Przejdź do sekcji głównej Przejdź do głównego menu Przejdź do stopki
  • Zaloguj
  • Język
    • English
    • Język Polski
  • Menu
  • Strona domowa
  • Aktualny numer
  • Online First
  • Archiwum
  • O czasopiśmie
    • O czasopiśmie
    • Przesyłanie tekstów
    • Zespół redakcyjny
    • Polityka prywatności
    • Kontakt
  • Zaloguj
  • Język:
  • English
  • Język Polski

Topological Methods in Nonlinear Analysis

Approaches to critical point theory via sequential and parametrized topological complexity
  • Strona domowa
  • /
  • Approaches to critical point theory via sequential and parametrized topological complexity
  1. Strona domowa /
  2. Archiwum /
  3. Vol 67, No 2 (June 2026) /
  4. Articles

Approaches to critical point theory via sequential and parametrized topological complexity

Autor

  • Stephan Mescher https://orcid.org/0000-0003-3440-2131
  • Maximilian Stegemeyer https://orcid.org/0000-0001-6785-5757

DOI:

https://doi.org/10.12775/TMNA.2025.056

Słowa kluczowe

Topological complexity, critical point theory, Lusternik-Schnirelmann theory

Abstrakt

The Lusternik-Schnirelmann category of a space was introduced to obtain a lower bound of the number of critical points of a $C^1$-function on a given manifold. Related to Lusternik-Schnirelmann category and motivated by topological robotics, the topological complexity (TC) of a space is a numerical homotopy invariant whose topological properties are an active field of research. The notions of sequential and parametrized topological complexity extend the ideas of topological complexity. While the definition of TC is closely related to Lusternik-Schnirelmann category, the connections of sequential and parametrized TC to critical point theory have not been fully explored yet. In this article we apply methods from Lusternik-Schnirelmann theory to establish several lower bounds of numbers of critical points of functions in terms of sequential and parametrized TCs. We carry out several consequences and applications of these bounds, among them a computation of the parametrized TC of the unit tangent bundles of $(4m-1)$-spheres.

Bibliografia

J.F. Adams, On the non-existence of elements of Hopf invariant one, Ann. of Math. (2) 72 (1960), 20–104.

T. Bartsch, Topological Methods for Variational Problems with Symmetries, Lecture Notes in Mathematics, vol. 1560, Springer–Verlag, Berlin, 1993.

I. Basabe, J. González, Y.B. Rudyak and D. Tamaki, Higher topological complexity and its symmetrization, Algebr. Geom. Topol. 14 (2014), no. 4, 2103–2124.

G.E. Bredon, Topology and Geometry, Graduate Texts in Mathematics, vol. 139, Springer–Verlag, New York, 1993.

D.C. Cohen, Michael Farber and S. Weinberger, Topology of parametrized motion planning algorithms, SIAM J. Appl. Algebra Geom. 5 (2021), no. 2, 229–249.

D.C. Cohen, Michael Farber and S. Weinberger, Parametrized topological complexity of collision-free motion planning in the plane, Ann. Math. Artif. Intell. 90 (2022), no. 10, 999–1015.

O. Cornea, G. Lupton, J. Oprea and D. Tanré, Lusternik–Schnirelmann Category, Mathematical Surveys and Monographs, vol. 103, American Mathematical Society, Providence, RI, 2003.

A. Costa, Topological complexity of configuration spaces Ph.D. thesis, Durham University, 2010.

M. Clapp and D. Puppe, Critical point theory with symmetries, J. Reine Angew. Math. 418 (1991), 1–29.

N. Daundkar, Group actions and higher topological complexity of lens spaces, J. Appl. Comput. Topol. 8 (2024), no. 7, 2051–2067.

M. Farber, Topological complexity of motion planning, Discrete Comput. Geom. 29 (2003), no. 2, 211–221.

M. Farber, Topology of robot motion planning, Morse Theoretic Methods in Nonlinear Analysis and in Symplectic Topology, NATO Sci. Ser. II Math. Phys. Chem., vol. 217, Springer, Dordrecht, 2006, pp. 185–230.

M. Farber, Invitation to Topological Robotics, Zurich Lectures in Advanced Mathematics, European Mathematical Society (EMS), Zürich, 2008.

M. Farber and J. Oprea, Sequential parametrized topological complexity and related invariants, Algebr. Geom. Topol. 24 (2024), no. 3, 1755–1780.

M. Farber and A.K. Paul, Sequential parametrized motion planning and its complexity, Topology Appl. 321 (2022), paper no. 108256, 23.

M. Farber and A.K. Paul, Sequential parametrized motion planning and its complexity II, Topology Appl. 331 (2023), paper no. 108490, 9.

M. Farber and A.K. Paul, Sequential parametrized topological complexity of sphere bundles, Eur. J. Math. 10 (2024), no. 4, paper no. 53.

M. Farber and S. Weinberger, Parametrized topological complexity of sphere bundles, Topol. Methods Nonlinear Anal. 61 (2023), no. 1, 161–177.

R.H. Fox, On the Lusternik–Schnirelmann category, Ann. of Math. (2) 42 (1941), 333–370.

S.-T. Hu, Theory of Retracts, Wayne State University Press, Detroit, 1965.

I.M. James and J.H.C. Whitehead, Note on fibre spaces, Proc. London Math. Soc. (3) 4 (1954), 129–137.

H. Kadzisa and M. Mimura, Morse–Bott functions and the Lusternik–Schnirelmann category, J. Fixed Point Theory Appl. 10 (2011), no. 1, 63–85.

D.E. Koditschek and E. Rimon, Robot navigation functions on manifolds with boundary, Adv. in Appl. Math. 11 (1990), no. 4, 412–442.

S. Lang, Fundamentals of Differential Geometry, Graduate Texts in Mathematics, vol. 191, Springer–Verlag, New York, 1999.

S. Mescher, Spherical complexities with applications to closed geodesics, Algebr. Geom. Topol. 21 (2021), no. 2, 1021–1074.

S. Mescher, Geometric and topological properties of manifolds in robot motion planning, Topology and AI, EMS Series in Industrial and Applied Mathematics, vol. 4, EMS Press, Berlin, 2024, pp. 123–159.

J.W. Milnor, Morse Theory, Annals of Mathematics Studies, No. 51, Princeton University Press, Princeton, N.J., 1963.

J.W. Milnor, Curvatures of left invariant metrics on Lie groups, Adv. Math. 21 (1976), no. 3, 293–329.

Y. Minowa, Parametrized topological complexity of spherical fibrations over spheres, Math. Z. 311 (2025), no. 1, paper no. 1, 35.

E. Macı́as-Virgós and D. Mosquera-Lois, Homotopic distance between maps, Math. Proc. Cambridge Philos. Soc. 172 (2022), no. 1, 73–93.

E. Macı́as-Virgós, D. Mosquera-Lois and M.J. Pereira-Sáez, Homotopic distance and generalized motion planning, Mediterr. J. Math. 19 (2022), no. 6.

J. Mawhin and M. Willem, Origin and evolution of the Palais–Smale condition in critical point theory, J. Fixed Point Theory Appl. 7 (2010), no. 2, 265–290.

K. Nomizu and H. Ozeki, The existence of complete Riemannian metrics, Proc. Amer. Math. Soc. 12 (1961).

R.S. Palais, Homotopy theory of infinite dimensional manifolds, Topology 5 (1966), 1–16.

R.S. Palais, Lusternik–Schnirelman theory on Banach manifolds, Topology 5 (1966), 115–132.

Y.B. Rudyak, On higher analogs of topological complexity, Topology Appl. 157 (2010), no. 5, 916–920.

Y.B. Rudyak and F. Schlenk, Lusternik–Schnirelmann theory for fixed points of maps, Topol. Methods Nonlinear Anal. 21 (2003), no. 1, 171–194.

A.S. Schwarz, The genus of a fiber space, Amer. Math. Soc. Transl. 55 (1966), 49–140.

M. Struwe, Variational Methods, fourth ed. , Ergebnisse der Mathematik und ihrer Grenzgebiete, 3. Folge, A Series of Modern Surveys in Mathematics, vol. 34, Springer–Verlag, Berlin, 2008.

T. Yagasaki, Fiber shape theory, Tsukuba J. Math. 9 (1985), no. 2, 261–277.

Pobrania

  • PREVIEW (English)
  • FULL TEXT (English)

Opublikowane

2026-06-28

Jak cytować

1.
MESCHER, Stephan & STEGEMEYER, Maximilian. Approaches to critical point theory via sequential and parametrized topological complexity. Topological Methods in Nonlinear Analysis [online]. 28 czerwiec 2026, T. 67, nr 2, s. 357–408. [udostępniono 30.10.2026]. DOI 10.12775/TMNA.2025.056.
  • PN-ISO 690 (Polski)
  • ACM
  • ACS
  • APA
  • ABNT
  • Chicago
  • Harvard
  • IEEE
  • MLA
  • Turabian
  • Vancouver
Pobierz cytowania
  • Endnote/Zotero/Mendeley (RIS)
  • BibTeX

Numer

Vol 67, No 2 (June 2026)

Dział

Articles

Licencja

Prawa autorskie (c) 2026 Stephan Mescher, Maximilian Stegemeyer

Creative Commons License

Utwór dostępny jest na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa – Bez utworów zależnych 4.0 Międzynarodowe.

Statystyki

Liczba wyświetleń i pobrań: 0
Liczba cytowań: 0

Wyszukiwanie

Wyszukiwanie

Przeglądaj

  • Lista archiwalnych numerów

Użytkownik

Użytkownik

Aktualny numer

  • Logo Atom
  • Logo RSS2
  • Logo RSS1

Newsletter

Zapisz się Wypisz się
W górę

Akademicka Platforma Czasopism

Najlepsze czasopisma naukowe i akademickie w jednym miejscu

apcz.umk.pl

Partnerzy platformy czasopism

  • Akademia Ignatianum w Krakowie
  • Akademickie Towarzystwo Andragogiczne
  • Fundacja Copernicus na rzecz Rozwoju Badań Naukowych
  • Instytut Historii im. Tadeusza Manteuffla Polskiej Akademii Nauk
  • Instytut Kultur Śródziemnomorskich i Orientalnych PAN
  • Instytut Tomistyczny
  • Karmelitański Instytut Duchowości w Krakowie
  • Ministerstwo Kultury i Dziedzictwa Narodowego
  • Państwowa Akademia Nauk Stosowanych w Krośnie
  • Państwowa Akademia Nauk Stosowanych we Włocławku
  • Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa im. Stanisława Pigonia w Krośnie
  • Polska Fundacja Przemysłu Kosmicznego
  • Polskie Towarzystwo Ekonomiczne
  • Polskie Towarzystwo Ludoznawcze
  • Towarzystwo Miłośników Torunia
  • Towarzystwo Naukowe w Toruniu
  • Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu
  • Uniwersytet Komisji Edukacji Narodowej w Krakowie
  • Uniwersytet Mikołaja Kopernika
  • Uniwersytet w Białymstoku
  • Uniwersytet Warszawski
  • Wojewódzka Biblioteka Publiczna - Książnica Kopernikańska
  • Wyższe Seminarium Duchowne w Pelplinie / Wydawnictwo Diecezjalne „Bernardinum" w Pelplinie

© 2021- Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu Deklaracja dostępności Sklep wydawnictwa