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2015 Fiscal Year Annual Research Report

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

Research Project

Project/Area Number 26287013
Research InstitutionOsaka City University

Principal Investigator

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

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 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)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2019-03-31
Keywordsトポロジー / 曲面結び目 / グラフィクス / 4次元トポロジー
Outline of Annual Research Achievements

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。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

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。

Strategy for Future Research Activity

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。

Causes of Carryover

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。

Expenditure Plan for Carryover Budget

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。

  • Research Products

    (28 results)

All 2016 2015

All Journal Article (12 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 12 results,  Acknowledgement Compliant: 8 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 10 results,  Invited: 13 results) Book (1 results) Funded Workshop (1 results)

  • [Journal Article] Classification of broken Lefschetz fibrations with small fiber genera2015

    • Author(s)
      R. Inanc Baykur and Seiichi Kamada
    • Journal Title

      J. Math. Soc. Japan

      Volume: 67 Pages: 877-901

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] The shadow nature of positive and twisted quandle cocycle invariants of knots2015

    • Author(s)
      Seiichi Kamada, Victoria Lebed and Kokoro Tanaka
    • Journal Title

      J. Knot Theory Ramifications

      Volume: 24 Pages: 1540001 (pp15)

    • DOI

      10.1142/S0218216515400015

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Applying Lipson's state models to marked graph diagrams of surface-links2015

    • Author(s)
      Yewon Joung, Seiichi Kamada and Sang Youl Lee
    • Journal Title

      J. Knot Theory Ramifications

      Volume: 24 Pages: 1540003 (pp18)

    • DOI

      10.1142/S0218216515400039

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Computations of quandle cocycle invariants of surface-links using marked graph diagrams2015

    • Author(s)
      Seiichi Kamada, Jieon Kim and Sang Youl Lee
    • Journal Title

      J. Knot Theory Ramifications

      Volume: 24 Pages: 1540010 (pp35)

    • DOI

      10.1142/S0218216515400106

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Chart description for hyperelliptic Lefschetz fibrations and their stabilization2015

    • Author(s)
      Hisaaki Endo and Seiichi Kamada
    • Journal Title

      Topology Appl.

      Volume: 196 Pages: 416-430

    • DOI

      10.1016/j.topol.2015.05.015

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Three-dimensional braids and their descriptions2015

    • Author(s)
      J. Scott Carter and Seiichi Kamada
    • Journal Title

      Topology Appl.

      Volume: 196 Pages: 510-521

    • DOI

      10.1016/j.topol.2015.05.012

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Charts, signatures, and stabilizations of Lefschetz fibrations2015

    • Author(s)
      Hisaaki Endo, Isao Hasegawa, Seiichi Kamada and Kokoro Tanaka
    • Journal Title

      Geom. Topol. Monogr.

      Volume: 19 Pages: 237-267

    • DOI

      10.2140/gtm.2015.19.237

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A chord diagram of a ribbon surface-link2015

    • Author(s)
      Akio Kawauchi
    • Journal Title

      J. Knot Theory Ramifications

      Volume: 24 Pages: 1540002 (pp24)

    • DOI

      10.1142/S0218216515400027

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] SH(3)-Gordian distances between knots with up to seven crossings2015

    • Author(s)
      Taizo Kanenobu and Hiromasa Moriuchi
    • Journal Title

      Topology Appl.

      Volume: 196 Pages: 537-550

    • DOI

      10.1016/j.topol.2015.05.032

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Oriented Gordian distance of two-component links with up to seven crossings2015

    • Author(s)
      Saori Kanenobu and Taizo Kanenobu
    • Journal Title

      J. Knot Theory Ramifications

      Volume: 24 Pages: 1540013 (pp14)

    • DOI

      10.1142/S0218216515400131

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Lower bound of the unknotting number of prime knots with up to 12 crossings2015

    • Author(s)
      Taizo Kanenobu and Satoshi Matsumura
    • Journal Title

      J. Knot Theory Ramifications

      Volume: 24 Pages: 1540012 (pp9)

    • DOI

      10.1142/S021821651540012X

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] On the Kashaev invariant and the twisted Reidemeister torsion of two-bridge knots2015

    • Author(s)
      Tomotada Ohtsuki and Toshie Takata
    • Journal Title

      Geometry and Topology

      Volume: 19 Pages: 853-952

    • DOI

      10.2140/gt.2015.19.853

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 超楕円的Lefschetzファイバー空間とDiracブレイド2016

    • Author(s)
      遠藤久顕
    • Organizer
      研究集会「微分トポロジー16」
    • Place of Presentation
      筑波大学(茨城県つくば市)
    • Year and Date
      2016-03-20 – 2016-03-20
    • Invited
  • [Presentation] On braid description of surface-links in the 4-space2016

    • Author(s)
      Seiichi Kamada
    • Organizer
      2016 Winter TAPU Seminar on Knots and Related Topics
    • Place of Presentation
      Kyungpook National University, Daegu, Korea
    • Year and Date
      2016-02-15 – 2016-02-15
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Normal forms of immersed surface-links and ribbon-clasp surface-links2016

    • Author(s)
      Seiichi Kamada
    • Organizer
      The 11th East Asian School of Knots and Related Topics
    • Place of Presentation
      大阪市立大学(大阪府大阪市)
    • Year and Date
      2016-01-28 – 2016-01-28
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Nakanishi's criterion on Gordian distance one knots and band surgery2016

    • Author(s)
      Taizo Kanenobu
    • Organizer
      The 11th East Asian School of Knots and Related Topics
    • Place of Presentation
      大阪市立大学(大阪府大阪市)
    • Year and Date
      2016-01-28 – 2016-01-28
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Tensor products of quandles and classification of 1-handles2016

    • Author(s)
      Seiichi Kamada
    • Organizer
      2016 Joint Mathematicas Meetings, AMS and MAA
    • Place of Presentation
      Wshington State Convention Center, Seatle, USA
    • Year and Date
      2016-01-07 – 2016-01-07
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Twisted quandles and matrix invariants for oriented links2016

    • Author(s)
      Kanako Oshiro
    • Organizer
      2016 Joint Mathematicas Meetings, AMS and MAA
    • Place of Presentation
      Wshington State Convention Center, Seatle, USA
    • Year and Date
      2016-01-07 – 2016-01-07
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] On braid description of surface-links in the 4-space2015

    • Author(s)
      Seiichi Kamada
    • Organizer
      The 1st Pan Pacific International Conference on Topology and Applications
    • Place of Presentation
      Min Nan Normal University, Zhangzhou, China
    • Year and Date
      2015-11-27 – 2015-11-27
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] On Alexander and Markov theorems for spatial graphs2015

    • Author(s)
      Seiichi Kamada
    • Organizer
      2015 TAPU Workshop on Knots and Related Topics
    • Place of Presentation
      Jeju National University, Jeju, Korea
    • Year and Date
      2015-09-23 – 2015-09-23
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Generalizing braids and links in low dimensions2015

    • Author(s)
      Seiichi Kamada
    • Organizer
      Braids, Configuration Spaces and Quantum Topology
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都目黒区)
    • Year and Date
      2015-09-07 – 2015-09-07
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] On the asymptotic expansion of the Kashaev invariant of some hyperbolic knots2015

    • Author(s)
      Tomotada Ohtsuki
    • Organizer
      Braids, Configuration Spaces and Quantum Topology
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都目黒区)
    • Year and Date
      2015-09-07 – 2015-09-07
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Graphic description of monodromy representations2015

    • Author(s)
      Seiichi Kamada
    • Organizer
      研究集会「リーマン面に関連する位相幾何学」
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都目黒区)
    • Year and Date
      2015-08-26 – 2015-08-26
    • Invited
  • [Presentation] Qualgebra, branched braids and braid presentation of spatial graphs2015

    • Author(s)
      Seiichi Kamada
    • Organizer
      研究集会「拡大KOOKセミナー」
    • Place of Presentation
      神戸大学(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2015-08-19 – 2015-08-19
  • [Presentation] 結び目,絡み目の交差交換距離とバンド手術距離2015

    • Author(s)
      金信泰造
    • Organizer
      研究集会「拡大KOOKセミナー2015」
    • Place of Presentation
      神戸大学(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2015-08-19 – 2015-08-19
    • Invited
  • [Presentation] Qualgebras, branched braids and branched links2015

    • Author(s)
      Seiichi Kamada
    • Organizer
      AMS-EMS-SPM Joint Meeting
    • Place of Presentation
      University of Porto, Porto, Portugal
    • Year and Date
      2015-06-13 – 2015-06-13
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Book] 結び目の不変量2015

    • Author(s)
      大槻知忠
    • Total Pages
      288
    • Publisher
      共立出版
  • [Funded Workshop] The 11th East Asian School of Knots and Related Topics2016

    • Place of Presentation
      Osaka City University, Osaka, Japan
    • Year and Date
      2016-01-26 – 2016-01-29

URL: 

Published: 2017-01-06  

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