研究者業績

佐伯 修

サエキ オサム  (SAEKI OSAMU)

基本情報

所属
九州大学 マス・フォア・インダストリ研究所 基礎理論研究部門 教授
武蔵野大学 工学部 数理工学科 特任教授
学位
博士(理学)(1992年2月 東京大学)

連絡先
saekiimi.kyushu-u.ac.jp
J-GLOBAL ID
200901052641492564
researchmap会員ID
5000028393

可微分写像の大域的特異点論を研究している。多様体という幾何学的対象の全体としての構造(大域的構造)を調べるのに、その上の可微分関数が役立つことが古くから知られていた(いわゆるモース理論)。その理論を多様体間の可微分写像に拡張しようという試みが、1950年代にトムによって始められたが、多様体の各点のまわりに現れる特異点(局所的特異点)の複雑性が原因で、その後の研究はあまり進められてこなかった。そこで私は、特異点のタイプを簡単なものに限ったり、次元が低い場合に焦点を絞ったりして、多様体間の写像と、多様体の構造の関係について研究を進めている。 可微分写像の特異点は、これまでかなり研究されてきているが、ほとんどは局所的振る舞いを調べるにとどまり、大域的研究は今までほとんどなかった。さらに、このような特異点論の観点から可微分多様体の構造を研究することは、意外なことに今までほとんどされてこなかった。これまでの私の研究により、多様体間の写像の特異点が、多様体の構造の本質的な部分を担っていることが明らかにされており、こうした研究が位相幾何学において重要であることが認識されるようになってきている。 上記研究以外にも、位相的埋め込みの第一障害類、余次元1写像の分離性質、複素超曲面の孤立特異点の位相幾何、ファイバー結び目、4次元多様体、余次元1の埋め込み、空間曲線の微分幾何学的不変量、結び目解消数など、位相幾何学のさまざまな分野を幅広く研究している。さらに、位相幾何学とはあまり関係がないが、一般化されたフィボナッチ数列の漸近挙動についても精力的に研究を行っている。なお、トポロジーの他分野への応用にも興味を持って研究しており、DNA結び目、多値関数データのための視覚的解析などの研究も行っているほか、トポロジーを使って物質・材料の性質をミクロなレベルから考察することにも興味を持っている。

主要な委員歴

 32

主要な論文

 142
  • Osamu Saeki
    Handbook of Geometry and Topology of Singularities VII(-) 273-326 2025年3月  査読有り招待有り筆頭著者最終著者責任著者
    This chapter describes how differentiable maps of manifolds into Euclidean spaces with singularities are related to the topological or differentiable structures of manifolds. Singularities of differentiable maps are formulated locally in principle: however, maps with certain singularities as a whole or the singularities in total carry global information. The study of differentiable maps with singularities from such kind of a viewpoint is called the global singularity theory of differentiable maps. In this chapter, we first focus on differentiable maps with only definite fold singularities, called special generic maps, and see how such maps affect the differentiable structures of the source manifolds. Then, we introduce the notion of cobordisms for maps with prescribed singularities, which will be used to extract certain invariants of singular maps and the source manifolds. We will see that singular fibers play important roles in studying such cobordisms. Finally, we give a brief exposition of a result due to Gromov, which relates the simplicial volume of a manifold with the number of certain singular fibers.
  • R.I. Baykur, O. Saeki
    Trans. Amer. Math. Soc. 376 3011-3062 2023年1月  査読有り
    The main goal of this article is to connect some recent perspectives in the study of 4–manifolds from the vantage point of singularity theory. We present explicit algorithms for simplifying the topology of various maps on 4–manifolds, which include broken Lefschetz fibrations and indefinite Morse 2–functions. The algorithms consist of sequences of moves, which modify indefinite fibrations in smooth 1–parameter families. These algorithms allow us to give purely topological and constructive proofs of the existence of simplified broken Lefschetz fibrations and Morse 2–functions on general 4–manifolds, and a theorem of Auroux–Donaldson–Katzarkov on the existence of certain broken Lefschetz pencils on near-symplectic 4–manifolds. We moreover establish a correspondence between broken Lefschetz fibrations and Gay–Kirby trisections of 4–manifolds, and show the existence and stable uniqueness of simplified trisections on all 4–manifolds. Building on this correspondence, we also provide several new constructions of trisections, including infinite families of genus–3 trisections with homotopy inequivalent total spaces, and exotic same genera trisections of 4–manifolds in the homeomorphism classes of complex rational surfaces.
  • Osamu Saeki
    International Mathematics Research Notices 2022 8740-8768 2022年6月  査読有り
    The Reeb space of a continuous function is the space of connected components of the level sets. In this paper we first prove that the Reeb space of a smooth function on a closed manifold with finitely many critical values has the structure of a finite graph without loops. We also show that an arbitrary finite graph without loops can be realized as the Reeb space of a certain smooth function on a closed manifold with finitely many critical values, where the corresponding level sets can also be preassigned. Finally, we show that a continuous map of a smooth closed connected manifold to a finite connected graph without loops that induces an epimorphism between the fundamental groups is identified with the natural quotient map to the Reeb space of a certain smooth function with finitely many critical values, up to homotopy.
  • R.I. Baykur, O. Saeki
    PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA 115(43) 10894-10900 2018年10月  査読有り招待有り
    特異点論の観点から、特異シンプレクティック構造に付随した特異Lefschetz構造の存在や、単純化されたtrisectionの存在を、具体的かつ構成的に証明することに成功し た。

MISC

 4

主要な書籍等出版物

 28

主要な講演・口頭発表等

 188

担当経験のある科目(授業)

 66

共同研究・競争的資金等の研究課題

 48

主要な学術貢献活動

 141

社会貢献活動

 4

メディア報道

 2