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2015 年度 実績報告書

グラフィクスとカンドル理論の観点からの4次元トポロジーの研究

研究課題

研究課題/領域番号 26287013
研究機関大阪市立大学

研究代表者

鎌田 聖一  大阪市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (60254380)

研究分担者 河内 明夫  大阪市立大学, 大学院理学研究科, 特任教授 (00112524)
金信 泰造  大阪市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (00152819)
大槻 知忠  京都大学, 数理解析研究所, 教授 (50223871)
遠藤 久顕  東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (20323777)
佐藤 進  神戸大学, 大学院理学研究科, 教授 (90345009)
安井 弘一  広島大学, 大学院理学研究科, 助教 (70547009)
大城 佳奈子  上智大学, 理工学部, 助教 (90609091)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2019-03-31
キーワードトポロジー / 曲面結び目 / グラフィクス / 4次元トポロジー
研究実績の概要

曲面絡み目はマーカー付きグラフを用いて表示することができ、その表示は吉川変形と呼ばれる基本変形の差を除けば一意的に定まる。この事実に基づき、曲面絡み目のマーカー付きグラフに対し、ステイトモデルを用いた不変量の構成を行った。LipsonのKauffman多項式不変量の特殊ケースを導くステイトモデルをマーカー付きグラフの図式に拡張し、吉川変形で不変となる条件を導いた。この条件を満たす2つの設定を考え、不変量の性質を調べたところ、1つは曲面の向き付け可能性を導くが、他方はそれを反映しないことがわかった。同一のモデルを用いても、拡張の過程で用いた設定により、異なる性質の不変量が導かれることを示す具体例である。
曲面結び目にリボン・クラスプ型の概念を導入し、その研究を行った。リボン・クラスプ曲面結び目の1ハンドル手術を用いた特徴付けを与え、はめ込み曲面結び目に対する標準形を定義した。リボン・クラスプ曲面結び目となる条件を標準形の言葉で表すことに成功した。
平成27年5月に京都大学数理解析研究所で研究集会「Intelligence of Low Dimensional Topology」を開催した。世話人は大槻知忠(分担者)と北山貴裕で、11件の講演と約70名の参加者あった。平成27年11月に大阪市立大学で研究集会「4次元トポロジー」を開催した。世話人は鎌田(代表者)、安井弘一(分担者)、松本堯生(連携研究者)で、13件の講演と約50名の参加者があった。平成27年7月に大阪市立大学で結び目理論に関する研究集会(TAPU-KOOKセミナー)を開催した。平成28年1月に国際研究集会「The 11th East Asian School of Knots and Related Topics」を大阪市立大学で開催し、75件の講演と約110名の参加者があった。

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

曲面絡み目のマーカー付きグラフの表示に対して、ステイトモデルを用いた不変量の構成では、2種類のステイトモデルに関して調査することができた。1つのモデルからでも、その拡張と条件の設定によって異なる性質の不変量が生じる明確な具体例が今回得られたので、今後研究を推進する上で役に立つ。
今回得られた(はめ込みの)曲面結び目に対する標準形やリボン・クラスプ曲面結び目の特徴付けも曲面結び目理論の有力な研究手段となりうる。

今後の研究の推進方策

はめ込み曲面結び目の標準形の構成に成功したので、今後は、はめ込み曲面結び目のダイアグラムとその基本変形に関する研究とブレイド表示に関する研究を進める必要がある。そのために、以前代表者によって考察されていたはめ込み曲面結び目に関するアレクサンダーとマルコフの定理の再検証を行う。特に、マルコフの定理はまだ論文にしておらず、論文にまとめる必要がある。そこで用いられた2重点に関する議論を用いれば、ダイアグラムの基本変形にも利用できると思われる。

次年度使用額が生じた理由

平成27年9月に予定していた海外の研究者の招へいが先方の都合により実施できなかったため。

次年度使用額の使用計画

平成28年9月に前年度予定していた研究者の招へいを行う計画である。

研究成果

(28件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 学会発表 図書 学会・シンポジウム開催

  • [雑誌論文] Classification of broken Lefschetz fibrations with small fiber genera2015

    • 著者名/発表者名
      R. Inanc Baykur and Seiichi Kamada
    • 雑誌名

      J. Math. Soc. Japan

      巻: 67 ページ: 877-901

    • 査読あり / 国際共著/国際学会である / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The shadow nature of positive and twisted quandle cocycle invariants of knots2015

    • 著者名/発表者名
      Seiichi Kamada, Victoria Lebed and Kokoro Tanaka
    • 雑誌名

      J. Knot Theory Ramifications

      巻: 24 ページ: 1540001 (pp15)

    • DOI

      10.1142/S0218216515400015

    • 査読あり / 国際共著/国際学会である / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Applying Lipson's state models to marked graph diagrams of surface-links2015

    • 著者名/発表者名
      Yewon Joung, Seiichi Kamada and Sang Youl Lee
    • 雑誌名

      J. Knot Theory Ramifications

      巻: 24 ページ: 1540003 (pp18)

    • DOI

      10.1142/S0218216515400039

    • 査読あり / 国際共著/国際学会である / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Computations of quandle cocycle invariants of surface-links using marked graph diagrams2015

    • 著者名/発表者名
      Seiichi Kamada, Jieon Kim and Sang Youl Lee
    • 雑誌名

      J. Knot Theory Ramifications

      巻: 24 ページ: 1540010 (pp35)

    • DOI

      10.1142/S0218216515400106

    • 査読あり / 国際共著/国際学会である / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Chart description for hyperelliptic Lefschetz fibrations and their stabilization2015

    • 著者名/発表者名
      Hisaaki Endo and Seiichi Kamada
    • 雑誌名

      Topology Appl.

      巻: 196 ページ: 416-430

    • DOI

      10.1016/j.topol.2015.05.015

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Three-dimensional braids and their descriptions2015

    • 著者名/発表者名
      J. Scott Carter and Seiichi Kamada
    • 雑誌名

      Topology Appl.

      巻: 196 ページ: 510-521

    • DOI

      10.1016/j.topol.2015.05.012

    • 査読あり / 国際共著/国際学会である / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Charts, signatures, and stabilizations of Lefschetz fibrations2015

    • 著者名/発表者名
      Hisaaki Endo, Isao Hasegawa, Seiichi Kamada and Kokoro Tanaka
    • 雑誌名

      Geom. Topol. Monogr.

      巻: 19 ページ: 237-267

    • DOI

      10.2140/gtm.2015.19.237

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A chord diagram of a ribbon surface-link2015

    • 著者名/発表者名
      Akio Kawauchi
    • 雑誌名

      J. Knot Theory Ramifications

      巻: 24 ページ: 1540002 (pp24)

    • DOI

      10.1142/S0218216515400027

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] SH(3)-Gordian distances between knots with up to seven crossings2015

    • 著者名/発表者名
      Taizo Kanenobu and Hiromasa Moriuchi
    • 雑誌名

      Topology Appl.

      巻: 196 ページ: 537-550

    • DOI

      10.1016/j.topol.2015.05.032

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Oriented Gordian distance of two-component links with up to seven crossings2015

    • 著者名/発表者名
      Saori Kanenobu and Taizo Kanenobu
    • 雑誌名

      J. Knot Theory Ramifications

      巻: 24 ページ: 1540013 (pp14)

    • DOI

      10.1142/S0218216515400131

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lower bound of the unknotting number of prime knots with up to 12 crossings2015

    • 著者名/発表者名
      Taizo Kanenobu and Satoshi Matsumura
    • 雑誌名

      J. Knot Theory Ramifications

      巻: 24 ページ: 1540012 (pp9)

    • DOI

      10.1142/S021821651540012X

    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the Kashaev invariant and the twisted Reidemeister torsion of two-bridge knots2015

    • 著者名/発表者名
      Tomotada Ohtsuki and Toshie Takata
    • 雑誌名

      Geometry and Topology

      巻: 19 ページ: 853-952

    • DOI

      10.2140/gt.2015.19.853

    • 査読あり
  • [学会発表] 超楕円的Lefschetzファイバー空間とDiracブレイド2016

    • 著者名/発表者名
      遠藤久顕
    • 学会等名
      研究集会「微分トポロジー16」
    • 発表場所
      筑波大学(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2016-03-20 – 2016-03-20
    • 招待講演
  • [学会発表] On braid description of surface-links in the 4-space2016

    • 著者名/発表者名
      Seiichi Kamada
    • 学会等名
      2016 Winter TAPU Seminar on Knots and Related Topics
    • 発表場所
      Kyungpook National University, Daegu, Korea
    • 年月日
      2016-02-15 – 2016-02-15
    • 国際共著/国際学会である / 招待講演
  • [学会発表] Normal forms of immersed surface-links and ribbon-clasp surface-links2016

    • 著者名/発表者名
      Seiichi Kamada
    • 学会等名
      The 11th East Asian School of Knots and Related Topics
    • 発表場所
      大阪市立大学(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2016-01-28 – 2016-01-28
    • 国際共著/国際学会である / 招待講演
  • [学会発表] Nakanishi's criterion on Gordian distance one knots and band surgery2016

    • 著者名/発表者名
      Taizo Kanenobu
    • 学会等名
      The 11th East Asian School of Knots and Related Topics
    • 発表場所
      大阪市立大学(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2016-01-28 – 2016-01-28
    • 国際共著/国際学会である / 招待講演
  • [学会発表] Tensor products of quandles and classification of 1-handles2016

    • 著者名/発表者名
      Seiichi Kamada
    • 学会等名
      2016 Joint Mathematicas Meetings, AMS and MAA
    • 発表場所
      Wshington State Convention Center, Seatle, USA
    • 年月日
      2016-01-07 – 2016-01-07
    • 国際共著/国際学会である / 招待講演
  • [学会発表] Twisted quandles and matrix invariants for oriented links2016

    • 著者名/発表者名
      Kanako Oshiro
    • 学会等名
      2016 Joint Mathematicas Meetings, AMS and MAA
    • 発表場所
      Wshington State Convention Center, Seatle, USA
    • 年月日
      2016-01-07 – 2016-01-07
    • 国際共著/国際学会である / 招待講演
  • [学会発表] On braid description of surface-links in the 4-space2015

    • 著者名/発表者名
      Seiichi Kamada
    • 学会等名
      The 1st Pan Pacific International Conference on Topology and Applications
    • 発表場所
      Min Nan Normal University, Zhangzhou, China
    • 年月日
      2015-11-27 – 2015-11-27
    • 国際共著/国際学会である / 招待講演
  • [学会発表] On Alexander and Markov theorems for spatial graphs2015

    • 著者名/発表者名
      Seiichi Kamada
    • 学会等名
      2015 TAPU Workshop on Knots and Related Topics
    • 発表場所
      Jeju National University, Jeju, Korea
    • 年月日
      2015-09-23 – 2015-09-23
    • 国際共著/国際学会である / 招待講演
  • [学会発表] Generalizing braids and links in low dimensions2015

    • 著者名/発表者名
      Seiichi Kamada
    • 学会等名
      Braids, Configuration Spaces and Quantum Topology
    • 発表場所
      東京大学(東京都目黒区)
    • 年月日
      2015-09-07 – 2015-09-07
    • 国際共著/国際学会である / 招待講演
  • [学会発表] On the asymptotic expansion of the Kashaev invariant of some hyperbolic knots2015

    • 著者名/発表者名
      Tomotada Ohtsuki
    • 学会等名
      Braids, Configuration Spaces and Quantum Topology
    • 発表場所
      東京大学(東京都目黒区)
    • 年月日
      2015-09-07 – 2015-09-07
    • 国際共著/国際学会である / 招待講演
  • [学会発表] Graphic description of monodromy representations2015

    • 著者名/発表者名
      Seiichi Kamada
    • 学会等名
      研究集会「リーマン面に関連する位相幾何学」
    • 発表場所
      東京大学(東京都目黒区)
    • 年月日
      2015-08-26 – 2015-08-26
    • 招待講演
  • [学会発表] Qualgebra, branched braids and braid presentation of spatial graphs2015

    • 著者名/発表者名
      Seiichi Kamada
    • 学会等名
      研究集会「拡大KOOKセミナー」
    • 発表場所
      神戸大学(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-08-19 – 2015-08-19
  • [学会発表] 結び目,絡み目の交差交換距離とバンド手術距離2015

    • 著者名/発表者名
      金信泰造
    • 学会等名
      研究集会「拡大KOOKセミナー2015」
    • 発表場所
      神戸大学(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-08-19 – 2015-08-19
    • 招待講演
  • [学会発表] Qualgebras, branched braids and branched links2015

    • 著者名/発表者名
      Seiichi Kamada
    • 学会等名
      AMS-EMS-SPM Joint Meeting
    • 発表場所
      University of Porto, Porto, Portugal
    • 年月日
      2015-06-13 – 2015-06-13
    • 国際共著/国際学会である / 招待講演
  • [図書] 結び目の不変量2015

    • 著者名/発表者名
      大槻知忠
    • 総ページ数
      288
    • 出版者
      共立出版
  • [学会・シンポジウム開催] The 11th East Asian School of Knots and Related Topics2016

    • 発表場所
      Osaka City University, Osaka, Japan
    • 年月日
      2016-01-26 – 2016-01-29

URL: 

公開日: 2017-01-06  

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