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グラフ複体と種々のモジュライ空間のコホモロジー環の構造の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19H01785
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分11020:幾何学関連
研究機関東京大学

研究代表者

逆井 卓也  東京大学, 大学院数理科学研究科, 准教授 (60451902)

研究分担者 森田 茂之  東京大学, 大学院数理科学研究科, 名誉教授 (70011674)
鈴木 正明  明治大学, 総合数理学部, 専任教授 (70431616)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
13,780千円 (直接経費: 10,600千円、間接経費: 3,180千円)
2022年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2021年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2020年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2019年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
キーワードグラフ複体 / グラフホモロジー / 特性類 / Johnson準同型 / シンプレクティック微分 / 三角形分割 / 写像類群 / Johnson 準同型 / 曲面の三角形分割 / モジュライ空間 / トートロジー環
研究開始時の研究の概要

リーマン面のモジュライ空間や計量グラフのモジュライ空間は数学の様々な分野と関連した重要な研究対象である.これらの空間を有理コホモロジー群の構造を通じて位相幾何学的に理解することが研究の主目的であり,そのために Kontsevich の理論を通じて,グラフホモロジー群と呼ばれる,巨大な組み合わせ的対象の構造の研究へと問題を帰着させる.そこで,代表者と2人の分担者がこれまでに進めてきた理論的手法や計算機による計算技術を用いて,モジュライ空間の特性類を構築することを主目的とした一連の課題に取り組む.また,得られた結果を対応するモジュラー群の言葉を用いて変換し,3次元多様体論へと応用していく.

研究成果の概要

リーマン面やグラフのモジュライ空間のコホモロジー群の構造について、それと密接に関連した群の構造を調べ、次の結果を得た:
(1) 第6 Johnson 準同型の余核に現れていた新たな種の成分について、榎本-佐藤障害とガロア障害の関係を調べ、その独立性を示した. (2) Johnson 像の決定問題について、次数8の構造を明らかにした。(3) 藤井道彦氏との共同研究により, Seifert ファイバー空間の基本群の自然な生成系に関する増大関数の具体的計算を行った。(4) 曲面の三角形分割の空間から作られる Kim-Manturov の群について、田所勇樹氏、田中心氏と共同で、群構造を詳細に調べた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

リーマン面やグラフのモジュライ空間のコホモロジーは様々な数学の分野と結びついた重要な研究対象であり、これまでに多くの研究がなされてきた。これらを調べるのにあたって、グラフ複体やそのホモロジーの構造を調べることや、関連するモジュラー群の構造を調べることは大変有用であることが認識されており、直接的な位相幾何的応用にとどまらず、代数や数理物理など広範囲にわたる応用が期待される.本研究では,Johnson準同型と呼ばれる対象を研究の中心に据え、その構造を明らかにするとともに、それらと関連した幾つかの群の構造に関する研究を行い、新たな知見を得た.

報告書

(5件)
  • 2023 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 14件、 招待講演 13件) 備考 (1件) 学会・シンポジウム開催 (5件)

  • [雑誌論文] A non-commutative Reidemeister-Turaev torsion of homology cylinders2023

    • 著者名/発表者名
      Yuta Nozaki, Masatoshi Sato and Masaaki Suzuki
    • 雑誌名

      Trans. Amer. Math. Soc.

      巻: 376 号: 7 ページ: 5045-5088

    • DOI

      10.1090/tran/8925

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Torelli group, Johnson kernel and invariants of homology spheres2020

    • 著者名/発表者名
      Shigeyuki Morita, Takuya Sakasai and Masaaki Suzuki
    • 雑誌名

      Quantum Topology

      巻: 11 号: 2 ページ: 379-410

    • DOI

      10.4171/qt/138

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Morita's trace maps on the group of homology cobordisms2019

    • 著者名/発表者名
      Gwenael Massuyeau, Takuya Sakasai
    • 雑誌名

      Journal of Topology and Analysis

      巻: 未定 号: 03 ページ: 775-818

    • DOI

      10.1142/s179352531950064x

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] On groups of Kim-Manturov2024

    • 著者名/発表者名
      Takuya Sakasai
    • 学会等名
      The 19th East Asian Conference on Geometric Topology
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Invariants of homologically fibered knots2024

    • 著者名/発表者名
      Takuya Sakasai
    • 学会等名
      Knot theory, LMO invariants and related topics
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Twisted Alexander polynomials of knots associated to the regular representations of finite group2024

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Suzuki
    • 学会等名
      Knot theory, LMO invariants and related topics
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] On torsion degree functions2023

    • 著者名/発表者名
      Takuya Sakasai
    • 学会等名
      Mapping class groups and Quantum topology
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Teruaki for Mathematica2023

    • 著者名/発表者名
      逆井卓也
    • 学会等名
      トポロジーとコンピュータ 2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] (1) 群の Johnson 核のアーベル化の階数の有限性について (2) Johnson 核のアーベル化の表示について2023

    • 著者名/発表者名
      逆井卓也
    • 学会等名
      写像類群の部分群のコホモロジーと特殊線型群の表現
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] On the vanishing and the non-vanishing of the twisted Alexander polynomial2023

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Suzuki
    • 学会等名
      Intelligence of Low-dimensional Topology
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Twisted Alexander vanishing order of knots2023

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Suzuki
    • 学会等名
      Winter School on Low-dimensional Topology, Pohang University of Science and Technology
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Questions on B\overline{\Gamma}2023

    • 著者名/発表者名
      Shigeyuki Morita
    • 学会等名
      B\Gamma School
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 特性類を巡って2023

    • 著者名/発表者名
      森田茂之
    • 学会等名
      第2回日本数学会賞小平邦彦賞 受賞講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The symplectic derivation Lie algebra and the mapping class group of a surface2022

    • 著者名/発表者名
      Takuya Sakasai
    • 学会等名
      2022 Global KMS International Conference
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] On a theorem of Friedl and Vidussi2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木正明
    • 学会等名
      トポロジーとコンピュータ 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Minimal generating sets of groups of Kim-Manturov2022

    • 著者名/発表者名
      逆井卓也
    • 学会等名
      Groups in Low-Dimensional Topology
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Knot group, symmetric group, dihedral group, and twisted Alexander polynomial2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木正明
    • 学会等名
      Groups in Low-Dimensional Topology
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Higher dimensional extensions of Johnson homomorphisms via bordism groups2021

    • 著者名/発表者名
      Takuya Sakasai
    • 学会等名
      Geometry of discrete groups and hyperbolic spaces
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] On a group of Kim-Manturov2021

    • 著者名/発表者名
      逆井卓也
    • 学会等名
      Workshop on Groups in Geometry
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Generating function on epimorphisms between 2-bridge knot groups2021

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Suzuki
    • 学会等名
      East Asian Conference on Geometric Topology 2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Epimorphisms between two-bridge knot groups - crossing number, genus2020

    • 著者名/発表者名
      鈴木正明
    • 学会等名
      トポロジーとコンピュータ2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] On a structure of the symplectic derivation Lie algebra of the free Lie algebra2020

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Suzuki
    • 学会等名
      Teichmuller Theory: Classical, Higher, Super and Quantum
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] (1) Outer space and tropical curves, (2) Applications of the moduli space of tropical curves2020

    • 著者名/発表者名
      逆井卓也
    • 学会等名
      リーマン面のモジュライ空間の諸相
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Computations on Johnson homomorphisms and their applications2019

    • 著者名/発表者名
      Takuya Sakasai
    • 学会等名
      Computational Problems in Low-dimensional Topology II
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Johnson homomorphisms up to degree 72019

    • 著者名/発表者名
      Takuya Sakasai
    • 学会等名
      Johnson homomorphisms and related topics 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Computations in symplectic derivation Lie algebras and their applications2019

    • 著者名/発表者名
      Takuya Sakasai
    • 学会等名
      Graph complexes in algebraic geometry and topology
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Symplectic derivation Lie algebra of the free Lie algebra2019

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Suzuki
    • 学会等名
      Graph complexes in algebraic geometry and topology
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Two filtrations of the Torelli group2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木正明
    • 学会等名
      日本数学会2019年度秋季総合分科会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Higher dimensional extensions of Johnson homomorphisms via bordism groups2019

    • 著者名/発表者名
      逆井卓也
    • 学会等名
      低次元トポロジー in 白神
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Computations of Johnson homomorphisms and symplectic derivation algebra2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木正明
    • 学会等名
      低次元トポロジー in 白神
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] Homepage of Takuya SAKASAI

    • URL

      https://www.ms.u-tokyo.ac.jp/~sakasai/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書 2019 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] The 19th East Asian Conference on Geometric Topology2024

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] Mapping class groups and Quantum topology2023

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] Mapping class groups: pronilpotent and cohomological approaches2023

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] The 14th MSJ-SI: New Aspects of Teichmuller theory2022

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] Johnson homomorphisms and related topics 20192019

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

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