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2021 年度 実施状況報告書

計算可能性理論,記述集合論,位相空間論における階層の究極的解析

研究課題

研究課題/領域番号 19K03602
研究機関名古屋大学

研究代表者

木原 貴行  名古屋大学, 情報学研究科, 准教授 (80722701)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード記述集合論 / 計算可能位相 / Lawvere-Tierney位相 / エフェクティブ・トポス / 実現可能性 / 擬ポーランド空間
研究実績の概要

本年度の研究の一つとして,計算可能解析学および記述集合論で近年深く研究されている擬ポーランド空間のイデアル表現について,京都大学のM. de Brecht氏およびV. Selivanov氏との共同研究を行った.擬ポーランド空間は,ポーランド空間だけでなく領域理論に現れるような距離化不可能空間も統一的に扱うための重要な空間概念であり,イデアルを用いて空間を表すことができると知られている.この共同研究においては,擬ポーランド空間のイデアル表現における記述複雑性の分析に着手し,様々な位相的性質のΠ^1_1-完全性を示した.
また,本年度の研究の中心としては,エフェクティブ・トポス上のLawvere-Tierney位相(以下LT-位相)の研究に大きな進展が見られたため,そちらに研究の方向性の舵を切ることにした.まず,エフェクティブ・トポス上のLT-位相を,計算可能解析学における拡張Weihrauch次数の観点で捉え直すことができることを明らかにした.これを利用して,LT-位相に関する Lee-van Oosten の問題すべてに解決を与えた.
また,相対部分結合子代数上のアセンブリの圏のある種の完備化としてトポスを得ることができるが,相対部分結合子代数の概念が明らかに記述集合論と関わっているにも関わらず,従来研究において相対部分結合子代数と記述集合論を結びつける従来研究が存在しなかったため,記述集合論的な観点からの整備を行った.たとえば,記述集合論におけるΣ-pointclassの概念が常に相対部分結合子代数を与えることを示した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

前年に報告したように,当初の主目的であったマーティンの第一予想は解決しているので,研究計画の枠外に舵を切る必要があった.これについて,エフェクティブ・トポス上のLT-位相の研究において目覚ましい進展が見られた.一般に,相対実現可能性トポス上のLT-位相と計算可能解析学におけるWeihrauch次数の概念が結びつくなど,当初の想定外の発見であり,これを用いてLee-van Oostenの問題がすべて解決できるなど,想定を遥かに超えた研究成果を得ることができた.

今後の研究の推進方策

本年度では大きな研究成果を得たものの,研究課題の中心から方向性が逸れてしまったため,今後の方針としては,本年度に得た相対実現可能性トポス上のLT-位相に関する成果を,本研究課題の中心である記述集合論の分野に反映させたとき,どのような応用が見られるかを分析する.特に,今年度,記述集合論におけるΣ-pointclassから常に相対実現可能性トポスを得られることを示したため,このようなトポスの構造を分析し,特にWadge次数との関連性を探る.また,前年度以前に,ボレル可測関数のWadge次数のシンタックスの順序代数的構造を明らかにしているため,この概念を抽象化して,その圏論的側面を探るのも一つの課題である.

次年度使用額が生じた理由

コロナ禍のため,予定していた国際会議参加や国際共同研究実施のための出張等が中止となり,予算を使い切れなかった.

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 6件、 招待講演 4件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] A.P. Ershov Institute(ロシア連邦)

    • 国名
      ロシア連邦
    • 外国機関名
      A.P. Ershov Institute
  • [雑誌論文] A COMPARISON OF VARIOUS ANALYTIC CHOICE PRINCIPLES2021

    • 著者名/発表者名
      D’AURIAC PAUL-ELLIOT ANGL?S、KIHARA TAKAYUKI
    • 雑誌名

      The Journal of Symbolic Logic

      巻: 86 ページ: 1452~1485

    • DOI

      10.1017/jsl.2021.37

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Computability of Subsets of Metric Spaces2021

    • 著者名/発表者名
      Iljazovic Zvonko、Kihara Takayuki
    • 雑誌名

      In: Brattka V., Hertling P. (eds) Handbook of Computability and Complexity in Analysis, Theory and Applications of Computability (In cooperation with the association Computability in Europe). Springer

      巻: 1 ページ: 29~69

    • DOI

      10.1007/978-3-030-59234-9_2

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] HYP with finite mind-changes2021

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Kihara
    • 学会等名
      Oberwolfach Workshop on Computability Theory
    • 国際学会
  • [学会発表] Lawvere-Tierney topologies for computability theorists2021

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Kihara
    • 学会等名
      Third Workshop on Digitalization and Computable Models
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 計算可能性と定義可能性による階層構造/この10年で何が起こったか2021

    • 著者名/発表者名
      木原貴行
    • 学会等名
      2021年度 日本数学会 秋季総合分科会
    • 招待講演
  • [学会発表] Lawvere-Tierney topologies for computability theorists2021

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Kihara
    • 学会等名
      CCC2021: Continuity, Computability, Constructivity From Logic to Algorithms
    • 国際学会
  • [学会発表] Computability theory and reverse mathematics via Lawvere-Tierney topologies2021

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Kihara
    • 学会等名
      Algorithmic Presentations in Mathematics
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] New directions in synthetic descriptive set theory2021

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Kihara
    • 学会等名
      Dagstuhl Seminar on Descriptive Set Theory and Computable Topology
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Lawvere-Tierney topologies for computability theorists, an introduction2021

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Kihara
    • 学会等名
      The second Japan-Russia workshop on effective descriptive set theory, computable analysis and automata
    • 国際学会
  • [備考]

    • URL

      http://www.math.mi.i.nagoya-u.ac.jp/~kihara/index-j.html

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公開日: 2022-12-28  

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