茨城工業高等専門学校の機械・制御系4年生の山田海音さんと同校の伊藤昇講師との共著論文が数学の国際専門誌に掲載された。18歳（採択当時）の高専生が国際専門誌に査読付の論文を発表する快挙を成し遂げた。
茨城高専4年生の山田海音さん（写真：左）と同校の伊藤昇講師（写真：右）
■査読を通過し、11月1日発行の専門誌に掲載
共著論文は「JP Journal of Geometry and Topology」に投稿。査読（同分野の研究者に論文の内容を評価してもらうこと）を通過し、6月28日に査読を通過した信頼性の高い論文として採択され、11月1日発行の同誌に掲載された。
■結び目理論について投稿
山田さんが発見したのはトポロジー（位相幾何学）の1つである結び目理論の難問を解くカギとなるデータ構造。結び目理論は、現在活発に研究されている分野で、工業、化学、デザイン等の幅広い分野で応用されている。今回の研究はDNA解析や材料研究といった分野での発展が期待される。
複雑な結び目を簡易化する山田海音の計算方法
■「結び目膜と結び目膜の間の変形」を導き出す
共著者の伊藤講師は2020年に結び目理論の中で60年以上続いていた「結び目を境界とする曲面の形の決定問題」の解決につながる画期的な論文を発表。山田さんと伊藤講師の研究は、PCを使って伊藤講師の前掲論文が説明した「結び目膜と結び目膜の間の変形」を実際に描き出す効率的な方法を導き出した。
＜山田海音さん コメント＞
「最初に伊藤先生から結び目理論について聞いたときに、『これはグラフだな』と思い、日本語で草案を書きました。それを伊藤先生が英訳と数学方面からの裏付けをして、論文という形で発表することができました」と述べた。今後については「結び目に対する本質的な理解が浅いまま書いてしまいましたが、その分、柔軟で新規性のあるデータ構造になっています。この先は数学的な方向からの厳密性を追いつつ、実装を進めていきたいと思います」と意気込みを語った。
＜論文情報＞
雑誌名：「JP Journal of Geometry and Topology」
論文タイトル：Plumbing and computation of crosscap number
著者：Noboru Ito, Kaito Yamada
URL：http://www.pphmj.com/journals/jpgt.htm
