Une clique d'un graphe est un sous-ensemble de sommets dont le sous-graphe induit est complet.
idées de démonstration
Le résultat du lemme vient du fait que $\mathrm{Var}(Y_i) \le \mathbb{E}[Y_i^2]=\mathbb{E}[Y_i]$ pour tout $1\le i \le n$.
Pour appliquer ce lemme, notons $C_1, \ldots C_{\binom{n}{4}}$ l'ensembles des parties de taille $4$ de $\{1,\ldots, n \}$. Pour tout $1 \le i \le \binom{n}{4}$, notons $ X_i = {\bf 1}_{C_i \text{ est une clique dans } \mathcal{G}(n,p)} $ et notons $X=\sum_{i=1}^n X_i$.
Pour tous $1 \le i\neq j \le \binom{n}{4}$, on a
Ainsi, par le lemme, $$ \mathrm{Var} (X) \le \mathbb{E}[X] + \binom{n}{6} \binom{6}{2,2,2} p^{11} + \binom{n}{5} \binom{5}{2}p^9 = o(n^8 p^{12}), $$ ce qui conclut.
idée de démonstration Soit $X_n$ le nombre de sous-suites croissantes (différentes) de taille $\lfloor 3 \sqrt{n} \rfloor$ dans $\sigma_n$. Remarquons que si $I$ est une partie à $\lfloor 3 \sqrt{n} \rfloor$ éléments de $\{1, \ldots, n\}$, alors la probabilité que $\sigma_{\vert I}$ soit croissante est $$ \frac{1}{n !} \binom{n}{\lfloor 3 \sqrt{n} \rfloor} (n-\lfloor 3 \sqrt{n} \rfloor)! = \frac{1}{\lfloor 3 \sqrt{n} \rfloor!} $$ puisqu'il y a $\binom{n}{\lfloor 3 \sqrt{n} \rfloor}$ choix pour les termes de la sous-suite croissante (et leur ordre est imposé) et puisqu'il y a $(n- \lfloor 3 \sqrt{n} \rfloor)!$ choix pour le reste de la permutation. Ainsi, $$ \mathbb{E} [X_n] = \binom{n}{\lfloor 3 \sqrt{n} \rfloor} \frac{1}{\lfloor 3 \sqrt{n} \rfloor!}, $$ et l'espérance tend vers zéro grâce à Stirling.
[Fer23] V. Féray. Processus stochastiques discrets – Méthode de moments et marche aléatoire (2023). Disponible sur ce lien.
[MU05] M. Mitzenmacher, E. Upfal. Probability and Computing (2005). Cambridge University Press.