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2012 年度 実績報告書

図式による結び目理論の研究とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 24840030
研究機関広島大学

研究代表者

清水 理佳  広島大学, 理学(系)研究科(研究院), その他 (40638764)

研究期間 (年度) 2012-08-31 – 2014-03-31
キーワード結び目図式 / 結び目射影図 / ひずみ多項式 / 領域交差交換 / 領域結び目解消数 / 半ひねりスプライス / 既約度 / 平面曲線
研究概要

結び目図式のひずみ多項式の改良については、結び目不変量への改良までは及ばなかったが、様々な多項式としての性質や応用が見つかった。特に、研究代表者以外にもひずみ多項式に興味を持ち関連研究が豊かに行われ、それらについて行った議論は大変有意義なものであり、今後の研究につながるものである。
もうひとつのテーマである、領域結び目解消数の評価について、今年度はその基礎となる局所変形である領域交差交換について多くの考察を行った。特に、共同研究により、空間グラフの図式における領域交差交換について調べて興味深い結果を得た。
ひずみ多項式、領域交差交換の両方において関連研究を行っている研究者を中国から1週間ほど招待し、セミナーで講演していただき、また研究打ち合わせを行った。そこで得られたことは大変有意義な結果であり、今後共同研究に発展する可能性もある。
領域交差交換の研究の応用として、新しいスイッチングシステムを共同で発明し、特許出願した。また、領域交差交換を応用してできたゲーム、領域選択ゲームの幼児教育への応用についての共同研究も開始した。
結び目図式の形そのものを表す結び目射影図に関する研究も行った。半ひねりスプライスを用いて結び目射影図がどれぐらい既約であるかを表す既約度を導入し、既約度における性質を調べ、既約度の評価を与えた。また、いくつかのタイプの結び目射影図の既約度を決定した。

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

ひずみ多項式そのものの性質についての研究は進んだが、結び目不変量への改良、および応用は予定よりもやや遅れがちである。領域結び目解消数の加法性についてもあまり進まなかった。しかし、結び目図式の基本となる結び目射影図の研究は大変進んだ。既約性が大変重要であり、それを計る既約度の導入、またそれの評価ができた。

今後の研究の推進方策

今後は、ひずみ多項式の結び目不変量への改良に特に力を入れて取り組む。そのために絡み目図式に対してもひずみ多項式を考える。さらにinvertible 性の判定等にも使えるような応用を考える。
空間グラフの図式における領域交差交換に関する共同研究を進める。また、領域結び目解消数のさらに良い評価を見つける。
既約度のより良い評価にも取り組む。特に、既約度は常に3以下であるという研究代表者の予想を示したい。また既約度のフライプ不変性を示し結び目不変量への応用も試みる。

  • 研究成果

    (26件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (16件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Region crossing change is an unknotting operatrion2013

    • 著者名/発表者名
      Ayaka Shimizu
    • 雑誌名

      Journal of the Mathematical Society of Japan

      巻: - ページ: 掲載決定

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 結び目射影図の領域の不可避集合について2013

    • 著者名/発表者名
      清水理佳
    • 雑誌名

      研究集会「結び目の数学V」報告集

      巻: なし ページ: 1--8

  • [雑誌論文] 結び目理論から生まれたゲームとその仲間達2013

    • 著者名/発表者名
      清水理佳
    • 雑誌名

      第10回城崎新人セミナー報告集

      巻: なし ページ: 掲載決定

  • [雑誌論文] The warping polynomial of a knot diagram2012

    • 著者名/発表者名
      A Shimizu
    • 雑誌名

      Journal od Knot Theory and its Ramifications

      巻: 21 ページ: 1250124 (15pages)

    • DOI

      10.1142/S0218216512501246

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The half-twisted splice operation on reduced knot projections2012

    • 著者名/発表者名
      N Ito, and A Shimizu
    • 雑誌名

      Journal of Knot Theory and its Ramifications

      巻: 21 ページ: 1250112 (10pages)

    • DOI

      10.1142/S021821651250112X

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 結び目理論をゲームに応用する2012

    • 著者名/発表者名
      清水理佳
    • 雑誌名

      数学通信

      巻: 第17巻 ページ: 6-10

  • [雑誌論文] A game based on knot theory2012

    • 著者名/発表者名
      Ayaka Shimizu
    • 雑誌名

      Asia Pacific Mathematics Newsletter

      巻: 2 ページ: 22--23

  • [学会発表] The reducivity of knot projections2013

    • 著者名/発表者名
      Ayaka Shimizu
    • 学会等名
      Topology Seminar
    • 発表場所
      University of California, Santa Barbara(アメリカ)
    • 年月日
      20130305-20130305
  • [学会発表] ひずみ多項式を用いた結び目の研究2013

    • 著者名/発表者名
      清水理佳
    • 学会等名
      大阪市立大学2012年数学研究会特別賞受賞講演
    • 発表場所
      大阪市立大学
    • 年月日
      20130222-20130222
  • [学会発表] 結び目理論から生まれたゲームのその仲間達2013

    • 著者名/発表者名
      清水理佳
    • 学会等名
      第10回城崎新人セミナー
    • 発表場所
      城崎市民センター
    • 年月日
      20130218-20130218
    • 招待講演
  • [学会発表] Measuring how reduced a spherical curve is2013

    • 著者名/発表者名
      Ayaka Shimizu
    • 学会等名
      The 9th East Asian School of Knots and Related Topics
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      20130114-20130114
  • [学会発表] Irreducibility and reducibility of knot projections2013

    • 著者名/発表者名
      清水理佳
    • 学会等名
      E-KOOKセミナー
    • 発表場所
      大阪市立大学
    • 年月日
      2013-02-14
  • [学会発表] 平面曲線の既約度と不可避集合について2012

    • 著者名/発表者名
      清水理佳
    • 学会等名
      研究集会「幾何解析とその周辺」
    • 発表場所
      日光市藤原公民館
    • 年月日
      20121125-20121125
  • [学会発表] 結び目の射影図の既約度と不可避集合について2012

    • 著者名/発表者名
      清水理佳
    • 学会等名
      第25回位相幾何学的グラフ理論研究集会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 年月日
      20121117-20121117
  • [学会発表] “Region Select” – a game using knot theory!(ポスター発表)2012

    • 著者名/発表者名
      A. Kawauchi, K. Kishimoto and A. Shimizu
    • 学会等名
      2012 China International Industory Fair
    • 発表場所
      Shanghai New International Expo Centre(中国)
    • 年月日
      20121106-20121110
  • [学会発表] 結び目理論から生まれたゲームとスイッチについて2012

    • 著者名/発表者名
      清水理佳
    • 学会等名
      数理情報科学セミナー
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      20121017-20121017
  • [学会発表] 結び目射影図の領域の不可避集合について2012

    • 著者名/発表者名
      清水理佳
    • 学会等名
      2012 琉球結び目セミナー
    • 発表場所
      てんぶす那覇
    • 年月日
      20120903-20120903
  • [学会発表] 球面上の結び目射影図の領域の不可避集合について2012

    • 著者名/発表者名
      清水理佳
    • 学会等名
      研究集会「結び目の数学V」
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2012-12-23
  • [学会発表] 平面曲線の既約度について2012

    • 著者名/発表者名
      清水理佳
    • 学会等名
      東京女子大学トポロジーセミナー
    • 発表場所
      東京女子大学
    • 年月日
      2012-12-22
  • [学会発表] Unavoidable sets of regions for knot projections2012

    • 著者名/発表者名
      清水理佳
    • 学会等名
      組合せ論セミナー
    • 発表場所
      慶応義塾大学
    • 年月日
      2012-12-17
  • [学会発表] The reducivity of spherical curves2012

    • 著者名/発表者名
      A Shimizu
    • 学会等名
      Friday Seminar on Knot Theory
    • 発表場所
      大阪市立大学
    • 年月日
      2012-12-17
  • [学会発表] 結び目の射影図の既約度について2012

    • 著者名/発表者名
      清水理佳
    • 学会等名
      奈良女子大学数学教室談話会
    • 発表場所
      奈良女子大学
    • 年月日
      2012-10-25
  • [学会発表] 結び目理論を応用したゲームとスイッチ2012

    • 著者名/発表者名
      清水理佳
    • 学会等名
      数学ソフトウェアとフリードキュメント
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2012-09-17
  • [図書] 結び目理論とゲーム2013

    • 著者名/発表者名
      河内明夫、岸本健吾、清水理佳
    • 総ページ数
      128
    • 出版者
      朝倉書店
  • [備考] Ayaka Shimizu's website -papers

    • URL

      http://www.nat.gunma-ct.ac.jp/~shimizu/papers.html

  • [備考] Ayaka Shimizu's website -talks

    • URL

      http://www.nat.gunma-ct.ac.jp/~shimizu/talks.html

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公開日: 2014-07-24  

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