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多重分岐曲面の3次元多様体への埋め込み(グラフ理論と3次元多様体論の融合)

研究課題

研究課題/領域番号 17K05262
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 幾何学
研究機関駒澤大学

研究代表者

小沢 誠  駒澤大学, 総合教育研究部, 教授 (50308160)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワード臨界的複体 / 禁止複体 / 埋め込み / 3次元球面 / クラトフスキーの定理 / 多重分岐曲面 / 3次元多様体 / ハンドル体結び目 / 橋分解 / 安定同値定理 / 橋位置 / 安定化 / 3価グラフ / ヒーガード分解 / 種数 / グラフ / 結び目 / height / trunk / representativity / 最小交点数 / 最小橋数 / 3次元多様体
研究実績の概要

2023年度は、2022年度にメキシコ国立自治大学で共同研究をした内容を論文にまとめることに費やした。実際に執筆する際に、議論が甘いところがあり、そこを埋める為に半年ほどかかった。完成した論文「Forbidden complexes for the 3-sphere」はarXiv (https://arxiv.org/abs/2403.18279)に投稿し、現在ジャーナルに投稿中である。
この論文の主要な内容について述べる。単体的複体Xが単体的複体Yに関して臨界的であるとは、XがYに埋め込み不可能であり、Xの任意の点pについて、X-pがYに埋め込み可能であるときをいう。Γ(Y)をYに臨界的な単体的複体から成る集合とする。この研究の主要な目的は、n次元閉多様体YについてΓ(Y)を決定することである。
まず、Γ(S^1)=φであり、Γ(S^2)={K_5,K_{3,3}}であることが分かった。更に、F_gを種数gの向き付け可能閉曲面とし、Ω(F_g)をF_gに関する禁止グラフから成る集合とするとき、Γ(F_g)={F_0, ... , F_{g-1}} ∪ Ω(F_g)が成り立つことを示した。次の研究対象は、Γ(S^3)である。Γ(S^3)については、未決定であるが、2次元パートがグラフとS^1との直積であるような2次元単体的複体について、決定することができた。
この臨界的という定義は、ある意味で不完全である。そこで、単体的複体から成る集合Cについて、X, Y∈Cが同値であるとは、XがYに埋め込み可能であり、YがXに埋め込み可能であると定義する。この同値関係の下、臨界的の定義を改めると、完全となる。例えば、K_5上の錐CK_5について、[CK_5]は臨界的となる。一般に、XがS^3に埋め込み不可能ならば、Xの部分複体X'が存在して、[X']がS^3に関して臨界的であることを示せた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

2024年3月末にarXivに論文を投稿し、4月中旬にはジャーナルに投稿した。現在クイックレポートが届いたので、その対応中である。

今後の研究の推進方策

今後については、現在投稿中の論文をアクセプトまで持っていきたい。
また、論文中ではできなかった定理の一般化を研究目標としたい。

報告書

(7件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (56件)

すべて 2024 2022 2021 2020 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (7件) 雑誌論文 (15件) (うち国際共著 6件、 査読あり 14件、 オープンアクセス 13件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (32件) (うち国際学会 18件、 招待講演 20件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] メキシコ国立自治大学数学研究所(メキシコ)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] メキシコ国立自治大学数学研究所/CIMAT数学研究センター(メキシコ)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] テキサス大学エル・パソ校(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] メキシコ国立自治大学(メキシコ)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] UNAM Campus Juriquilla(メキシコ)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] カリフォルニア州立大学ロングビーチ校(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 中央大学校(韓国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Handlebody decompositions of three-manifolds and polycontinuous patterns2022

    • 著者名/発表者名
      Sakata N.、Mishina R.、Ogawa M.、Ishihara K.、Koda Y.、Ozawa M.、Shimokawa K.
    • 雑誌名

      Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences

      巻: 478 号: 2260 ページ: 20220073-20220073

    • DOI

      10.1098/rspa.2022.0073

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Multibranched Surfaces in 3-Manifolds2021

    • 著者名/発表者名
      Ozawa M.
    • 雑誌名

      Journal of Mathematical Sciences

      巻: 255 号: 2 ページ: 193-208

    • DOI

      10.1007/s10958-021-05362-x

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Stable equivalence of bridge positions of a handlebody-knot2021

    • 著者名/発表者名
      Ozawa Makoto
    • 雑誌名

      International Journal of Mathematics

      巻: 32 号: 13 ページ: 2150093-2150093

    • DOI

      10.1142/s0129167x21500932

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The maximum and minimum genus of a multibranched surface2020

    • 著者名/発表者名
      Eudave-Munoz Mario、Ozawa Makoto
    • 雑誌名

      Topology and its Applications

      巻: - ページ: 107502-107502

    • DOI

      10.1016/j.topol.2020.107502

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Мультиразветвленные поверхности в трехмерных многообразиях2020

    • 著者名/発表者名
      М. Озава
    • 雑誌名

      Записки научных семинаров ПОМИ

      巻: 498 ページ: 135-156

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A partial order on multibranched surfaces in 3-manifolds2020

    • 著者名/発表者名
      Ozawa Makoto
    • 雑誌名

      Topology and its Applications

      巻: 272 ページ: 107074-107074

    • DOI

      10.1016/j.topol.2020.107074

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Knots and surfaces2019

    • 著者名/発表者名
      Ozawa Makoto
    • 雑誌名

      Sugaku Expositions

      巻: 32 号: 2 ページ: 155-179

    • DOI

      10.1090/suga/442

    • NAID

      130006183069

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Stabilization of bridge decompositions of knots and bridge positions of knot types2019

    • 著者名/発表者名
      Yeonhee Jang, Tsuyoshi Kobayashi, Kazuto Takao, Makoto Ozawa
    • 雑誌名

      京都大学数理解析研究所 講究録

      巻: 2135 ページ: 2135-05

    • NAID

      120006888108

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Two More Proofs that the Kinoshita Graph is Knotted2019

    • 著者名/発表者名
      Ozawa Makoto、Taylor Scott A.
    • 雑誌名

      The American Mathematical Monthly

      巻: 126 号: 4 ページ: 352-357

    • DOI

      10.1080/00029890.2019.1565857

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Height, trunk and representativity of knots2019

    • 著者名/発表者名
      Ryan Blair, Makoto Ozawa
    • 雑誌名

      J. Math. Soc. Japan

      巻: 印刷中

    • NAID

      130007733312

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Neighborhood equivalence for multibranched surfaces in 3-manifolds2019

    • 著者名/発表者名
      Ishihara Kai、Koda Yuya、Ozawa Makoto、Shimokawa Koya
    • 雑誌名

      Topology and its Applications

      巻: 257 ページ: 11-21

    • DOI

      10.1016/j.topol.2019.02.005

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The incompatibility of crossing number and bridge number for knot diagrams2019

    • 著者名/発表者名
      Blair Ryan、Kjuchukova Alexandra、Ozawa Makoto
    • 雑誌名

      Discrete Mathematics

      巻: 342 号: 7 ページ: 1966-1978

    • DOI

      10.1016/j.disc.2019.03.013

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Unknotting submanifolds of the 3-sphere by twistings2018

    • 著者名/発表者名
      Makoto Ozawa
    • 雑誌名

      Ann. Sc. Norm. Super. Pisa Cl. Sci.

      巻: 未定 ページ: 1145-1153

    • DOI

      10.2422/2036-2145.201612_007

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Genera and minors of multibranched surfaces2017

    • 著者名/発表者名
      Shosaku Matsuzaki, Makoto Ozawa
    • 雑誌名

      Topology and its Applications

      巻: 230 ページ: 621-638

    • DOI

      10.1016/j.topol.2017.08.041

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dehn surgery and Seifert surface system2016

    • 著者名/発表者名
      Makoto Ozawa and Koya Shimokawa
    • 雑誌名

      Ann. Sc. Norm. Super. Pisa Cl. Sci. (5)

      巻: - ページ: 267-276

    • DOI

      10.2422/2036-2145.201410_008

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Critical complexes for the 3-sphere2024

    • 著者名/発表者名
      Makoto Ozawa
    • 学会等名
      East Asian Conference on Geometric Topology
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characterization of critical complexes which have a form $(G\times S^1)\cup H$2024

    • 著者名/発表者名
      Makoto Ozawa
    • 学会等名
      日本数学会2024年度年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Partially ordered set of complexes by embeddings and the existence of critical subcomplexes2024

    • 著者名/発表者名
      Makoto Ozawa
    • 学会等名
      日本数学会2024年度年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Forbidden minor multibranched surfaces and critical 2-complexes2022

    • 著者名/発表者名
      Makoto Ozawa
    • 学会等名
      Fico Gonzalez-Acuna Low Dimensional Topology Seminar
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The 10 unsolved problems in Knot Theory2022

    • 著者名/発表者名
      Makoto Ozawa
    • 学会等名
      Escuela Fico Gonzalez-Acuna de Nudos y 3-Variedades
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Forbidden minor multibranched surfaces and critical 2-complexes2022

    • 著者名/発表者名
      Makoto Ozawa
    • 学会等名
      Low Dimensional Topology and Circle-valued Morse Functions
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Critical complexes2022

    • 著者名/発表者名
      Makoto Ozawa
    • 学会等名
      Coloquio CIMAT-DEMAT
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The maximum and minimum genus of a multibranched surface2021

    • 著者名/発表者名
      小沢 誠
    • 学会等名
      東京女子大学トポロジーセミナー
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Multibranched surfaces in 3-manifolds2021

    • 著者名/発表者名
      Makoto Ozawa
    • 学会等名
      Moscow Conference on Combinatorics and Applications
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Forbidden minors for embeddings of multibranched surfaces in the 3-sphere2021

    • 著者名/発表者名
      Makoto Ozawa
    • 学会等名
      AMS Fall Southeastern Virtual Sectional Meeting
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Handlebody decompositions of 3-manifolds and polycontinuous patterns2021

    • 著者名/発表者名
      Makoto Ozawa
    • 学会等名
      UB Geometry and Topology Seminar
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The maximum and minimum genus of a multibranched surface2020

    • 著者名/発表者名
      小沢 誠
    • 学会等名
      JCCA2020 離散数学とその応用研究集会 ミニシンポジウム 結び目理論
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Morse position for handlebody-knots2020

    • 著者名/発表者名
      小沢 誠
    • 学会等名
      ハンドル体結び目とその周辺13
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Multibranched surfaces in 3-manifolds2020

    • 著者名/発表者名
      Makoto Ozawa
    • 学会等名
      Fico Gonzalez-Acuna Low Dimensional Topology Seminar
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The maximum and minimum genus of a multibranched surface2020

    • 著者名/発表者名
      Makoto Ozawa
    • 学会等名
      2019年度琉球結び目セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] The maximum and minimum genus of a multibranched surface2020

    • 著者名/発表者名
      Makoto Ozawa
    • 学会等名
      日本数学会2020年度年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 橋分解と橋位置と結び目の対称性2019

    • 著者名/発表者名
      高尾 和人
    • 学会等名
      変換群論とその応用
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Multibranched surfaces in 3-manifolds2019

    • 著者名/発表者名
      Makoto Ozawa
    • 学会等名
      Topology, Geometry, and Dynamics: Rokhlin - 100
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The maximum and minimum genus of a multibranched surface2019

    • 著者名/発表者名
      Makoto Ozawa
    • 学会等名
      The Third Pan-Pacific International Conference on Topology and Applications
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Multibranched surfaces in 3-manifolds2019

    • 著者名/発表者名
      Makoto Ozawa
    • 学会等名
      Coloquio Queretano del IMUNAM - Juriquilla
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A partial order on multibranched surfaces in 3-manifolds2019

    • 著者名/発表者名
      Makoto Ozawa
    • 学会等名
      Geometric Topology of low dimensions
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Decomposing Heegaard splittings along separating incompressible surfaces in 3-manifolds2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Ichihara
    • 学会等名
      日本数学会2019年度年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Trunk and representativity of knots2018

    • 著者名/発表者名
      Makoto Ozawa
    • 学会等名
      International Congress of Mathematicians 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A partial order on multibranched surfaces in 3-manifolds2018

    • 著者名/発表者名
      Makoto Ozawa
    • 学会等名
      2018年度琉球結び目セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] The incompatibility of crossing number and bridge number for knot diagrams2018

    • 著者名/発表者名
      Makoto Ozawa
    • 学会等名
      2017年度琉球結び目セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Positions of knots for minimizing geometrical invariants2018

    • 著者名/発表者名
      Makoto Ozawa
    • 学会等名
      School of Spatial Graph Theory
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Height, trunk and representativity of knots2018

    • 著者名/発表者名
      Makoto Ozawa
    • 学会等名
      日本数学会2018年度年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] The incompatibility of crossing number and bridge number for knot diagrams2018

    • 著者名/発表者名
      Makoto Ozawa
    • 学会等名
      日本数学会2018年度年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Variations of diagrammatic bridge number of knots2018

    • 著者名/発表者名
      Makoto Ozawa
    • 学会等名
      Topology seminar in Chung-ang University
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Embeddings of multibranched surfaces in the 3-sphere2017

    • 著者名/発表者名
      Mario Eudave-Munoz
    • 学会等名
      The 2nd Pan Pacific International Conference on Topology and Applications
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Thin position for incompressible surfaces in 3-manifolds2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Ichihara
    • 学会等名
      The 2nd Pan Pacific International Conference on Topology and Applications
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Height, trunk and representativity of knots2017

    • 著者名/発表者名
      Makoto Ozawa
    • 学会等名
      The 2nd Pan Pacific International Conference on Topology and Applications
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] Makoto Ozawa

    • URL

      https://www.komazawa-u.ac.jp/~w3c/research/

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [備考] Makoto Ozawa

    • URL

      https://www.komazawa-u.ac.jp/~w3c/

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2024-12-25  

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