</p></sec>
<sec>
<title>3.4 The space of operations</title>
<p>Since we are only interested in transformations of functions in &#x003A6;, it would be natural to just endow <inline-formula><mml:math id="M69"><mml:mtext>Au</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>t</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with the pseudo-metric <inline-formula><mml:math id="M70"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. However, it is sometimes necessary to consider the pseudo-metric <inline-formula><mml:math id="M71"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> in order to guarantee the continuity of the composition of elements in <inline-formula><mml:math id="M72"><mml:mtext>Au</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>t</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, whenever it is admissible. Considering two elements <italic>s, t</italic> in <inline-formula><mml:math id="M73"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that <italic>st</italic> is still an element of <inline-formula><mml:math id="M74"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, i.e., for every function <italic>&#x003C6;</italic> &#x02208; &#x003A6;, we have that <italic>&#x003C6;</italic><italic>st</italic> &#x02208; &#x003A6;&#x02032;. Then, for any <italic>&#x003C6;</italic> &#x02208; &#x003A6; we have that</p>
<disp-formula id="E15"><mml:math id="M75"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>&#x02286;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Therefore, <italic>t</italic> is also an element of <inline-formula><mml:math id="M76"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. By definition, &#x003A6;<italic>s</italic> is contained in &#x003A6;&#x02032; for every <inline-formula><mml:math id="M77"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and this justifies the choice of considering in <inline-formula><mml:math id="M78"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> also the pseudo-metric <inline-formula><mml:math id="M79"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. We have shown, in particular, that if <italic>s, t</italic> are elements of <inline-formula><mml:math id="M80"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that <italic>st</italic> is still an element of <inline-formula><mml:math id="M81"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <italic>t</italic> is an element of <inline-formula><mml:math id="M82"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, which is an implication of the following proposition:</p>
<p><bold>Proposition 3.18</bold>. <italic>Let</italic> <inline-formula><mml:math id="M83"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. <italic>Then,</italic> <inline-formula><mml:math id="M84"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> <italic>if</italic> <inline-formula><mml:math id="M85"><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>Proof: If the composition <italic>st</italic> belongs to <inline-formula><mml:math id="M86"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, we have already proven that <inline-formula><mml:math id="M87"><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. On the other hand, if <inline-formula><mml:math id="M88"><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, we have that <inline-formula><mml:math id="M89"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> for every <inline-formula><mml:math id="M90"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:math></inline-formula>. Since <italic>&#x003C6;</italic>(<italic>st</italic>) &#x0003D; (<italic>&#x003C6;</italic><italic>s</italic>)<italic>t</italic>, it follows that <italic>&#x003C6;</italic>(<italic>st</italic>) &#x02208; &#x003A6;&#x02032; for every <italic>&#x003C6;</italic> &#x02208; &#x003A6;. Therefore, <inline-formula><mml:math id="M91"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the statement is proved.</p>
<p><italic>Remark</italic> 3.19. Let <inline-formula><mml:math id="M92"><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. We can observe that if <italic>s</italic> &#x02208; Aut<sub>&#x003A6;</sub>(<italic>X</italic>), &#x003A6;<italic>s</italic> &#x02286; &#x003A6; and <inline-formula><mml:math id="M93"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
<p><bold>Lemma 3.20</bold>. <italic>Consider</italic> <italic>r, s, t</italic> &#x02208; Aut(<italic>X</italic>). <italic>For any</italic> <inline-formula><mml:math id="M94"><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo><mml:mo>&#x02286;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, <italic>it holds that</italic></p>
<disp-formula id="E16"><mml:math id="M95"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Proof: Since <inline-formula><mml:math id="M96"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> preserves the distances, we have that:</p>
<disp-formula id="E17"><mml:math id="M97"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mo>||</mml:mo><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>||</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mo>||</mml:mo><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>||</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p><bold>Lemma 3.21</bold>. <italic>Consider</italic> <italic>r, s</italic> &#x02208; Aut(<italic>X</italic>) <italic>and</italic> <inline-formula><mml:math id="M98"><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. <italic>It holds that</italic></p>
<disp-formula id="E18"><mml:math id="M99"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>Proof: Since &#x003A6;<italic>t</italic> &#x02286; &#x003A6;&#x02032;, we have that:</p>
<disp-formula id="E19"><mml:math id="M100"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mo>||</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>||</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mo>||</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>||</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mo>||</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>||</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Let &#x003A0; be the set of all pairs (<italic>s, t</italic>) such that <inline-formula><mml:math id="M101"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. We endow &#x003A0; with the pseudo-metric</p>
<disp-formula id="E20"><mml:math id="M102"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003A0;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></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:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>and the corresponding topology.</p>
<p><bold>Proposition 3.22</bold>. <italic>The function</italic> <inline-formula><mml:math id="M103"><mml:mo>&#x025E6;</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>&#x003A0;</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> <italic>that maps</italic> (<italic>s, t</italic>) <italic>to st</italic> <italic>is non-expansive and hence continuous.</italic></p>
<p>Proof: Consider two elements (<italic>s</italic><sub>1</sub>, <italic>t</italic><sub>1</sub>), (<italic>s</italic><sub>2</sub>, <italic>t</italic><sub>2</sub>) of &#x003A0;. By Lemma 3.20 and Lemma 3.21,</p>
<disp-formula id="E21"><mml:math id="M104"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003A0;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></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:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Therefore, the statement is proved.</p>
<p>Let &#x003A5; be the set of all <italic>s</italic> with <inline-formula><mml:math id="M105"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
<p><bold>Proposition 3.23</bold>. <italic>The function</italic> <inline-formula><mml:math id="M106"><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x000B7;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>:</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003A5;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <italic>that maps</italic> <italic>s</italic> <italic>to</italic> <italic>s</italic><sup>&#x02212;1</sup>, <italic>is non-expansive, and hence continuous</italic>.</p>
<p>Proof: Consider two bijections <italic>s</italic><sub>1</sub>, <italic>s</italic><sub>2</sub> &#x02208; &#x003A5;. Because of Lemma 3.20 and Lemma 3.21, we obtain that</p>
<disp-formula id="E22"><mml:math id="M107"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>i</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>We have previously defined the map</p>
<disp-formula id="E23"><mml:math id="M108"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mtext>Au</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>t</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x021A6;</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>where <inline-formula><mml:math id="M109"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, for every <inline-formula><mml:math id="M110"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
<p><bold>Proposition 3.24</bold>. <italic>The function</italic> <inline-formula><mml:math id="M111"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> <italic>is continuous by choosing the pseudo-metric</italic> <inline-formula><mml:math id="M112"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> <italic>on</italic> <inline-formula><mml:math id="M113"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>Proof: We have that</p>
<disp-formula id="E24"><mml:math id="M114"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02225;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x02225;</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>&#x02225;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mo>||</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>||</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>||</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>||</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>||</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>||</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>||</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>||</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>||</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>||</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>for any <inline-formula><mml:math id="M115"><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="false" class="mml-overline"><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo accent="true">&#x000AF;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:math></inline-formula> and any <inline-formula><mml:math id="M116"><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. This proves that <inline-formula><mml:math id="M117"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">R</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is continuous.</p>
<p>Now, we can give a result about the compactness of <inline-formula><mml:math id="M118"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> under suitable assumptions.</p>
<p><bold>Proposition 3.25</bold>. <italic>If</italic> &#x003A6; <italic>and</italic> &#x003A6;&#x02032; <italic>are totally bounded</italic>, <inline-formula><mml:math id="M119"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> <italic>is totally bounded</italic>.</p>
<p>Proof: Consider a sequence (<italic>s</italic><sub><italic>i</italic></sub>)<sub><italic>i</italic>&#x02208;&#x02115;</sub> in <inline-formula><mml:math id="M120"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and a real number <italic>&#x003B5;</italic> &#x0003E; 0. Since &#x003A6; is totally bounded, we can find a finite subset &#x003A6;<sub><italic>&#x003B5;</italic></sub> &#x0003D; {<italic>&#x003C6;</italic><sub>1</sub>, &#x02026;, <italic>&#x003C6;</italic><sub><italic>n</italic></sub>} such that for every <italic>&#x003C6;</italic> &#x02208; &#x003A6;, there exists <italic>&#x003C6;</italic><sub><italic>r</italic></sub> &#x02208; &#x003A6; for which ||<italic>&#x003C6;</italic>&#x02212;<italic>&#x003C6;</italic><sub><italic>r</italic></sub>||<sub>&#x0221E;</sub> &#x0003C; <italic>&#x003B5;</italic>. Now, consider the sequence (<italic>&#x003C6;</italic><sub>1</sub><italic>s</italic><sub><italic>i</italic></sub>)<sub><italic>i</italic>&#x02208;&#x02115;</sub> in &#x003A6;&#x02032;. Since also &#x003A6;&#x02032; is totally bounded, from Lemma 3.7, it follows that we can extract a Cauchy subsequence (<italic>&#x003C6;</italic><sub>1</sub><italic>s</italic><sub><italic>i</italic><sub><italic>h</italic></sub></sub>)<sub><italic>h</italic>&#x02208;&#x02115;</sub>. Again, we can extract another Cauchy subsequence (<italic>&#x003C6;</italic><sub>2</sub><italic>s</italic><sub><italic>i</italic><sub><sub><italic>h</italic></sub><sub><italic>t</italic></sub></sub></sub>)<sub><italic>t</italic>&#x02208;&#x02115;</sub>. Repeating the process for every <italic>k</italic> &#x02208; {1, &#x02026;, <italic>n</italic>}, we are able to extract a subsequence of (<italic>s</italic><sub><italic>i</italic></sub>)<sub><italic>i</italic>&#x02208;&#x02115;</sub>, that for simplicity of notation we can indicate as (<italic>s</italic><sub><italic>i</italic><sub><italic>j</italic></sub></sub>)<sub><italic>j</italic>&#x02208;&#x02115;</sub>, such that (<italic>&#x003C6;</italic><sub><italic>k</italic></sub><italic>s</italic><sub><italic>i</italic><sub><italic>j</italic></sub></sub>)<sub><italic>j</italic>&#x02208;&#x02115;</sub> is a Cauchy sequence in &#x003A6;&#x02032; for every <italic>k</italic> &#x02208; {1, &#x02026;, <italic>n</italic>}.</p>
<p>Since &#x003A6;<sub><italic>&#x003B5;</italic></sub> is finite, we can find an index <inline-formula><mml:math id="M121"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x00237;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> such that for any <italic>k</italic> &#x02208; {1, &#x02026;, <italic>n</italic>}</p>
<disp-formula id="E25"><label>(3.4.1)</label><mml:math id="M122"><mml:mtable class="eqnarray" columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>||</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02113;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>||</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">for every&#x02003;</mml:mtext><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x00237;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Furthermore, we have that for any <italic>&#x003C6;</italic> &#x02208; &#x003A6;, any <italic>&#x003C6;</italic><sub><italic>k</italic></sub> &#x02208; &#x003A6;<sub><italic>&#x003B5;</italic></sub>, and any &#x02113;, <italic>m</italic> &#x02208; &#x02115;</p>
<disp-formula id="E26"><mml:math id="M123"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>||</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02113;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>||</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mo>||</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02113;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02113;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>||</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>||</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02113;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>||</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>||</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>||</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>||</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>||</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>||</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02113;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>||</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mo>||</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>||</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>We observe that the choice of <inline-formula><mml:math id="M124"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x00237;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> in (3.4.1) depends only on <italic>&#x003B5;</italic> and &#x003A6;<sub><italic>&#x003B5;</italic></sub> not on <italic>&#x003C6;</italic>. Then, choosing a <italic>&#x003C6;</italic><sub><italic>k</italic></sub> &#x02208; &#x003A6;<sub><italic>&#x003B5;</italic></sub> such that ||<italic>&#x003C6;</italic><sub><italic>k</italic></sub>&#x02212;<italic>&#x003C6;</italic>||<sub>&#x0221E;</sub> &#x0003C; <italic>&#x003B5;</italic>, we get ||<italic>&#x003C6;</italic><italic>s</italic><sub><italic>i</italic><sub>&#x02113;</sub></sub>&#x02212;<italic>&#x003C6;</italic><italic>s</italic><sub><italic>i</italic><sub><italic>m</italic></sub></sub>||<sub>&#x0221E;</sub> &#x0003C; 3<italic>&#x003B5;</italic> for every <italic>&#x003C6;</italic> &#x02208; &#x003A6; and every <inline-formula><mml:math id="M125"><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>&#x02265;</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>&#x00237;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>&#x00304;</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>. Hence, for every &#x02113;, <italic>m</italic> &#x02208; &#x02115;</p>
<disp-formula id="E27"><mml:math id="M126"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02113;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mo>||</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02113;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>||</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0003C;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Therefore, (<italic>s</italic><sub><italic>i</italic><sub><italic>j</italic></sub></sub>)<sub><italic>j</italic>&#x02208;&#x02115;</sub> is a Cauchy sequence in <inline-formula><mml:math id="M127"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. For Lemma 3.7, the statement holds.</p>
<p><bold> Corollary 4.26</bold>. <italic>Assume that</italic> <inline-formula><mml:math id="M128"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>&#x02286;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. <italic>If</italic> &#x003A6; <italic>and</italic> &#x003A6;&#x02032; <italic>are totally bounded and</italic> <inline-formula><mml:math id="M129"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> <italic>is complete, it is also compact</italic>.</p>
<p>Proof: From Proposition 3.25, we have that <italic>S</italic> is totally bounded, and since by hypothesis it is also complete, the statement holds.</p></sec></sec>
<sec id="s4">
<title>4 The space of P-GENEOs</title>
<p>In this section, we introduce the concept of Partial Group Equivariant Non-Expansive Operator (P-GENEO). P-GENEOs allow us to transform data sets, preserving symmetries and distances and maintaining the acceptability conditions of the transformations. We will also describe some topological results about the structure of the space of P-GENEOs and some techniques used for defining new P-GENEOs in order to populate the space of P-GENEOs.</p>
<p><bold>Definition 4.1</bold>. Let <italic>X, Y</italic> be sets and (&#x003A6;, &#x003A6;&#x02032;, <italic>S</italic>), (&#x003A8;, &#x003A8;&#x02032;, <italic>Q</italic>) be perception triples with domains <italic>X</italic> and <italic>Y</italic>, respectively. Consider a triple of functions (<italic>F, F</italic>&#x02032;, <italic>T</italic>) with the following properties:</p>
<list list-type="bullet">
<list-item><p><italic>F</italic>: &#x003A6; &#x02192; &#x003A8;, <italic>F</italic>&#x02032;:&#x003A6;&#x02032; &#x02192; &#x003A8;&#x02032;, <italic>T</italic>: <italic>S</italic> &#x02192; <italic>Q</italic>;</p></list-item>
<list-item><p>For any <italic>s, t</italic> &#x02208; <italic>S</italic> such that <italic>st</italic> &#x02208; <italic>S</italic> it holds that <italic>T</italic>(<italic>st</italic>) &#x0003D; <italic>T</italic>(<italic>s</italic>)<italic>T</italic>(<italic>t</italic>);</p></list-item>
<list-item><p>For any <italic>s</italic> &#x02208; <italic>S</italic> such that <italic>s</italic><sup>&#x02212;1</sup> &#x02208; <italic>S</italic> it holds that <italic>T</italic>(<italic>s</italic><sup>&#x02212;1</sup>) &#x0003D; <italic>T</italic>(<italic>s</italic>)<sup>&#x02212;1</sup>;</p></list-item>
<list-item><p>(<italic>F, F</italic>&#x02032;, <italic>T</italic>) is <italic>equivariant</italic>, i.e., <italic>F</italic>&#x02032;(<italic>&#x003C6;</italic><italic>s</italic>) &#x0003D; <italic>F</italic>(<italic>&#x003C6;</italic>)<italic>T</italic>(<italic>s</italic>) for every <italic>&#x003C6;</italic> &#x02208; &#x003A6;, <italic>s</italic> &#x02208; <italic>S</italic>.</p></list-item>
</list>
<p>The triple (<italic>F, F</italic>&#x02032;, <italic>T</italic>) is called a <bold>perception map</bold> or a <bold>Partial Group Equivariant Operator (P-GEO)</bold> from (&#x003A6;, &#x003A6;&#x02032;, <italic>S</italic>) to (&#x003A8;, &#x003A8;&#x02032;, <italic>Q</italic>).</p>
<p>In Remark 3.3, we observed that <inline-formula><mml:math id="M130"><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle class="text"><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">id</mml:mtext></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> if &#x003A6; &#x02286; &#x003A6;&#x02032;. Then, we can consider a perception triple (&#x003A6;, &#x003A6;&#x02032;, <italic>S</italic>) with &#x003A6; &#x02286; &#x003A6;&#x02032; and <inline-formula><mml:math id="M131"><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle class="text"><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">id</mml:mtext></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>&#x02286;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Now, we will show how a P-GEO from this perception triple behaves.</p>
<p><bold> Lemma 4.2</bold>. <italic>Consider two perception triples</italic> (&#x003A6;, &#x003A6;&#x02032;, <italic>S</italic>) <italic>and</italic> (&#x003A8;, &#x003A8;&#x02032;, <italic>Q</italic>) <italic>with domains</italic> <italic>X</italic> and <italic>Y</italic>, <italic>respectively, and with</italic> <inline-formula><mml:math id="M132"><mml:mtext>i</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>&#x02286;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. <italic>Let</italic> (<italic>F, F</italic>&#x02032;, <italic>T</italic>) <italic>be a P-GEO from</italic> (&#x003A6;, &#x003A6;&#x02032;, <italic>S</italic>) <italic>to</italic> (&#x003A8;, &#x003A8;&#x02032;, <italic>Q</italic>). <italic>Then</italic>, &#x003A8; &#x02286; &#x003A8;&#x02032; <italic>and</italic> <inline-formula><mml:math id="M133"><mml:mtext>i</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>&#x02286;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>Proof: Since (<italic>F, F</italic>&#x02032;, <italic>T</italic>) is a P-GEO, by definition, we have that, for any <italic>s, t</italic> &#x02208; <italic>S</italic> such that <italic>st</italic> &#x02208; <italic>S</italic>, <italic>T</italic>(<italic>st</italic>) &#x0003D; <italic>T</italic>(<italic>s</italic>)<italic>T</italic>(<italic>t</italic>). Since id<sub><italic>X</italic></sub> &#x02208; <italic>S</italic>, then</p>
<disp-formula id="E28"><mml:math id="M134"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">id</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">id</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">id</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">id</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">id</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>and hence <inline-formula><mml:math id="M135"><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle class="text"><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">id</mml:mtext></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mstyle class="text"><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">id</mml:mtext></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mo>&#x02286;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Moreover, for Remark 3.3, we have that &#x003A8; &#x02286; &#x003A8;&#x02032;.</p>
<p><bold>Proposition 4.3</bold>. <italic>Consider two perception triples</italic> (&#x003A6;, &#x003A6;&#x02032;, <italic>S</italic>) <italic>and</italic> (&#x003A8;, &#x003A8;&#x02032;, <italic>Q</italic>) <italic>with domains</italic> <italic>X</italic> <italic>and</italic> <italic>Y</italic>, <italic>respectively, and with</italic> <inline-formula><mml:math id="M136"><mml:mtext>i</mml:mtext><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>&#x02286;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>Aut</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. <italic>Let</italic> (<italic>F, F</italic>&#x02032;, <italic>T</italic>) <italic>be a P-GEO from</italic> (&#x003A6;, &#x003A6;&#x02032;, <italic>S</italic>) <italic>to</italic> (&#x003A8;, &#x003A8;&#x02032;, <italic>Q</italic>). <italic>Then</italic> <inline-formula><mml:math id="M137"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>Proof: Since (<italic>F, F</italic>&#x02032;, <italic>T</italic>) is a P-GEO, it is equivariant, and by Lemma 4.2, we have that</p>
<disp-formula id="E29"><mml:math id="M138"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">id</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">id</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">id</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>for every <italic>&#x003C6;</italic> &#x02208; &#x003A6;.</p>
<p><bold>Definition 4.4</bold>. Assume that (&#x003A6;, &#x003A6;&#x02032;, <italic>S</italic>) and (&#x003A8;, &#x003A8;&#x02032;, <italic>Q</italic>) are perception triples. If (<italic>F, F</italic>&#x02032;, <italic>T</italic>) is a perception map from (&#x003A6;, &#x003A6;&#x02032;, <italic>S</italic>) to (&#x003A8;, &#x003A8;&#x02032;, <italic>Q</italic>) and <italic>F</italic>, <italic>F</italic>&#x02032; are non-expansive, i.e.,</p>
<disp-formula id="E30"><mml:math id="M139"><mml:mtable columnalign="center"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>||</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>||</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mo>||</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>||</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;</mml:mtext><mml:mo>||</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>||</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mo>||</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>||</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>for every <italic>&#x003C6;</italic><sub>1</sub>, <italic>&#x003C6;</italic><sub>2</sub> &#x02208; &#x003A6;, <inline-formula><mml:math id="M140"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, (<italic>F, F</italic>&#x02032;, <italic>T</italic>) is called a <bold>Partial Group Equivariant Non-Expansive Operator (P-GENEO)</bold>.</p>
<p>In other words, a P-GENEO is a triple (<italic>F, F</italic>&#x02032;, <italic>T</italic>) such that <italic>F, F</italic>&#x02032; are non-expansive and the following diagram commutes for every <italic>s</italic> &#x02208; <italic>S</italic>:</p>
<disp-formula id="E31"><mml:math id="M141"><mml:mrow><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x0211B;</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x02192;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>&#x003A6;</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>&#x02193;</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>&#x02193;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x0211B;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>&#x003A8;</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x02192;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>&#x003A8;</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p><italic>Remark</italic> 4.5. We can observe that a GENEO (see Bergomi et al., <xref ref-type="bibr" rid="B1">2019</xref>) can be represented as a special case of P-GENEO, considering two perception triples (&#x003A6;, &#x003A6;&#x02032;, <italic>S</italic>), (&#x003A8;, &#x003A8;&#x02032;, <italic>Q</italic>) such that &#x003A6; &#x0003D; &#x003A6;&#x02032;, &#x003A8; &#x0003D; &#x003A8;&#x02032;, and the subsets containing the invariant transformations <italic>S</italic> and <italic>Q</italic> are groups (and then the map <italic>T</italic>: <italic>S</italic> &#x02192; <italic>Q</italic> is a homomorphism). In this setting, a P-GENEO (<italic>F, F</italic>&#x02032;, <italic>T</italic>) is a triple where the operators <italic>F</italic>, <italic>F</italic>&#x02032; are equal to each other (because of Proposition 4.3), and the map <italic>T</italic> is a homomorphism. Hence, instead of the triple, we can simply write the pair (<italic>F, T</italic>) that is a GENEO.</p>
<p>Considering two perception triples, we typically want to study the space of all P-GENEOs between them with the map <italic>T</italic> fixed. Therefore, when the map <italic>T</italic> is fixed and specified, we will simply consider pairs of operators (<italic>F, F</italic>&#x02032;) instead of triples (<italic>F, F</italic>&#x02032;, <italic>T</italic>), and we say that (<italic>F, F</italic>&#x02032;) is a P-GENEO <italic>associated with</italic> or <italic>with respect to</italic> the map <italic>T</italic>. Moreover, in this case, we indicate the property of equivariance of the triple (<italic>F, F</italic>&#x02032;, <italic>T</italic>) writing that the pair (<italic>F, F</italic>&#x02032;) is <italic>T</italic>-<italic>equivariant</italic>.</p>
<p><italic>Example</italic> 4.6. Let <italic>X</italic> &#x0003D; &#x0211D;<sup>2</sup>. Take a real number &#x02113; &#x0003E; 0. In <italic>X</italic>, consider the square <italic>Q</italic><sub>1</sub>: &#x0003D; [0, &#x02113;] &#x000D7; [0, &#x02113;] and its translation <italic>s</italic><sub><italic>a</italic></sub> of a vector <inline-formula><mml:math id="M142"><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M143"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Analogously, let us consider a real number 0 &#x0003C; <italic>&#x003B5;</italic> &#x0003C; &#x02113; and two squares inside <italic>Q</italic><sub>1</sub> and <inline-formula><mml:math id="M144"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, <italic>Q</italic><sub>2</sub>: &#x0003D; [<italic>&#x003B5;</italic>, &#x02113;&#x02212;<italic>&#x003B5;</italic>] &#x000D7; [<italic>&#x003B5;</italic>, &#x02113;&#x02212;<italic>&#x003B5;</italic>] and <inline-formula><mml:math id="M145"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x02113;</mml:mi><mml:mo>&#x0002B;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>&#x003B5;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, as shown in <xref ref-type="fig" rid="F2">Figure 2</xref>.</p>
<fig id="F2" position="float">
<label>Figure 2</label>
<caption><p>Squares used in Example 4.6.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="frai-06-1272619-g0002.tif"/>
</fig>
<p>Consider the following function spaces in <inline-formula><mml:math id="M146"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>:</p>
<disp-formula id="E32"><mml:math id="M147"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>|</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">supp</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02286;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>|</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">supp</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02286;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>|</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">supp</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02286;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>|</mml:mo><mml:mtext>&#x000A0;</mml:mtext><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">supp</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C8;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02286;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Let <inline-formula><mml:math id="M148"><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where <italic>s</italic><sub><italic>a</italic></sub> is the translation by the vector <italic>a</italic> &#x0003D; (<italic>a</italic><sub>1</sub>, <italic>a</italic><sub>2</sub>). The triples (&#x003A6;, &#x003A6;&#x02032;, <italic>S</italic>) and (&#x003A8;, &#x003A8;&#x02032;, <italic>S</italic>) are perception triples. This example could model the translation of two nested gray-scale images. We want to build now an operator between these images in order to obtain a transformation that commutes with the selected translation. We can consider the triple of functions (<italic>F, F</italic>&#x02032;, <italic>T</italic>) defined as follows: <italic>F</italic>: &#x003A6; &#x02192; &#x003A8; is the operator that maintains the output of functions in &#x003A6; at points of <italic>Q</italic><sub>2</sub> and set them to zero outside it; analogously, <italic>F</italic>&#x02032;:&#x003A6;&#x02032; &#x02192; &#x003A8;&#x02032; is the operator that maintains the output of functions in &#x003A6;&#x02032; at points of <inline-formula><mml:math id="M149"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and set them to zero outside it and <italic>T</italic> &#x0003D; id<sub><italic>S</italic></sub>. Therefore, the triple (<italic>F, F</italic>&#x02032;, <italic>T</italic>) is a P-GENEO from (&#x003A6;, &#x003A6;&#x02032;, <italic>S</italic>) to (&#x003A8;, &#x003A8;&#x02032;, <italic>S</italic>). It turns out that the maps are non-expansive, and the equivariance holds</p>
<disp-formula id="E33"><mml:math id="M150"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>for any <italic>&#x003C6;</italic> &#x02208; &#x003A6;. From the point of view of application, we are considering two square images and their translations, and we apply an operator that &#x0201C;cuts&#x0201D; the images, taking into account only the part of the image that interests the observer. This example justifies the definition of P-GENEO as a triple of operators (<italic>F, F</italic>&#x02032;, <italic>T</italic>), without requiring <italic>F</italic> and <italic>F</italic>&#x02032; to be equal in the possibly non-empty intersection of their domains. In fact, if <italic>&#x003C6;</italic> is a function contained in &#x003A6; &#x02229; &#x003A6;&#x02032;, its image <italic>via</italic> <italic>F</italic> and <italic>F</italic>&#x02032; may be different.</p>
<sec>
<title>4.1 Methods to construct P-GENEOs</title>
<p>Starting from a finite number of P-GENEOs, we will illustrate some methods to construct new P-GENEOs. First of all, the composition of two P-GENEOs is still a P-GENEO.</p>
<p><bold>Proposition 4.7</bold>. <italic>Given two composable P-GENEOs,</italic> <inline-formula><mml:math id="M151"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> <italic>and</italic> <inline-formula><mml:math id="M152"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <italic>their composition defined as</italic></p>
<disp-formula id="E34"><mml:math id="M153"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x025E6;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x025E6;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x025E6;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>K</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p><italic>is a P-GENEO</italic>.</p>
<p>Proof: First, one could easily check that the map <italic>T</italic> &#x0003D; <italic>T</italic><sub>2</sub> &#x025E6; <italic>T</italic><sub>1</sub> respects the second and the third property of Definition 4.1. Therefore, it remains to verify that <italic>F</italic>(&#x003A6;) &#x02286; &#x003A9;, <italic>F</italic>&#x02032;(&#x003A6;&#x02032;) &#x02286; &#x003A9;&#x02032; and the properties of equivariance and non-expansiveness are maintained.</p>
<list list-type="order">
<list-item><p>Since <italic>F</italic><sub>1</sub>(&#x003A6;) &#x02286; &#x003A8; and <italic>F</italic><sub>2</sub>(&#x003A8;) &#x02286; &#x003A9;, we have that <italic>F</italic>(&#x003A6;) &#x0003D; (<italic>F</italic><sub>2</sub> &#x025E6; <italic>F</italic><sub>1</sub>)(&#x003A6;) &#x0003D; <italic>F</italic><sub>2</sub>(<italic>F</italic><sub>1</sub>(&#x003A6;)) &#x02286; <italic>F</italic><sub>2</sub>(&#x003A8;) &#x02286; &#x003A9;. Analogously, <italic>F</italic>&#x02032;(&#x003A6;&#x02032;) &#x02286; &#x003A9;&#x02032;.</p></list-item>
<list-item><p>Since <inline-formula><mml:math id="M154"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M155"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are equivariant, (<italic>F, F</italic>&#x02032;, <italic>T</italic>) is equivariant. Indeed, for every <italic>&#x003C6;</italic> &#x02208; &#x003A6;, we have that</p>
<p><disp-formula id="E35"><mml:math id="M156"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x025E6;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>s</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:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x025E6;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x025E6;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p></list-item>
<list-item><p>Since <italic>F</italic><sub>1</sub> and <italic>F</italic><sub>2</sub> are non-expansive, <italic>F</italic> is non-expansive; indeed for every <italic>&#x003C6;</italic><sub>1</sub>, <italic>&#x003C6;</italic><sub>2</sub> &#x02208; &#x003A6;, we have that</p>
<p><disp-formula id="E36"><mml:math id="M157"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>||</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>||</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>||</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x025E6;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x025E6;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>||</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>||</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></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:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>||</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mo>||</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>||</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mo>||</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>||</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>Analogously, <italic>F</italic>&#x02032; is non-expansive.</p></list-item>
</list>
<p>Given a finite number of P-GENEOs with respect to the same map <italic>T</italic>, we illustrate a general method to construct a new operator as a combination of them. Given two sets <italic>X</italic> and <italic>Y</italic>, consider a finite set {<italic>H</italic><sub>1</sub>, &#x02026;, <italic>H</italic><sub><italic>n</italic></sub>} of functions from <inline-formula><mml:math id="M158"><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo><mml:mo>&#x02286;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> to <inline-formula><mml:math id="M159"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and a map <inline-formula><mml:math id="M160"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, where &#x0211D;<sup><italic>n</italic></sup> is endowed with the norm <inline-formula><mml:math id="M161"><mml:mo>||</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>||</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mo class="qopname">max</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo></mml:math></inline-formula>. We define <inline-formula><mml:math id="M162"><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">L</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> as</p>
<disp-formula id="E37"><mml:math id="M163"><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">L</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>for any &#x003C9; &#x02208; &#x003A9;, where <inline-formula><mml:math id="M164"><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:math></inline-formula> is defined by setting</p>
<disp-formula id="E38"><mml:math id="M165"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>H</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>for any <italic>y</italic> &#x02208; <italic>Y</italic>. Now, consider two perception triples (&#x003A6;, &#x003A6;&#x02032;, <italic>S</italic>) and (&#x003A8;, &#x003A8;&#x02032;, <italic>Q</italic>) with domains <italic>X</italic> and <italic>Y</italic>, respectively, and a finite set of P-GENEOs <inline-formula><mml:math id="M166"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> between them associated with the map <italic>T</italic>: <italic>S</italic> &#x02192; <italic>Q</italic>. We can consider the functions <inline-formula><mml:math id="M167"><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">L</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M168"><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">L</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, defined as before and state the following result.</p>
<p><bold>Proposition 4.8</bold>. <italic>Assume that</italic> <inline-formula><mml:math id="M169"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:math></inline-formula> is non-expansive. If <inline-formula><mml:math id="M170"><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">L</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02286;</mml:mo><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M171"><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">L</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02286;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M172"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">L</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">L</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> <italic>is a P-GENEO from</italic> (&#x003A6;, &#x003A6;&#x02032;, <italic>S</italic>) <italic>to</italic> (&#x003A8;, &#x003A8;&#x02032;, <italic>Q</italic>) <italic>with respect to</italic> <italic>T</italic>.</p>
<p>Proof: By hypothesis, <inline-formula><mml:math id="M173"><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">L</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02286;</mml:mo><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M174"><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">L</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02286;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, so we just need to verify the properties of equivariance and non-expansiveness.</p>
<list list-type="order">
<list-item><p>Since <inline-formula><mml:math id="M175"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are <italic>T</italic>-equivariant, for any <italic>&#x003C6;</italic> &#x02208; &#x003A6; and any <italic>s</italic> &#x02208; <italic>S</italic>, we have that:</p>
<p><disp-formula id="E39"><mml:math id="M176"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">L</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">L</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>Therefore, <inline-formula><mml:math id="M177"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">L</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">L</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is <italic>T</italic>-equivariant.</p></list-item>
<list-item><p>Since <italic>F</italic><sub>1</sub>, &#x02026;, <italic>F</italic><sub><italic>n</italic></sub> and <inline-formula><mml:math id="M178"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">L</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are non-expansive, for any <italic>&#x003C6;</italic><sub>1</sub>, <italic>&#x003C6;</italic><sub>2</sub> &#x02208; &#x003A6;, we have that:</p>
<p><disp-formula id="E40"><mml:math id="M179"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>||</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">L</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">L</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>||</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">max</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo class="qopname">&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;&#x000A0;&#x02003;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">max</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mo>|</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo class="qopname">&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x02003;&#x000A0;&#x02003;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>-</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>y</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:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">max</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mo>||</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo class="qopname">&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>||</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">max</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">max</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">max</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mo>||</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>||</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mo>||</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>||</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>Hence, <inline-formula><mml:math id="M180"><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">L</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is non-expansive. Analogously, since <inline-formula><mml:math id="M181"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M182"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">L</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are non-expansive, <inline-formula><mml:math id="M183"><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">L</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is non-expansive.</p></list-item>
</list>
<p>Therefore, <inline-formula><mml:math id="M184"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">L</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">L</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a P-GENEO from (&#x003A6;, &#x003A6;&#x02032;, <italic>S</italic>) to (&#x003A8;, &#x003A8;&#x02032;, <italic>Q</italic>) with respect to <italic>T</italic>.</p>
<p><italic>Remark 4.9</italic>. The above result describes a general method to build new P-GENEOs, starting from a finite number of known P-GENEOs <italic>via</italic> non-expansive maps. Some examples of such non-expansive maps are the maximum function, the power mean, and the convex combination (for further details, see Frosini and Quercioli, <xref ref-type="bibr" rid="B13">2017</xref>; Quercioli, <xref ref-type="bibr" rid="B19">2021a</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="B20">b</xref>).</p></sec>
<sec>
<title>4.2 Compactness and convexity of the space of P-GENEOs</title>
<p>Given two perception triples, under some assumptions on the data sets, it is possible to show two useful features in applications: compactness and convexity. These two properties guarantee, on the one hand, that the space of P-GENEOs can be approximated by a finite subset of them, and, on the other hand, that a convex combination of P-GENEOs is again a P-GENEO.</p>
<p>First, we define a metric on the space of P-GENEOs. Let <italic>X, Y</italic> be sets and consider two sets <inline-formula><mml:math id="M185"><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo><mml:mo>&#x02286;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x00394;</mml:mi><mml:mo>&#x02286;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, we can define the distance</p>
<disp-formula id="E41"><mml:math id="M186"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant='bold-italic'><mml:mtext>NE</mml:mtext></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mo>&#x003A9;</mml:mo></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mo>||</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C9;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>||</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p>for every <italic>F</italic><sub>1</sub>, <italic>F</italic><sub>2</sub> &#x02208; <bold>NE</bold>(&#x003A9;, &#x00394;).</p>
<p>The metric <italic>D</italic><sub>P-GENEO</sub> on the space <inline-formula><mml:math id="M187"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> of all the P-GENEOs between the perception triples (&#x003A6;, &#x003A6;&#x02032;, <italic>S</italic>) and (&#x003A8;, &#x003A8;&#x02032;, <italic>Q</italic>) associated with the map <italic>T</italic> is defined as</p>
<disp-formula id="E42"><mml:math id="M188"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext class="textrm" mathvariant="normal">P-GENEO</mml:mtext></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></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:mo>=</mml:mo><mml:mo class="qopname">max</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant='bold-italic'><mml:mtext>NE</mml:mtext></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle mathvariant='bold-italic'><mml:mtext>NE</mml:mtext></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo class="qopname">max</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mo>||</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>||</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">sup</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:mo>||</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>||</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>for every <inline-formula><mml:math id="M189"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>.</p>
<sec>
<title>4.2.1 Compactness</title>
<p>Before proceeding, we need to prove that the following result holds:</p>
<p><bold>Lemma 4.10</bold>. <italic>If</italic> (<italic>P, d</italic><sub><italic>P</italic></sub>), (<italic>Q, d</italic><sub><italic>Q</italic></sub>) <italic>are compact metric spaces</italic>, <bold>NE</bold>(<italic>P, Q</italic>) <italic>is compact</italic>.</p>
<p>Proof: Theorem 5 in the study by Li et al. (<xref ref-type="bibr" rid="B16">2012</xref>) implies that <bold>NE</bold>(<italic>P, Q</italic>) is relatively compact, since it is a equicontinuous space of maps. Hence, it will suffice to show that <bold>NE</bold>(<italic>P, Q</italic>) is closed. Considering a sequence (<italic>F</italic><sub><italic>i</italic></sub>)<sub><italic>i</italic>&#x02208;&#x02115;</sub> in <bold>NE</bold>(<italic>P, Q</italic>) such that <inline-formula><mml:math id="M190"><mml:msub><mml:mrow><mml:mo class="qopname">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi></mml:math></inline-formula>, we have that</p>
<disp-formula id="E43"><mml:math id="M191"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></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:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>Q</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>for every <italic>p</italic><sub>1</sub>, <italic>p</italic><sub>2</sub> &#x02208; <italic>P</italic>. Therefore, <italic>F</italic> &#x02208; <bold>NE</bold>(<italic>P, Q</italic>). It follows that <bold>NE</bold>(<italic>P, Q</italic>) is closed.</p>
<p>Consider two perception triples (&#x003A6;, &#x003A6;&#x02032;, <italic>S</italic>) and (&#x003A8;, &#x003A8;&#x02032;, <italic>Q</italic>), with domains <italic>X</italic> and <italic>Y</italic>, respectively, and the space <inline-formula><mml:math id="M192"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> of P-GENEOs between them associated with the map <italic>T</italic>: <italic>S</italic> &#x02192; <italic>Q</italic>. The following result holds:</p>
<p><bold>Theorem 4.11</bold>. <italic>If</italic> &#x003A6;, &#x003A6;&#x02032;, &#x003A8; <italic>and</italic> &#x003A8;&#x02032; <italic>are compact,</italic> <inline-formula><mml:math id="M193"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> <italic>is compact with respect to the metric</italic> <italic>D</italic><sub>P &#x02212; GENEO</sub>.</p>
<p>Proof: By definition, <inline-formula><mml:math id="M194"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02286;</mml:mo><mml:mstyle class="text"><mml:mtext mathvariant="bold">NE</mml:mtext></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x000D7;</mml:mo><mml:mstyle class="text"><mml:mtext mathvariant="bold">NE</mml:mtext></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>&#x003A8;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Since &#x003A6;, &#x003A6;&#x02032;, &#x003A8; and &#x003A8;&#x02032; are compact, for Lemma 4.10, the spaces <bold>NE</bold>(&#x003A6;, &#x003A8;) and <bold>NE</bold>(&#x003A6;&#x02032;, &#x003A8;&#x02032;) are also compact, and then, by Tychonoff&#x00027;s Theorem, the product <bold>NE</bold>(&#x003A6;, &#x003A8;) &#x000D7; <bold>NE</bold>(&#x003A6;&#x02032;, &#x003A8;&#x02032;) is also compact, with respect to the product topology. Hence, to prove our statement, it suffices to show that <inline-formula><mml:math id="M195"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is closed. Let us consider a sequence <inline-formula><mml:math id="M196"><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></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:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:mi>&#x02115;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> of P-GENEOs, converging to a pair (<italic>F, F</italic>&#x02032;) &#x02208; <bold>NE</bold>(&#x003A6;, &#x003A8;) &#x000D7; <bold>NE</bold>(&#x003A6;&#x02032;, &#x003A8;&#x02032;). Since <inline-formula><mml:math id="M197"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is <italic>T</italic>-equivariant for every <italic>i</italic> &#x02208; &#x02115; and the action of <italic>Q</italic> on &#x003A8; is continuous (see Proposition 3.24), (<italic>F, F</italic>&#x02032;) belongs to <inline-formula><mml:math id="M198"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. Indeed, we have that</p>
<disp-formula id="E44"><mml:math id="M199"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munder class="msub"><mml:mrow><mml:mo class="qopname">lim</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:munder></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>for every <italic>s</italic> &#x02208; <italic>S</italic> and every <italic>&#x003C6;</italic> &#x02208; &#x003A6;. Hence, <inline-formula><mml:math id="M200"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is a closed subset of a compact set, and then, it is also compact.</p></sec>
<sec>
<title>4.2.2 Convexity</title>
<p>Assume that &#x003A8;, &#x003A8;&#x02032; are convex. Let <inline-formula><mml:math id="M201"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and consider an <italic>n</italic>-tuple <inline-formula><mml:math id="M202"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x02026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>&#x0211D;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> with <italic>a</italic><sub><italic>i</italic></sub> &#x02265; 0 for every <italic>i</italic> &#x02208; {1, &#x02026;, <italic>n</italic>} and <inline-formula><mml:math id="M203"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula>. We can define two operators <italic>F</italic><sub>&#x003A3;</sub>:&#x003A6; &#x02192; &#x003A8; and <inline-formula><mml:math id="M204"><mml:msubsup><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>&#x003A3;</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>:</mml:mo><mml:msup><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo>&#x02192;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x003A8;</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula> as</p>
<disp-formula id="E45"><mml:math id="M205"><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>&#x003A3;</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munderover><mml:mo>&#x02211;</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:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x02009;and&#x02009;</mml:mtext><mml:msubsup><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>&#x003A3;</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munderover><mml:mo>&#x02211;</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:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>for every <italic>&#x003C6;</italic> &#x02208; &#x003A6;, <italic>&#x003C6;</italic>&#x02032; &#x02208; &#x003A6;&#x02032;. We notice that the convexity of &#x003A8; and &#x003A8;&#x02032; guarantees that <italic>F</italic><sub>&#x003A3;</sub> and <inline-formula><mml:math id="M206"><mml:msubsup><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>&#x003A3;</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> are well defined.</p>
<p><bold>Proposition 4.12</bold>. <inline-formula><mml:math id="M207"><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>&#x003A3;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>&#x003A3;</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:math></inline-formula> <italic>belongs to</italic> <inline-formula><mml:math id="M208"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>Proof: By hypothesis, for every <italic>i</italic> &#x02208; {1, &#x02026;, <italic>n</italic>}, <inline-formula><mml:math id="M209"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a perception map, and then:</p>
<disp-formula id="E46"><mml:math id="M210"><mml:mtable columnalign='left'><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>&#x003A3;</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munderover><mml:mo>&#x02211;</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:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msub><mml:msup><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munderover><mml:mo>&#x02211;</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:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mstyle><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:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munderover><mml:mo>&#x02211;</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:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>&#x003A3;</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>for every <italic>&#x003C6;</italic> &#x02208; &#x003A6; and every <italic>s</italic> &#x02208; <italic>S</italic>. Furthermore, since for every <italic>i</italic> &#x02208; {1, &#x02026;, <italic>n</italic>}, <italic>F</italic><sub><italic>i</italic></sub>(&#x003A6;) &#x02286; &#x003A8; and &#x003A8; are convex, also <italic>F</italic><sub>&#x003A3;</sub>(&#x003A6;) &#x02286; &#x003A8;. Analogously, the convexity of &#x003A8;&#x02032; implies that <inline-formula><mml:math id="M211"><mml:msubsup><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>&#x003A3;</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msup><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02286;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x003A8;</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula>. Therefore <inline-formula><mml:math id="M212"><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>&#x003A3;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>&#x003A3;</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:math></inline-formula> is a P-GEO. It remains to show the non-expansiveness of <italic>F</italic><sub>&#x003A3;</sub> and <inline-formula><mml:math id="M213"><mml:msubsup><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>&#x003A3;</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. Since <italic>F</italic><sub><italic>i</italic></sub> is non-expansive for any <italic>i</italic>, for every <italic>&#x003C6;</italic><sub>1</sub>, <italic>&#x003C6;</italic><sub>2</sub> &#x02208; &#x003A6;, we have that</p>
<disp-formula id="E47"><mml:math id="M214"><mml:mtable columnalign="left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>||</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003A3;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x003A3;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>||</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>||</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>||</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>||</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>||</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>||</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>||</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtext>&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;&#x000A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover accentunder="false" accent="false"><mml:mrow><mml:mo>&#x02211;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover></mml:mstyle><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>||</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>||</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>||</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mrow><mml:mo>||</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<p>Analogously, since every <inline-formula><mml:math id="M215"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is non-expansive, for every <inline-formula><mml:math id="M216"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x02208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>&#x003A6;</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x02032;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, we have that</p>
<disp-formula id="E48"><mml:math id="M217"><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>&#x003A3;</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:msup><mml:mi>&#x003A3;</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msup></mml:msub><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo><mml:msub><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x02264;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle='true'><mml:munderover><mml:mo>&#x02211;</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:mo>&#x0007C;</mml:mo></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&#x0007C;</mml:mo><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>&#x02212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x003C6;</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:msub><mml:mo>&#x02016;</mml:mo><mml:mi>&#x0221E;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>Therefore, we have proven that <inline-formula><mml:math id="M218"><mml:mo stretchy='false'>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>&#x003A3;</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>&#x003A3;</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo stretchy='false'>)</mml:mo></mml:math></inline-formula> is a P-GEO with <italic>F</italic><sub>&#x003A3;</sub> and <inline-formula><mml:math id="M219"><mml:msubsup><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>&#x003A3;</mml:mi><mml:mo>&#x02032;</mml:mo></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> non-expansive. Hence it is a P-GENEO.</p>
<p>Then, the following result holds:</p>
<p><bold>Corollary 4.13</bold>. <italic>If</italic> &#x003A8;, &#x003A8;&#x02032; <italic>are convex, the set</italic> <inline-formula><mml:math id="M220"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">F</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> <italic>is convex</italic>.</p>
<p>Proof: It is sufficient to apply Proposition 4.12 for <italic>n</italic> &#x0003D; 2 by setting <italic>a</italic><sub>1</sub> &#x0003D; <italic>t</italic>, <italic>a</italic><sub>2</sub> &#x0003D; 1&#x02212;<italic>t</italic> for 0 &#x02264; <italic>t</italic> &#x02264; 1.</p></sec></sec></sec>
<sec id="s5">
<title>5 P-GENEOs in applications</title>
<p>The importance of equivariance with respect to a group is becoming clear and widespread in many machine learning applications used for drug design, traffic forecasting, object recognition, and detection (see, e.g., Bronstein et al., <xref ref-type="bibr" rid="B5">2021</xref>; Gerken et al., <xref ref-type="bibr" rid="B15">2023</xref>). In some situations, however, requiring equivariance with respect to a whole group could even become an obstacle in the correct learning process of an equivariant neural network. In the following, we describe a possible application to optical character recognition (OCR), in which partial equivariance might be better suited than equivariance. Consider a planar transformation that deforms characters. One may notice that if such transformation is performed too many times, the letter may lose or change its meaning, as shown in <xref ref-type="fig" rid="F3">Figure 3</xref>. Another example is given by a reparameterization of the domain of a sound message. While a limited contraction or dilation of the domain can preserve the meaning attributed to the sound, an iterated application of the same transformation can radically change the perceived message.</p>
<fig id="F3" position="float">
<label>Figure 3</label>
<caption><p>Applying a &#x0201C;shape-preserving&#x0201D; homeomorphism twice can change a letter <italic>k</italic> into a letter <italic>x</italic>.</p></caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tiff" xlink:href="frai-06-1272619-g0003.tif"/>
</fig>
<p>Furthermore, experiments performed in the study by Weiler and Cesa (<xref ref-type="bibr" rid="B24">2019</xref>) have shown that tuning the level of equivariance in each layer of a neural network may increase the performance of the model. This tuning is, however, performed manually. The successive step, conducted in the study by Romero and Lohit (<xref ref-type="bibr" rid="B21">2022</xref>), is to learn the level of equivariance of each layer directly from data, possibly restricting to certain subsets whenever the full equivariance prevents a good classification performance. The authors of Romero and Lohit (<xref ref-type="bibr" rid="B21">2022</xref>) test their result on MNIST. In applications of this type, the use of P-GENEOs could allow partial equivariance to be framed within a precise mathematical model.</p></sec>
<sec sec-type="conclusions" id="s6">
<title>6 Conclusion</title>
<p>In this article, we proposed a generalization of some known results in the theory of GENEOs to a new mathematical framework, where the collection of all symmetries is represented by a subset of a group of transformations. We introduced P-GENEOs and showed that they are a generalization of GENEOs. We defined pseudo-metrics on the space of measurements and on the space of P-GENEOs and studied their induced topological structures. Under the assumption that the function spaces are compact and convex, we showed compactness and convexity of the space of P-GENEOs. In particular, compactness guarantees that any operator can be approximated by a finite number of operators belonging to the same space, while convexity allows us to build new P-GENEOs by taking convex combinations of P-GENEOs. Compactness and convexity together ensure that every strictly convex loss function on the space of P-GENEOs admits a unique global minimum. Given a collection of P-GENEOs, we presented a general method to construct new P-GENEOs as combinations of the initial ones.</p></sec>
<sec sec-type="data-availability" id="s7">
<title>Data availability statement</title>
<p>The original contributions presented in the study are included in the article/supplementary material, further inquiries can be directed to the corresponding author.</p></sec>
<sec sec-type="author-contributions" id="s8">
<title>Author contributions</title>
<p>LF: Writing &#x02013; original draft. PF: Writing &#x02013; original draft, Writing &#x02013; review &#x00026; editing. NQ: Writing &#x02013; original draft, Writing &#x02013; review &#x00026; editing. FT: Writing &#x02013; original draft, Writing &#x02013; review &#x00026; editing.</p></sec>
</body>
<back>
<sec sec-type="funding-information" id="s9">
<title>Funding</title>
<p>The author(s) declare financial support was received for the research, authorship, and/or publication of this article. This research has been partially supported by INdAM-GNSAGA. FT was supported by the Wallenberg AI, Autonomous System and Software Program (WASP) funded by Knut and Alice Wallenberg Foundation. PF and NQ carried out this work in the framework of the CNIT National Laboratory WiLab and the WiLab-Huawei Joint Innovation Center.</p>
</sec>
<sec sec-type="COI-statement" id="conf1">
<title>Conflict of interest</title>
<p>The authors declare that the research was conducted in the absence of any commercial or financial relationships that could be construed as a potential conflict of interest.</p>
</sec>
<sec sec-type="disclaimer" id="s10">
<title>Publisher&#x00027;s note</title>
<p>All claims expressed in this article are solely those of the authors and do not necessarily represent those of their affiliated organizations, or those of the publisher, the editors and the reviewers. Any product that may be evaluated in this article, or claim that may be made by its manufacturer, is not guaranteed or endorsed by the publisher.</p>
</sec>
<ref-list>
<title>References</title>
<ref id="B1">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bergomi</surname> <given-names>M. G.</given-names></name> <name><surname>Frosini</surname> <given-names>P.</given-names></name> <name><surname>Giorgi</surname> <given-names>D.</given-names></name> <name><surname>Quercioli</surname> <given-names>N.</given-names></name></person-group> (<year>2019</year>). <article-title>Towards a topological-geometrical theory of group equivariant non-expansive operators for data analysis and machine learning</article-title>. <source>Nat. Mach. Intellig</source>. <volume>1</volume>, <fpage>423</fpage>&#x02013;<lpage>433</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1038/s42256-019-0087-3</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B2">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bocchi</surname> <given-names>G.</given-names></name> <name><surname>Botteghi</surname> <given-names>S.</given-names></name> <name><surname>Brasini</surname> <given-names>M.</given-names></name> <name><surname>Frosini</surname> <given-names>P.</given-names></name> <name><surname>Quercioli</surname> <given-names>N.</given-names></name></person-group> (<year>2023</year>). <article-title>On the finite representation of linear group equivariant operators via permutant measures</article-title>. <source>Ann. Mathem. Artif. Intellig</source>. <volume>91</volume>, <fpage>465</fpage>&#x02013;<lpage>487</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s10472-022-09830-1</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B3">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bocchi</surname> <given-names>G.</given-names></name> <name><surname>Frosini</surname> <given-names>P.</given-names></name> <name><surname>Micheletti</surname> <given-names>A.</given-names></name> <name><surname>Pedretti</surname> <given-names>A.</given-names></name> <name><surname>Gratteri</surname> <given-names>C.</given-names></name> <name><surname>Lunghini</surname> <given-names>F.</given-names></name> <etal/></person-group>. (<year>2022</year>). <article-title>GENEOnet: a new machine learning paradigm based on Group Equivariant Non-Expansive Operators. An application to protein pocket detection</article-title>. <source>arXiv</source>.</citation>
</ref>
<ref id="B4">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bronstein</surname> <given-names>M. M.</given-names></name> <name><surname>Bruna</surname> <given-names>J.</given-names></name> <name><surname>LeCun</surname> <given-names>Y.</given-names></name> <name><surname>Szlam</surname> <given-names>A.</given-names></name> <name><surname>Vandergheynst</surname> <given-names>P.</given-names></name></person-group> (<year>2017</year>). <article-title>Geometric deep learning: going beyond euclidean data</article-title>. <source>IEEE Signal Process. Mag</source>. <volume>34</volume>, <fpage>18</fpage>&#x02013;<lpage>42</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/MSP.2017.2693418</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B5">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Bronstein</surname> <given-names>M. M.</given-names></name> <name><surname>Bruna</surname> <given-names>J.</given-names></name> <name><surname>Cohen</surname> <given-names>T.</given-names></name> <name><surname>Velivckovi&#x00107;</surname> <given-names>P.</given-names></name></person-group> (<year>2021</year>). <article-title>Geometric deep learning: grids, groups, graphs, geodesics, and gauges</article-title>. <source>arXiv</source>.</citation>
</ref>
<ref id="B6">
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Camporesi</surname> <given-names>F.</given-names></name> <name><surname>Frosini</surname> <given-names>P.</given-names></name> <name><surname>Quercioli</surname> <given-names>N.</given-names></name></person-group> (<year>2018</year>). <article-title>&#x0201C;On a new method to build group equivariant operators by means of permutants,&#x0201D;</article-title> in <source>Machine Learning and Knowledge Extraction: Second IFIP TC 5, TC 8/WG 8.4, 8.9, TC 12/WG 12.9 International Cross-Domain Conference, CD-MAKE 2018</source>. <publisher-loc>Hamburg, Germany</publisher-loc>: <publisher-name>Springer</publisher-name>, <fpage>265</fpage>&#x02013;<lpage>272</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B7">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Cascarano</surname> <given-names>P.</given-names></name> <name><surname>Frosini</surname> <given-names>P.</given-names></name> <name><surname>Quercioli</surname> <given-names>N.</given-names></name> <name><surname>Saki</surname> <given-names>A.</given-names></name></person-group> (<year>2021</year>). <article-title>On the geometric and Riemannian structure of the spaces of group equivariant non-expansive operators</article-title>. <source>arXiv</source>.</citation>
</ref>
<ref id="B8">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Chachlski</surname> <given-names>W.</given-names></name> <name><surname>De Gregorio</surname> <given-names>A.</given-names></name> <name><surname>Quercioli</surname> <given-names>N.</given-names></name> <name><surname>Tombari</surname> <given-names>F.</given-names></name></person-group> (<year>2023</year>). <article-title>Symmetries of data sets and functoriality of persistent homology</article-title>. <source>Theory Appl. Categor</source>. <volume>39</volume>, <fpage>667</fpage>&#x02013;<lpage>686</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B9">
<citation citation-type="web"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Cohen</surname> <given-names>T.</given-names></name> <name><surname>Welling</surname> <given-names>M.</given-names></name></person-group> (<year>2016</year>). <article-title>&#x0201C;Group equivariant convolutional networks,&#x0201D;</article-title> in <source>International Conference on Machine Learning</source>. <volume>PMLR</volume>, <fpage>2990</fpage>&#x02013;<lpage>2999</lpage>. Available online at: <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://jmlr.org/">jmlr.org</ext-link></citation>
</ref>
<ref id="B10">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Conti</surname> <given-names>F.</given-names></name> <name><surname>Frosini</surname> <given-names>P.</given-names></name> <name><surname>Quercioli</surname> <given-names>N.</given-names></name></person-group> (<year>2022</year>). <article-title>On the construction of group equivariant non-expansive operators via permutants and symmetric functions</article-title>. <source>Front. Artif. Intellig</source>. <volume>5</volume>, <fpage>16</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3389/frai.2022.786091</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">35243336</pub-id></citation></ref>
<ref id="B11">
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Finzi</surname> <given-names>M.</given-names></name> <name><surname>Benton</surname> <given-names>G.</given-names></name> <name><surname>Wilson</surname> <given-names>A. G.</given-names></name></person-group> (<year>2021</year>). <article-title>&#x0201C;Residual pathway priors for soft equivariance constraints,&#x0201D;</article-title> in <source>Advances in Neural Information Processing Systems</source> (<publisher-loc>Cambridge, MA</publisher-loc>: <publisher-name>The MIT Press</publisher-name>), <fpage>30037</fpage>&#x02013;<lpage>30049</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B12">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Frosini</surname> <given-names>P.</given-names></name> <name><surname>Gridelli</surname> <given-names>I.</given-names></name> <name><surname>Pascucci</surname> <given-names>A.</given-names></name></person-group> (<year>2023</year>). <article-title>A probabilistic result on impulsive noise reduction in topological data analysis through group equivariant non-expansive operators</article-title>. <source>Entropy</source> <volume>25</volume>, <fpage>1150</fpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.3390/e25081150</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">37628180</pub-id></citation></ref>
<ref id="B13">
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Frosini</surname> <given-names>P.</given-names></name> <name><surname>Quercioli</surname> <given-names>N.</given-names></name></person-group> (<year>2017</year>). <article-title>&#x0201C;Some remarks on the algebraic properties of group invariant operators in persistent homology,&#x0201D;</article-title> in <source>Machine Learning and Knowledge Extraction</source>, eds. <person-group person-group-type="editor"><name><surname>Holzinger</surname> <given-names>A.</given-names></name> <name><surname>Kieseberg</surname> <given-names>P.</given-names></name> <name><surname>Tjoa</surname> <given-names>A. M.</given-names></name> <name><surname>Weippl</surname> <given-names>E.</given-names></name></person-group>. <publisher-loc>Cham</publisher-loc>. <publisher-name>Springer International Publishing</publisher-name>, <fpage>14</fpage>&#x02013;<lpage>24</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B14">
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Gaal</surname> <given-names>S.</given-names></name></person-group> (<year>1964</year>). <source>Point Set Topology</source>. <publisher-loc>Amsterdam</publisher-loc>: <publisher-name>Elsevier Science</publisher-name>.</citation>
</ref>
<ref id="B15">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Gerken</surname> <given-names>J.</given-names></name> <name><surname>Aronsson</surname> <given-names>J.</given-names></name> <name><surname>Carlsson</surname> <given-names>O.</given-names></name> <name><surname>Linander</surname> <given-names>H.</given-names></name> <name><surname>Ohlsson</surname> <given-names>F.</given-names></name> <name><surname>Petersson</surname> <given-names>C.</given-names></name> <etal/></person-group>. (<year>2023</year>). <article-title>Geometric deep learning and equivariant neural networks</article-title>. <source>Artif. Intell. Rev</source>. <volume>56</volume>, <fpage>1</fpage>&#x02013;<lpage>58</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s10462-023-10502-7</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B16">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Li</surname> <given-names>R.</given-names></name> <name><surname>Zhong</surname> <given-names>S.</given-names></name> <name><surname>Swartz</surname> <given-names>C.</given-names></name></person-group> (<year>2012</year>). <article-title>An improvement of the Arzel-Ascoli theorem</article-title>. <source>Topol. Appl</source>. <volume>159</volume>, <fpage>2058</fpage>&#x02013;<lpage>2061</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.topol.2012.01.014</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B17">
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Masci</surname> <given-names>J.</given-names></name> <name><surname>Rodol&#x000E0;</surname> <given-names>E.</given-names></name> <name><surname>Boscaini</surname> <given-names>D.</given-names></name> <name><surname>Bronstein</surname> <given-names>M. M.</given-names></name> <name><surname>Li</surname> <given-names>H.</given-names></name></person-group> (<year>2016</year>). <article-title>&#x0201C;Geometric deep learning,&#x0201D;</article-title> in <source>SIGGRAPH ASIA 2016 Courses</source>. <publisher-loc>New York, NY</publisher-loc>: <publisher-name>Association for Computing Machinery</publisher-name>, <fpage>1</fpage>&#x02013;<lpage>50</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B18">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Micheletti</surname> <given-names>A.</given-names></name></person-group> (<year>2023</year>). <article-title>A new paradigm for artificial intelligence based on group equivariant non-expansive operators</article-title>. <source>Eur. Math. Soc. Mag</source>. <volume>128</volume>, <fpage>4</fpage>&#x02013;<lpage>12</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.4171/mag/133</pub-id></citation>
</ref>
<ref id="B19">
<citation citation-type="web"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Quercioli</surname> <given-names>N.</given-names></name></person-group> (<year>2021a</year>). <source>On the Topological Theory of Group Equivariant Non-Expansive Operators (PhD thesis). Bologna: Alma Mater Studiorum - Universit di Bologna</source>. Available online at: <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://amsdottorato.unibo.it/9770/">http://amsdottorato.unibo.it/9770/</ext-link>. (accessed July 12, 2023).</citation>
</ref>
<ref id="B20">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Quercioli</surname> <given-names>N.</given-names></name></person-group> (<year>2021b</year>). <article-title>&#x0201C;Some new methods to build group equivariant non-expansive operators in TDA,&#x0201D;</article-title> in <source>Topological Dynamics and Topological Data Analysis</source>, <fpage>229</fpage>&#x02013;<lpage>238</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B21">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Romero</surname> <given-names>D. W.</given-names></name> <name><surname>Lohit</surname> <given-names>S.</given-names></name></person-group> (<year>2022</year>). <article-title>Learning partial equivariances from data</article-title>. <source>Adv. Neural Inform. Proc. Syst</source>. <volume>35</volume>, <fpage>36466</fpage>&#x02013;<lpage>36478</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B22">
<citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>van der Ouderaa</surname> <given-names>T.</given-names></name> <name><surname>Romero</surname> <given-names>D. W.</given-names></name> <name><surname>van der Wilk</surname> <given-names>M.</given-names></name></person-group> (<year>2022</year>). <article-title>Relaxing equivariance constraints with non-stationary continuous filters</article-title>. <source>Adv. Neural Inform. Proc. Syst</source>. <volume>35</volume>, <fpage>33818</fpage>&#x02013;<lpage>33830</lpage>.</citation>
</ref>
<ref id="B23">
<citation citation-type="web"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Wang</surname> <given-names>R.</given-names></name> <name><surname>Walters</surname> <given-names>R.</given-names></name> <name><surname>Yu</surname> <given-names>R.</given-names></name></person-group> (<year>2022</year>). <article-title>&#x0201C;Approximately equivariant networks for imperfectly symmetric dynamics,&#x0201D;</article-title> in <source>Proceedings of the 39th International Conference on Machine Learning</source>. PMLR, <fpage>23078</fpage>&#x02013;<lpage>23091</lpage>. Available online at: <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://jmlr.org/">jmlr.org</ext-link></citation>
</ref>
<ref id="B24">
<citation citation-type="book"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Weiler</surname> <given-names>M.</given-names></name> <name><surname>Cesa</surname> <given-names>G.</given-names></name></person-group> (<year>2019</year>). <article-title>&#x0201C;General E(2)-equivariant steerable CNNs,&#x0201D;</article-title> in <source>Advances in Neural Information Processing Systems</source>, eds. <person-group person-group-type="editor"><name><surname>Wallach</surname> <given-names>H.</given-names></name> <name><surname>Larochelle</surname> <given-names>H.</given-names></name> <name><surname>Beygelzimer</surname> <given-names>A.</given-names></name> <name><surname>Alch&#x000E9;-Buc</surname> <given-names>F. d</given-names></name> <name><surname>Fox</surname> <given-names>E.</given-names></name> <name><surname>Garnett</surname> <given-names>R.</given-names></name></person-group>. <publisher-loc>New York</publisher-loc>: <publisher-name>Curran Associates, Inc, 32</publisher-name>.</citation>
</ref>
</ref-list>
</back>
</article> 