# SRBRD-09
## Lattice-Sparsity / Moment-Polytope Dual Closure
### Finite Occupancy Caps、Polynomial Majorants、Even-Degree Certificates 與 Layered Moment LP Duality

**母計畫：** RG-SCP / Reverse Goldbach Structural Closure Program  
**支線：** SRBRD — Symmetric Root-Bounded Relation Domain  
**輪次：** SRBRD-09  
**日期：** 2026-09-30  
**版本：** v0.1  
**作者：** Neo.K；Aletheia（GPT-5.6 Sol）  
**性質：** Exact Finite-Moment Closure / LP-Dual Certificate / Lattice-Sparsity Compression  
**前置：** SRBRD-00 ～ SRBRD-08  
**狀態：** 建立嚴格 stronger-than-Bonferroni 的 finite moment certificate family；尚未得到 uniform Goldbach closure

---

# 0. 本輪轉向

SRBRD-08 已證明 exact danger hypercells可由：

- prime-union product；
- canonical side assignment；
- CRT；
- root-valid interval；

精確計數。

原先 SRBRD-09 預定直接 upper-bound cycle-space mass。

但正式分析後發現一條更一般、也更強的路：

> 不必先選「tree / cycle / Bonferroni」某一種 combinatorial certificate。
> 只要利用 SRBRD 已有的 **finite occupancy cap**，就可以把 union upper-bound 問題本身轉成一個 finite moment polytope。

這產生：

$$
\boxed{
\text{Moment-Polytope Closure}.
}
$$

更重要的是，它允許：

$$
\boxed{
\text{even-degree rigorous upper certificates}.
}
$$

因此 Bonferroni 的 odd-order限制不再是 SRBRD finite closure 的基本限制。

---

# 1. Occupancy Recalled

對：

$$
d\in\Omega_m,
$$

定義 distinct prime-group occupancy：

$$
\boxed{
\mu_m(d)
=
\#\{r:d\in P_{m,r}\}.
}
$$

obstruction union indicator：

$$
\boxed{
\mathbf1_{\mathcal O_m}(d)
=
\mathbf1_{\{\mu_m(d)\ge1\}}.
}
$$

所以：

$$
\boxed{
|\mathcal O_m|
=
\sum_{d\in\Omega_m}
\mathbf1_{\{\mu_m(d)\ge1\}}.
}
$$

---

# 2. Occupancy Moments

對：

$$
j\ge1,
$$

定義：

$$
\boxed{
B_j(m)
=
\sum_{d\in\Omega_m}
\binom{\mu_m(d)}{j}.
}
$$

SRBRD-02 已證：

$$
B_j(m)
=
\sum_{\substack{
U\subseteq Q_m\\
|U|=j
}}
|H_m(U)|.
$$

所以：

$$
B_j
$$

可以直接由 arithmetic hypercells計算，

不需要 Goldbach success label。

---

# 3. Local Occupancy Cap

SRBRD-03：

$$
(m-d)(m+d)
=
m^2-d^2.
$$

若：

$$
\mu_m(d)\ge t,
$$

則前：

$$
t
$$

個 odd primes乘積：

$$
Q_t^{odd}
$$

滿足：

$$
Q_t^{odd}
\le
m^2-d^2.
$$

因此：

$$
\boxed{
\mu_m(d)\le\kappa_m(d),
}
$$

其中：

$$
\boxed{
\kappa_m(d)
=
\max
\{t:Q_t^{odd}\le m^2-d^2\}.
}
$$

---

# 4. Global Occupancy Cap

定義：

$$
\boxed{
\kappa(m)
=
\max
\{t:Q_t^{odd}\le m^2\}.
}
$$

則：

$$
\boxed{
0\le\mu_m(d)\le\kappa(m)
}
$$

對所有：

$$
d\in\Omega_m.
$$

所以 occupancy indicator只需要在有限 integer domain：

$$
\boxed{
k=0,1,\ldots,\kappa(m)
}
$$

上被控制。

這是本輪的核心 finite-closure入口。

---

# 5. Binomial-Basis Polynomial

考慮 degree：

$$
s
$$

的 binomial-basis polynomial：

$$
\boxed{
P(k)
=
\sum_{j=1}^{s}
\lambda_j
\binom{k}{j}.
}
$$

自動：

$$
P(0)=0.
$$

若能證：

$$
\boxed{
P(k)\ge1
\quad
\text{for all }
1\le k\le\kappa(m),
}
$$

則：

$$
P(\mu_m(d))
\ge
\mathbf1_{\{\mu_m(d)\ge1\}}.
$$

---

# 6. Moment-Polynomial Majorant Theorem

## Theorem SRBRD-09-T01

若：

$$
P(k)
=
\sum_{j=1}^{s}
\lambda_j\binom{k}{j}
$$

滿足：

$$
P(k)\ge1
$$

for：

$$
1\le k\le\kappa(m),
$$

則：

$$
\boxed{
|\mathcal O_m|
\le
\sum_{j=1}^{s}
\lambda_j B_j(m).
}
$$

proof：

逐 offset：

$$
\mathbf1_{\{\mu\ge1\}}
\le
P(\mu).
$$

summation：

$$
|\mathcal O_m|
\le
\sum_d
\sum_j
\lambda_j
\binom{\mu(d)}{j}
=
\sum_j
\lambda_jB_j.
$$

注意：

$$
\lambda_j
$$

可以為負。

因：

$$
B_j
$$

在 theorem中是 exact structural quantity。

---

# 7. Polynomial Non-Cover Certificate

## Corollary SRBRD-09-C01

若：

$$
\boxed{
\sum_{j=1}^{s}
\lambda_jB_j(m)
<
|\Omega_m|,
}
$$

則：

$$
\boxed{
\operatorname{Res}(m)\neq\varnothing.
}
$$

因此：

$$
\boxed{
R_G^{-}(2m)>0.
}
$$

---

# 8. Bonferroni Is a Special Case

對 odd：

$$
q,
$$

取：

$$
\boxed{
\lambda_j=(-1)^{j+1},
\qquad
1\le j\le q.
}
$$

則：

$$
P_q(k)
=
\sum_{j=1}^{q}
(-1)^{j+1}
\binom{k}{j}
\ge
\mathbf1_{\{k\ge1\}}.
$$

所以：

$$
\boxed{
U_q
=
B_1-B_2+\cdots+B_q
}
$$

只是 T01 的一個 special polynomial majorant。

---

# 9. Why SRBRD Can Beat Bonferroni Parity

一般 Bonferroni partial sum若直接使用：

$$
1,-1,+1,-1,\ldots
$$

係數，

只有 odd truncation是 union upper bound。

但 SRBRD 已知：

$$
\boxed{
\mu\le\kappa(m)<\infty.
}
$$

所以我們不需要 polynomial在所有：

$$
k\in\mathbb N
$$

上 majorize indicator。

只需：

$$
\boxed{
k=0,\ldots,\kappa(m).
}
$$

因此可以構造：

$$
\boxed{
\text{even-degree upper majorants}.
}
$$

這是本輪真正的新 freedom。

---

# 10. Degree-2 Cap Majorant

對：

$$
\kappa\ge2,
$$

定義：

$$
\boxed{
P_{\kappa}^{(2)}(k)
=
1-
\frac{
(k-1)(k-\kappa)
}{\kappa}.
}
$$

有：

$$
P_{\kappa}^{(2)}(0)=0.
$$

對 integer：

$$
1\le k\le\kappa,
$$

$$
(k-1)(k-\kappa)\le0.
$$

所以：

$$
\boxed{
P_{\kappa}^{(2)}(k)\ge1.
}
$$

---

# 11. Degree-2 Moment Bound

將：

$$
P_{\kappa}^{(2)}
$$

寫成 binomial basis：

$$
\boxed{
P_{\kappa}^{(2)}(k)
=
\binom{k}{1}
-
\frac{2}{\kappa}
\binom{k}{2}.
}
$$

因此：

## Theorem SRBRD-09-T02

$$
\boxed{
|\mathcal O_m|
\le
B_1(m)
-
\frac{2}{\kappa(m)}
B_2(m).
}
$$

這是一個 even-degree rigorous upper bound。

---

# 12. Degree-4 Cap-Majorant Family

現在選 integer：

$$
a
$$

滿足：

$$
\boxed{
2\le a\le\kappa-2.
}
$$

定義：

$$
\boxed{
P_{\kappa,a}^{(4)}(k)
=
1-
\frac{
(k-1)(k-a)(k-a-1)(k-\kappa)
}{
\kappa a(a+1)
}.
}
$$

---

# 13. Degree-4 Majorant Theorem

## Theorem SRBRD-09-T03

對 integer：

$$
0\le k\le\kappa,
$$

有：

$$
P_{\kappa,a}^{(4)}(0)=0,
$$

且對：

$$
1\le k\le\kappa,
$$

$$
\boxed{
P_{\kappa,a}^{(4)}(k)\ge1.
}
$$

---

# 14. T03 Sign Proof

roots：

$$
1,
\quad
a,
\quad
a+1,
\quad
\kappa.
$$

在 integer interval：

$$
1,\ldots,\kappa,
$$

product：

$$
(k-1)(k-a)(k-a-1)(k-\kappa)
$$

永遠：

$$
\le0.
$$

唯一可能變成 positive 的 open interval：

$$
(a,a+1)
$$

不包含任何 integer。

所以 polynomial majorizes occupancy indicator。

---

# 15. Degree-4 Binomial Coefficients

可寫：

$$
P_{\kappa,a}^{(4)}(k)
=
\lambda_1\binom{k}{1}
+
\lambda_2\binom{k}{2}
+
\lambda_3\binom{k}{3}
+
\lambda_4\binom{k}{4},
$$

其中：

$$
\boxed{
\lambda_1=1,
}
$$

$$
\boxed{
\lambda_2
=
\frac{
-4\kappa a
+
2\kappa
-
2a^2
+
6a
-
4
}{
\kappa a(a+1)
},
}
$$

$$
\boxed{
\lambda_3
=
\frac{
6(\kappa+2a-4)
}{
\kappa a(a+1)
},
}
$$

$$
\boxed{
\lambda_4
=
-\frac{
24
}{
\kappa a(a+1)
}.
}
$$

因此得到 explicit 4-moment upper bound。

---

# 16. General Even-Degree Cap Majorant

選：

$$
s\ge1.
$$

取：

$$
s-1
$$

個 disjoint consecutive root pairs：

$$
(a_1,a_1+1),
\ldots,
(a_{s-1},a_{s-1}+1)
$$

滿足：

$$
2\le a_1,
$$

$$
a_i+1<a_{i+1},
$$

$$
a_{s-1}+1<\kappa.
$$

定義：

$$
\boxed{
P_{\kappa,\mathbf a}^{(2s)}(k)
=
1-
\frac{
(k-1)(k-\kappa)
\prod_{i=1}^{s-1}
(k-a_i)(k-a_i-1)
}{
\kappa
\prod_{i=1}^{s-1}
a_i(a_i+1)
}.
}
$$

---

# 17. General Even-Degree Majorant Theorem

## Theorem SRBRD-09-T04

$$
\boxed{
P_{\kappa,\mathbf a}^{(2s)}(0)=0
}
$$

而對所有 integer：

$$
1\le k\le\kappa,
$$

$$
\boxed{
P_{\kappa,\mathbf a}^{(2s)}(k)\ge1.
}
$$

原因：

所有 positive-sign intervals都夾在 consecutive root pair：

$$
(a_i,a_i+1)
$$

之間，

而這些 open intervals不含 integer。

因此：

$$
\boxed{
\text{每個合法 paired-root pattern都生成 rigorous even-degree union upper certificate。}
}
$$

---

# 18. Finite Root-Pattern Optimization

對 fixed：

$$
m,
$$

$$
\kappa=\kappa(m),
$$

以及 degree：

$$
2s,
$$

合法 paired-root patterns數有限。

因此可以 exact搜尋：

$$
\boxed{
\min_{\mathbf a}
\sum_{j=1}^{2s}
\lambda_j(\kappa,\mathbf a)
B_j(m).
}
$$

每個 candidate polynomial都可 independently machine-check：

1. root pattern合法；
2. coefficients正確；
3. finite integer majorant：
   $$
   P(k)\ge1
   $$
   for：
   $$
   1\le k\le\kappa;
   $$
4. moment linear combination小於：
   $$
   |\Omega|.
   $$

---

# 19. Layered Occupancy Caps

global：

$$
\kappa(m)
$$

仍可能太鬆。

SRBRD-03 已有 local：

$$
\kappa_m(d).
$$

定義 cap layers：

$$
\boxed{
Z_t(m)
=
\{d\in\Omega_m:\kappa_m(d)=t\}.
}
$$

以及：

$$
\boxed{
N_t(m)=|Z_t(m)|.
}
$$

則：

$$
\boxed{
\Omega_m
=
\bigsqcup_t
Z_t(m).
}
$$

---

# 20. Occupancy Histogram Variables

定義 actual但未知 histogram：

$$
\boxed{
x_{t,k}
=
\#\left\{
d\in Z_t(m):
\mu_m(d)=k
\right\}.
}
$$

其中：

$$
0\le k\le t.
$$

它滿足：

$$
\boxed{
x_{t,k}\ge0,
}
$$

$$
\boxed{
\sum_{k=0}^{t}x_{t,k}=N_t,
}
$$

以及 moments：

$$
\boxed{
B_j
=
\sum_t
\sum_{k=j}^{t}
\binom{k}{j}
x_{t,k}.
}
$$

---

# 21. Union as Linear Functional

$$
\boxed{
|\mathcal O_m|
=
\sum_t
\sum_{k=1}^{t}
x_{t,k}.
}
$$

所以，若只保留：

- cap-layer sizes；
- moments $B_1,\ldots,B_s$；

可以把 union最大化問題寫成有限 linear program。

---

# 22. Moment-Polytope Primal

定義 real relaxation：

$$
\boxed{
\mathsf{MP}_s(m)
}
$$

為：

maximize：

$$
\sum_t
\sum_{k=1}^{t}
x_{t,k}
$$

subject to：

$$
x_{t,k}\ge0,
$$

$$
\sum_kx_{t,k}=N_t,
$$

以及：

$$
\sum_{t,k}
\binom{k}{j}x_{t,k}
=
B_j,
\qquad
1\le j\le s.
$$

令 optimum：

$$
\boxed{
U_s^{\mathrm{MP}}(m).
}
$$

actual occupancy histogram是 feasible point。

所以：

## Theorem SRBRD-09-T05

$$
\boxed{
|\mathcal O_m|
\le
U_s^{\mathrm{MP}}(m).
}
$$

---

# 23. LP Non-Cover Certificate

## Corollary SRBRD-09-C02

若：

$$
\boxed{
U_s^{\mathrm{MP}}(m)
<
|\Omega_m|,
}
$$

則：

$$
\boxed{
R_G^{-}(2m)>0.
}
$$

這是一個 rigorous continuous-LP certificate。

不需要 integrality。

---

# 24. Layered Dual Certificate

primal dual給一個非常簡潔的 certificate。

選：

- layer potentials：
  $$
  \alpha_t\in\mathbb Q;
  $$
- moment coefficients：
  $$
  \lambda_1,\ldots,\lambda_s\in\mathbb Q.
  $$

要求：

$$
\boxed{
\alpha_t
+
\sum_{j=1}^{s}
\lambda_j
\binom{k}{j}
\ge
\mathbf1_{\{k\ge1\}}
}
$$

對每個：

$$
t
$$

與：

$$
0\le k\le t.
$$

---

# 25. Layered Dual Upper Bound

## Theorem SRBRD-09-T06

若上述 finite inequalities全部成立，

則：

$$
\boxed{
|\mathcal O_m|
\le
\sum_t
\alpha_tN_t
+
\sum_{j=1}^{s}
\lambda_jB_j.
}
$$

proof：

對每個 offset：

$$
d\in Z_t,
$$

代入：

$$
k=\mu(d)\le t.
$$

summation即可。

---

# 26. Dual Non-Cover Certificate

如果：

$$
\boxed{
\sum_t
\alpha_tN_t
+
\sum_{j=1}^{s}
\lambda_jB_j
<
|\Omega_m|,
}
$$

則：

$$
\boxed{
\operatorname{Res}(m)\neq\varnothing.
}
$$

所有 certificate只需要 rational arithmetic驗證。

---

# 27. Global Polynomial Is a Special Dual

取：

$$
\alpha_t=0
$$

for all：

$$
t.
$$

就回到 T01：

$$
P(k)
=
\sum_j\lambda_j\binom{k}{j}
\ge1
$$

on：

$$
0<k\le\kappa.
$$

所以：

$$
\boxed{
\text{Moment-Polynomial Majorant}
\subseteq
\text{Layered LP Dual}.
}
$$

---

# 28. Bonferroni Is Again a Special Dual

odd：

$$
q,
$$

取：

$$
\alpha_t=0,
$$

$$
\lambda_j=(-1)^{j+1}
$$

for：

$$
j\le q.
$$

即 ordinary Bonferroni upper certificate。

所以目前所有 moment upper methods被統一成：

$$
\boxed{
\text{finite dual majorant}.
}
$$

---

# 29. Even-Degree Freedom Is the Main Gain

Bonferroni：

- $q=3$ upper；
- $q=4$ lower；
- $q=5$ upper。

Moment-polytope dual沒有這個 parity restriction。

只要 polynomial在：

$$
0,\ldots,\kappa
$$

上 majorize indicator，

degree：

$$
4,6,8,\ldots
$$

都可以直接作 union upper bound。

這在 finite controls中實際降低 certificate moment order。

---

# 30. Computational Control：$m=1094$

exact structural moments：

$$
|\Omega|=546,
$$

$$
B_1=1114,
$$

$$
B_2=921,
$$

$$
B_3=415,
$$

$$
B_4=108.
$$

global occupancy cap：

$$
\boxed{
\kappa(1094)=6.
}
$$

取 degree-4：

$$
a=3.
$$

得到：

$$
\boxed{
P(k)
=
1-
\frac{
(k-1)(k-3)(k-4)(k-6)
}{72}.
}
$$

在：

$$
k=0,\ldots,6
$$

上：

- $P(0)=0$；
- $P(k)\ge1$ for $k\ge1$。

binomial coefficients：

$$
\lambda_1=1,
$$

$$
\lambda_2=-\frac89,
$$

$$
\lambda_3=\frac23,
$$

$$
\lambda_4=-\frac13.
$$

所以：

$$
|\mathcal O|
\le
1114
-
\frac89(921)
+
\frac23(415)
-
\frac13(108).
$$

即：

$$
\boxed{
|\mathcal O|
\le536<546.
}
$$

因此 degree-4 moment certificate直接證 non-cover。

---

# 31. Why $m=1094$ Matters

SRBRD-05：

$$
q=3
$$

global forest certificate在：

$$
m=1094
$$

首次失敗。

SRBRD-06靠 locally-acyclic cycle gain重新證回。

SRBRD-09則給完全不同的 certificate：

$$
\boxed{
B_1,\ldots,B_4
+
\kappa=6
}
$$

已足夠。

也就是不需要 graph cycle optimization。

---

# 32. Computational Control：$m=5000$

$$
|\Omega|=2499,
$$

moments：

$$
B_1=5495,
$$

$$
B_2=5206,
$$

$$
B_3=2870,
$$

$$
B_4=944.
$$

global cap：

$$
\boxed{
\kappa(5000)=7.
}
$$

取 degree-4：

$$
a=3.
$$

polynomial：

$$
\boxed{
P(k)
=
1-
\frac{
(k-1)(k-3)(k-4)(k-7)
}{84}.
}
$$

得到 moment upper：

$$
\boxed{
|\mathcal O|
\le
\frac{52165}{21}
\approx
2484.048.
}
$$

而：

$$
2484.048<2499.
$$

所以：

$$
\boxed{
\text{只用 }B_1,\ldots,B_4
}
$$

已經 structural-certify：

$$
N=10000
$$

的 Goldbach success。

---

# 33. Why $m=5000$ Is Important

先前：

- SRBRD-05：
  $q=3$ forest失敗；
- SRBRD-06：
  $q=3$ locally-acyclic greedy仍失敗；
- ordinary Bonferroni：
  要到：
  $$
  q=5
  $$
  才成功。

SRBRD-09：

$$
\boxed{
\text{degree }4
}
$$

已經成功。

這是 finite occupancy cap真正產生的新 proof compression。

---

# 34. Computational Control：$m=100000$

$$
|\Omega|=49999.
$$

moments：

$$
B_1=139168,
$$

$$
B_2=176344,
$$

$$
B_3=136402,
$$

$$
B_4=69743,
$$

$$
B_5=23674,
$$

$$
B_6=5170.
$$

global cap：

$$
\boxed{
\kappa(100000)=9.
}
$$

degree-4最佳 paired-root control不足：

$$
\approx53541.74
>
49999.
$$

但 degree-6 paired-root pattern：

$$
\boxed{
(2,3),
\quad
(5,6)
}
$$

也就是 roots：

$$
1,2,3,5,6,9,
$$

給：

$$
\boxed{
|\mathcal O|
\le
\frac{441524}{9}
\approx
49058.22
<
49999.
}
$$

所以 degree-6 certificate成功。

---

# 35. Computational Control：$m=10^6$

$$
|\Omega|=499999.
$$

moments：

$$
B_1=1573938,
$$

$$
B_2=2303946,
$$

$$
B_3=2095573,
$$

$$
B_4=1292747,
$$

$$
B_5=550290,
$$

$$
B_6=159137.
$$

global cap：

$$
\boxed{
\kappa(10^6)=10.
}
$$

degree-6 paired roots：

$$
\boxed{
1,3,4,5,6,10
}
$$

即 pairs：

$$
(3,4),
\quad
(5,6),
$$

得到 polynomial：

$$
\boxed{
P(k)
=
1-
\frac{
(k-1)(k-3)(k-4)(k-5)(k-6)(k-10)
}{
3600
}.
}
$$

binomial-basis coefficients：

$$
\boxed{
1,
-\frac{71}{75},
\frac{21}{25},
-\frac{17}{25},
\frac{7}{15},
-\frac15.
}
$$

所以：

$$
\boxed{
|\mathcal O|
\le
\frac{12476427}{25}
=
499057.08
<
499999.
}
$$

因此只使用：

$$
\boxed{
B_1,\ldots,B_6
}
$$

就證 fixed：

$$
m=10^6
$$

non-cover。

---

# 36. Comparison with Ordinary Bonferroni at $m=10^6$

SRBRD-02 audit：

$$
U_5=623108
$$

失敗。

$$
U_7=492799
$$

成功。

所以 ordinary Bonferroni需要 moments到：

$$
B_7.
$$

Moment-polytope cap polynomial只需：

$$
\boxed{
B_6.
}
$$

這是實際一階 moment-order reduction。

---

# 37. Degree-6 Exactness at $\kappa=6$

若：

$$
\kappa=6,
$$

取 roots：

$$
1,2,3,4,5,6.
$$

則 polynomial在：

$$
k=1,\ldots,6
$$

全部：

$$
=1.
$$

因此：

$$
\boxed{
P(k)=\mathbf1_{\{k\ge1\}}
}
$$

on the entire occupancy domain。

所以：

$$
\boxed{
|\mathcal O|
=
\sum_{j=1}^{6}
\lambda_jB_j.
}
$$

這只是 finite binomial interpolation。

它說明：

> degree達 occupancy cap時，moment polynomial可以 exact recover union。

---

# 38. Exact Finite Interpolation Principle

更一般：

如果 moments取得到：

$$
B_1,\ldots,B_{\kappa},
$$

則 indicator：

$$
\mathbf1_{\{k\ge1\}}
$$

在 finite set：

$$
k=0,\ldots,\kappa
$$

可以 exact用 binomial basis表示：

$$
\boxed{
\mathbf1_{\{k\ge1\}}
=
\sum_{j=1}^{\kappa}
(-1)^{j+1}
\binom{k}{j}.
}
$$

所以：

$$
|\mathcal O|
$$

最終一定 finite exact closure。

真正 proof compression問題是：

> 能不能用：
> $$
> s\ll\kappa
> $$
> 的低 degree certificate就得到 strict non-cover？

---

# 39. Layered LP Can Only Improve

global polynomial使用：

$$
\mu\le\kappa(m).
$$

layered dual還知道：

$$
d\in Z_t
\Longrightarrow
\mu(d)\le t.
$$

所以：

$$
U_s^{MP}
$$

不會比最佳 global degree-$s$ majorant差。

因此：

$$
\boxed{
\text{Global Cap Polynomial}
\subseteq
\text{Layered Moment Polytope}.
}
$$

---

# 40. LP Dual Is a Formal Certificate, Not an Oracle

solver可以搜尋：

$$
\alpha_t,
\lambda_j.
$$

但正式證明不需要信任 solver。

只需要輸出 rational coefficients，

然後 machine-check：

1. 所有：
   $$
   \alpha_t+\sum_j\lambda_j\binom{k}{j}
   \ge\mathbf1_{\{k\ge1\}};
   $$
2. moment values / rigorous moment bounds；
3. 最終 rational sum：
   $$
   <|\Omega|.
   $$

所以 solver只是 certificate searcher。

---

# 41. Local-Cap Dual Interpretation

對每個 layer：

$$
t,
$$

function：

$$
\boxed{
P_t(k)
=
\alpha_t
+
\sum_j\lambda_j\binom{k}{j}
}
$$

只需要 majorize indicator於：

$$
0\le k\le t.
$$

frontier layers：

$$
t
$$

小，

所以可以允許一個 global polynomial在高 $k$ 處不夠強，

再用：

$$
\alpha_t
$$

局部修補。

這正式把 SRBRD-03 center–frontier geometry接入 LP dual。

---

# 42. Moment Bounds Can Replace Exact Moments

T01 / T06 目前使用 exact：

$$
B_j.
$$

但若：

$$
\lambda_j>0,
$$

只需要 rigorous upper bound：

$$
B_j\le U_j.
$$

若：

$$
\lambda_j<0,
$$

需要 rigorous lower bound：

$$
L_j\le B_j.
$$

因此：

$$
\boxed{
\sum_{\lambda_j>0}
\lambda_jU_j
+
\sum_{\lambda_j<0}
\lambda_jL_j
}
$$

仍是合法 union upper bound。

這是走向 uniform theorem的關鍵接口。

---

# 43. Signed Moment Provider Contract

定義：

$$
\boxed{
\operatorname{MomentEnvelope}_j
=
\begin{cases}
U_j,
&
\lambda_j>0,
\\
L_j,
&
\lambda_j<0.
\end{cases}
}
$$

那麼只要：

$$
P
$$

是 occupancy majorant，

即可得到：

$$
\boxed{
|\mathcal O_m|
\le
\sum_j
\lambda_j
\operatorname{MomentEnvelope}_j.
}
$$

這把「uniform moment bounds」直接接到 finite polynomial certificate。

---

# 44. Why Signs Matter

例如 degree-4 polynomial通常：

$$
\lambda_1>0,
$$

$$
\lambda_2<0,
$$

$$
\lambda_3>0,
$$

$$
\lambda_4<0.
$$

所以要 uniform upper-bound union：

需要：

- $B_1$ upper；
- $B_2$ lower；
- $B_3$ upper；
- $B_4$ lower。

這和 SRBRD-03 對 Bonferroni polarity的警告完全一致。

---

# 45. Relation to Forest / Cycle Certificates

forest methods產生：

$$
E_q
$$

lower bound。

moment polynomial則直接 majorize：

$$
\mathbf1_{\{\mu\ge1\}}.
$$

兩者不是互斥。

可以：

1. 用 forest / danger complex提供某些 negative-sign moment lower bounds；
2. 用 lattice sparsity提供 positive-sign moment upper bounds；
3. 最終由 polynomial dual組裝。

因此 SRBRD-09 開始把前面不同支線統一到：

$$
\boxed{
\text{signed finite moment certificate}.
}
$$

---

# 46. Moment-Polytope Barrier

即使 finite LP對每個 fixed：

$$
m
$$

都可以求，

這仍不是 uniform Goldbach proof。

因為：

- moments：
  $$
  B_j(m)
  $$
  隨 $m$ 變動；
- occupancy cap：
  $$
  \kappa(m)
  $$
  緩慢成長；
- 最佳 polynomial / dual coefficients也可能變。

所以真正下一步是：

$$
\boxed{
\text{uniformize moment envelopes and dual polynomials}.
}
$$

---

# 47. New Research Target

我們現在可以把 uniform Goldbach closure target壓成：

找到某個 degree：

$$
s(m)
$$

與 rigorous moment envelopes，使存在 dual certificate：

$$
\boxed{
\sum_t\alpha_tN_t
+
\sum_j
\lambda_j
\operatorname{MomentEnvelope}_j
<
|\Omega_m|
}
$$

for all：

$$
m\ge3.
$$

理想情況：

$$
s(m)
$$

為常數。

次佳：

$$
s(m)
$$

只需極慢成長。

---

# 48. Why This Is Potentially Stronger Than Raising Bonferroni Order

Bonferroni只允許固定係數：

$$
+1,-1,+1,-1,\ldots
$$

Moment polytope允許：

$$
\boxed{
\text{任何 rational coefficients}
}
$$

只要 finite occupancy domain上 majorant成立。

所以可以針對：

- $\kappa(m)$；
- local cap layers；
- moment sizes；

搜尋更有效的 signed combination。

這是一個真正更大的 proof-certificate class。

---

# 49. Formal Theorem Queue

```yaml
SRBRD_09:
  T01: finite_occupancy_polynomial_majorant_union_bound
  T02: degree2_cap_majorant
  T03: degree4_paired_root_majorant
  T04: general_even_degree_paired_root_majorant
  T05: moment_polytope_primal_upper_bound
  T06: layered_LP_dual_certificate
  T07: global_polynomial_as_dual_special_case
  T08: exact_interpolation_at_degree_kappa
  T09: signed_moment_envelope_substitution
```

---

# 50. Acceptance Gate

SRBRD-09 formal core前需：

1. global occupancy cap theorem；
2. polynomial majorant theorem；
3. rational signed summation proof；
4. degree-2 sign proof；
5. general paired-root sign proof；
6. degree-4 binomial coefficient derivation；
7. cap-layer partition；
8. moment-polytope primal；
9. LP dual weak-duality theorem或直接 finite summation proof；
10. exact interpolation；
11. signed moment envelope polarity；
12. finite numerical certificates用 exact rational重新驗證；
13. no solver-trust assumption；
14. no uniform Goldbach claim。

---

# 51. Verdict

本輪可正式給：

$$
\boxed{
\mathrm{SRBRD\mbox{-}09\ MOMENT\mbox{-}POLYTOPE\ DUAL\ PASS}.
}
$$

原因：

SRBRD 的 finite occupancy cap使：

$$
\boxed{
\text{union upper bound不再受 Bonferroni odd-order形式限制。}
}
$$

我們得到：

- degree-2 even certificate；
- general degree-$2s$ paired-root majorants；
- layered moment-polytope LP；
- rational dual certificate；
- signed moment-envelope interface。

而 finite controls已顯示實質 moment-order reduction：

- $m=5000$：
  degree $4$成功，而 ordinary Bonferroni需 $5$；
- $m=10^6$：
  degree $6$成功，而 ordinary Bonferroni需 $7$。

但：

$$
\boxed{
\mathrm{UNIFORM\ GOLDBACH\ CLOSURE\ STILL\ OPEN}.
}
$$

---

# 52. 下一輪建議

# SRBRD-10
## Uniform Moment Envelope / Dual-Polynomial Closure

現在最值得攻擊的不是再做更高 exact moments。

而是：

1. 為 positive-coefficient moments找 uniform upper bounds；
2. 為 negative-coefficient moments找 uniform lower bounds；
3. 使用 CRT / root interval / cofactor load來界：
   $$
   B_j;
   $$
4. 建立 degree-4、degree-6 polynomial的 symbolic inequality；
5. 研究：
   $$
   \kappa(m)
   $$
   隨 $m$ 緩慢成長時 paired-root pattern如何選；
6. 嘗試讓：
   $$
   \text{dual upper}<|\Omega|
   $$
   對整個 family成立。

這是目前第一次把：

$$
\boxed{
\text{Goldbach non-cover}
}
$$

壓成：

$$
\boxed{
\text{有限 degree 的 signed moment inequalities}.
}
$$

---

# 附錄 A：Degree-4 Contract

```yaml
inputs:
  kappa: integer >= 4
  a:
    2 <= a <= kappa-2

polynomial:
  P(k):
    1 - ((k-1)(k-a)(k-a-1)(k-kappa))/(kappa*a*(a+1))

integer_majorant:
  P(0): 0
  P(k)>=1:
    for: 1..kappa

binomial_coefficients:
  lambda1: 1
  lambda2:
    (-4*kappa*a + 2*kappa - 2*a^2 + 6*a - 4)/(kappa*a*(a+1))
  lambda3:
    6*(kappa+2*a-4)/(kappa*a*(a+1))
  lambda4:
    -24/(kappa*a*(a+1))
```

---

# 附錄 B：General Even-Degree Contract

```yaml
roots:
  - 1
  - paired_consecutive_integer_roots:
      - [a1,a1+1]
      - [a2,a2+1]
      - ...
  - kappa

normalization:
  P(0): 0

property:
  product_term <= 0 on every integer k in [1,kappa]

therefore:
  P(k) >= 1 on occupied integer states
```

---

# 附錄 C：Selected Exact-Rational Certificates

### $m=1094$

```yaml
Omega: 546
kappa: 6
degree: 4
paired_root_a: 3

moments:
  B1: 1114
  B2: 921
  B3: 415
  B4: 108

coefficients:
  - 1
  - -8/9
  - 2/3
  - -1/3

union_upper: 536
noncover: true
```

### $m=5000$

```yaml
Omega: 2499
kappa: 7
degree: 4
paired_root_a: 3

moments:
  B1: 5495
  B2: 5206
  B3: 2870
  B4: 944

union_upper:
  exact: 52165/21
  decimal: 2484.047619...

noncover: true
```

### $m=100000$

```yaml
Omega: 49999
kappa: 9
degree: 6
paired_roots:
  - [2,3]
  - [5,6]

moments:
  B1: 139168
  B2: 176344
  B3: 136402
  B4: 69743
  B5: 23674
  B6: 5170

union_upper:
  exact: 441524/9
  decimal: 49058.222222...

noncover: true
```

### $m=1000000$

```yaml
Omega: 499999
kappa: 10
degree: 6
paired_roots:
  - [3,4]
  - [5,6]

moments:
  B1: 1573938
  B2: 2303946
  B3: 2095573
  B4: 1292747
  B5: 550290
  B6: 159137

coefficients:
  - 1
  - -71/75
  - 21/25
  - -17/25
  - 7/15
  - -1/5

union_upper:
  exact: 12476427/25
  decimal: 499057.08

noncover: true
```

---

# 附錄 D：Moment-Polytope Dual Contract

```yaml
cap_layers:
  Z_t:
    local_occupancy_cap_equals: t
  N_t:
    card(Z_t)

dual_variables:
  alpha_t:
    rational: true
  lambda_j:
    rational: true

finite_constraints:
  for_each_t:
    for_k_in_0_to_t:
      alpha_t + sum(lambda_j*choose(k,j)) >= indicator(k>=1)

union_upper:
  sum(alpha_t*N_t) + sum(lambda_j*B_j)

certificate:
  if_union_upper_lt_card_Omega:
    residual_nonempty: true
```

---

# 附錄 E：Commit Decision

```yaml
research_round: SRBRD-09

decision:
  finite_occupancy_polynomial_majorants: true
  even_degree_upper_certificates: true
  moment_polytope_duality: true
  moment_order_reduction_observed: true
  uniform_goldbach_closure: false

new_exact_structures:
  - degree2_cap_majorant
  - paired_root_even_degree_majorants
  - layered_moment_polytope
  - rational_dual_certificate
  - signed_moment_envelope_interface

next:
  SRBRD-10_Uniform_MomentEnvelope_DualPolynomial_Closure
```
