- Для математического описания биологических процессов регуляторного плана в рамках комплексной модели продукционного процесса сельскохозяйственных растений может быть с успехом применен аппарат вариационного исчисления и теории оптимального управления.
- Регуляционные функции в онтогенезе растения на разных этапах его жизненного цикла представляются в виде оптимальной программы управления метаболизмом. В качестве функционала цели, или критерия оптимизации, при этом выбирается конечная мощность генеративных органов как обобщенный показатель репродуктивного успеха.
- В рамках этой единой концепции построены механистические модели таких процессов, как фенологическое развитие, органогенез и устьичная регуляция. Во всех этих моделях из небольшого количества общих элементарных посылок решением задачи оптимального управления получены нетривиальные эффекты динамики поведения моделируемого объекта, совпадающие с наблюдаемыми в реальности закономерностями роста и развития растений.
1.Топаж А.Г., Кюнкель К. Й. Статистический подход к оценке агрометеорологических показателей по среднемесячным данным. // Метеорология и гидрология. 1997. № 7. стр. 99-107.
2.Полуэктов Р. А., Топаж А.Г., Миршель В. Сравнение эмпирического и теоретического подходов в моделировании агроэкосистем на примере фотосинтеза // Математическое моделирование, 1998, т.10, №7, с.25-36.
3.Полуэктов Р.А., Опарина И.В., Топаж А.Г., Миршель В. Адаптируемость динамических моделей агроэкосистем к различным почвенно-климатическим условиям, // Математическое моделирование, 2000. т. 12, № 11, стр. 3-16
4.Якушев В.П., Полуэктов Р.А., Смоляр Э.И., Топаж А.Г. Точное земледелие (Аналитический обзор) // Агрохимический вестник.- № 5, 6.- 2001, № 2.- 2002.
5.Полуэктов Р.А., Топаж А.Г. Расчет отношения root/shoot в моделях органогенеза высших растений // Физиология растений, 2005, т. 52, № 5, стр. 769¬775.
6.Топаж А.Г., Полуэктов Р.А. Принцип оптимальности в математических моделях органогенеза // Математическое моделирование, 2005, т. 17, №7, стр. 59¬73.
7.Полуэктов Р.А., Топаж А.Г., Кобылянский С.Г. Система поливариантных расчетов динамической модели продукционного процесса в задачах точного земледелия // Доклады РАСХН, 2005, №6, стр. 58-62.
8.Полуэктов Р.А., Топаж А.Г., Кобылянский С.Г. Поливариантный анализ динамики агроэкосистем // Вестник РАСХН, 2006, №6, стр. 16-18.
9.Лыкова Н.А., Топаж А.Г. Метод оценки устойчивой продуктивности зерновых культур в агроценозе // Плодородие, 2007, №6(39) , С. 27-29.
II.Монографии
10.Полуэктов Р.А., Смоляр Э.И., Терлеев В.В., Топаж А.Г. Модели продукционного процесса сельскохозяйственных культур. СПб: СПбГУ, 2005, 396 с.
III.Статьи в других периодических изданиях, иностранных журналах и сборниках трудов
11.Топаж А.Г. Моделирование суточных метеоданных как входного сигнала модели продукционного процесса // Сб. науч. тр. «Почва и растение - процессы и модели», СПб: АФИ, 1992. С. 79 - 86.
12.Полуэктов Р.А., Василенко Г.В., Опарина И.В., Топаж А.Г. Компьютерная система поддержки решений при управлении агроэкологическими системами // Информатика и вычислительная техника. 1993. № 1-2. С. 99 - 103.
13.Топаж А.Г. Об оценке суточных сумм приходящей солнечной радиации по данным гелиографических измерений. // Деп. ВНИИТЭИагропром, 1994. № 94 ВС-94. 13 с.
14.Топаж А.Г. Использование кусочно-постоянной по декаде аппроксимации входных метеоданных в прикладных динамических моделях продукционного процесса. // Деп. ВНИИТЭИагропром, 1994. № 95 ВС-94. 14 с.
15.Топаж А.Г. Формирование метеорологической информации как входного сигнала прикладных динамических моделей агроэкосистем. Автореф. дис. ... канд. техн. наук, 1994. 19 с.
16.R.A.Poluektov, A.G.Topazh. Fallstudie uber den Einfluss der Witterungs-und Klimaanderungen auf die Produktivitat von Kulturpflanzen. Landbauforschung Volkenrode, Sonderheft 165, 1996, 141-150.
17.Полуэктов Р.А., Топаж А.Г. Компьютерная система имитационного моделирования в агроэкологии. // Сб. трудов всероссийского съезда по защите растений «Проблемы оптимизации фитосанитарного состояния растениеводства». ВНИИ Защиты растений, Санкт-Петербург, 1997, стр. 313-318.
18.Kunkel K.-J., Topaj A.G. Comparing the Estimation Methods for Diurnal Amounts of Solar Radiation using Heliographic Measurements // Applied Solar Energy, 1998, vol. 34, #3, P. 63-70.
19.Mirschel W, Schultz A., Wenkel K.-O., Kuhn G., Bind M., Bussay A., Delecolle R., Jadczyszyn T., Maracchi G., Topaj A.G. Biomass and grain yield estimation for winter cereals on different spatial scales // In «Computer Technology in Agricultural Management and Risk Prevention» Proc. of 7-th ICCTA - International Congress for Computer Technology in Agriculture, November 15-18, 1998, Florence, Italy, P.209-216
20.Mirschel W, Poluektov R.A., Schultz A, Oparina I.V., Fintushal S.M., Topaj A.G., Hofflich G. Adaptation of Agroecosystem Models AGROSIM, AGROTOOL and CERES to Central and Eastern European locations using German and Russian data-sets // In "Perspectives of Modern Information and Communication Systems in Agriculture, Food Production and Environmental Control" - Proc. of Second European Conference of the European Federation for Information Technology in Agriculture, Food and the Environment, September 27-30, 1999, Bonn, Germany, vol. B, P. 775-779.
21.Topaj A.G., Mirschel W., Kunkel K.J., Hoffman J. Methodik zur Identifikation von Klimatrends aus langjahrigen meteorologischen Datenreihen // Meteorologische Zeitschrift, 2000, vol. 9, #6, P.339-350.
22.Poluektov R.A., Topaj A.G. Crop Simulation: new Tasks vs. new Abilities // In: Proc. of International Conference «Sustainable Development in Information Society», October 2-4, 2000, Vilnius, Lithuania, P. 32-36
23.Poluektov R.A., Topaj A.G., Topaj I.G. Formation of Management Units for Precision Farming // Proc. Conf. «Physical Methods in Agriculture. Approach to Precision and Quality». Czech University of Agriculture. Prague, 2001. P. 248-252.
24.Poluektov R.A., Topaj A.G. Crop Modeling: Nostalgia about Present or Reminiscence about Future // Agronomy Journal. 2001. v 93. P. 653-659.
25.Полуэктов Р.А., Топаж А.Г. Использование моделей продукционного процесса сельскохозяйственных культур при агрометеорологическом прогнозировании. В сб. «Современные проблемы экологической метеорологии и климатологии» - СПб: «Наука», 2005, С. 207-217.
26.Лыкова Н.А., Попов А.И., Топаж А.Г., Хомяков Ю.В. Совершенствование методики сортоипытания зерновых культур // В сб. «Регулируемая агроэкосистема в растениеводстве и экофизиологии» - СПб: ПИЯФ РАН, 2007, С.223-231.
27.Полуэктов Р.А., Топаж А.Г., Бакаленко Б.И. Интегрированная база данных СИАМ как информационная поддержка имитационных моделей агроэкосистем // В сб. «Инструментальные средства и методы в агрофизике» - СПб: АФИ, 2007, С.276-282.
28.Глобус А.М., Неусыпина Т. А., Топаж А.Г. Влажностный гистерезис и его учет в математической модели внутрипочвенного неизотермического влагообмена // В сб. «Физические, химические и климатические факторы продуктивности полей» - СПб: АФИ, 2007, С.77-84.
29.Глобус А.М., Неусыпина Т.А., Топаж А.Г. SIMPARD, SIMTRANS, SIMDARS - простые дружелюбные модели неизотермического переноса воды в почвах // В сб. «Физические, химические и климатические факторы продуктивности полей» - СПб: АФИ, 2007, С.95-112.
30.Полуэктов Р. А., Топаж А.Г. Проблема моделирования продуктивности агроэкосистем: от эволюции идей к эволюции алгоритмов // В сб. трудов межд. конференции «Современная агрофизика - высоким агротехнологиям», - СПб: АФИ, 2007, С.245-247.
31.Topaj A.G., Poluektov R.A. Simulation of Plant Phenology in Complex Agroecosystem Models as an Optimal Control Problem // In: Selected Papers of 20th International Conference «Continuous Optimization and Knowledge-Based Technologies», May 20-23 2008, Neringa, Lithuania, P. 87-92.
32.Топаж А. Г. Количественная оценка фенотипической пластичности как критерий верификации математических моделей органогенеза // В сб. трудов Всероссийской конференции памяти академика Е.И. Ермакова «Продукционный процесс растений: теория и практика эффективного и ресурсосберегающего управления», СПб, АФИ, 1-3 июля 2009 г., стр. 184-185.
IV.Научно-методические издания
33.Боровских Ю.В., Захаров М.Г., Зинковский Е.А., Топаж А.Г. Вычислительные методы в инженерных расчетах. Часть 1. Оптимальное проектирование конструкций: Учебное пособие. - СПб: ПГУПС, 1994.- 99 с.
34.Боровских Ю.В., Грибкова Н.В., Захаров М.Г., Топаж А.Г. Вычислительные методы в инженерных расчетах. Часть 2. Прикладные численные методы: Учебное пособие. - СПб: ПГУПС, 1996.- 102 с.
V.Тезисы докладов на конференциях
35 . Топаж А. Г. Методы вычисления коэффициента ослабления солнечной радиации по неадекватно определяющим данным. // Тезисы докладов международной конференции «Моделирование систем и процессов в отраслях АПК». СПб, АФИ, 22 - 26 ноября 1993. С. 184-185.
36.Topazh A.G. The estimation of the temporal and spatial variability of the incoming solar radiation and its influence on the plant productivity. // European Geophysical Society. Annal. Geophysicie, 1995, Pt. 2, Suplemant II, vol. 13. P. 320.
37.Топаж А.Г. Учет микроособенностей рельефа при описании радиационного режима в прикладных динамических моделях агроэкосистем. // Тезисы докладов всероссийской конференции (с международным участием) "Микроклимат агроландшафтов". СПб, АФИ, 18 - 23 сентября 1995. С. 57 - 58.
38.Полуэктов Р. А., Топаж А.Г. Компьютерная система поддержки решений в агроэкологии // Тезисы докладов всероссийского съезда по защите растений «Защита растений в условиях реформирования агропромышленного комплекса: экономика, эффективность, экологичность». СПб, ВИЗР, декабрь 1995. С. 553.
39.Poluektov R.A., Topaj A.G. Some aspects of the mathematical simulation in plant physiology // Abstracts of Annual Symposium «Physical-Chemical Basis of Plant Physiology», 5-8 February, 1996, Penza, Puschino, 1996., P. 123.
40.Топаж А.Г., Тырышкин К.М. Математическая модель фотосинтеза листа и оптимизация режима его освещения. // Тезисы докладов всероссийской конференции (с международным участием) «Управление продукционным процессом растений в регулируемых условиях». 7-11 октября 1996. СПб. АФИ. 1996. стр. 169-170.
41 . Топаж А.Г., Тырышкин К.М. Математическое моделирование C3 - пути фотосинтеза зеленого листа и нахождение квазиоптималных режимов его освещения. // Тезисы докладов Второго Сибирского Конгресса по Прикладной и Индустриальной Математике (ИНПРИМ-96). Институт математики им. С.Л. Соболева СО РАН. Новосибирск. 1996. стр. 37.
42. Топаж А.Г. Сравнение функционального и механистического подхода в моделировании продукционного процесса на примере описания фотосинтеза. // Тезисы докладов международного юбилейного семинара «Современные тенденции в математическом моделировании агроэкосистем» 24-29 июня 1997. СПб. АФИ, стр. 63-65.
43.Топаж А.Г. Моделирование влияния изменения климата на агроэкосистемы. Технология и инструментарий. // Тезисы докладов международного юбилейного семинара «Современные тенденции в математическом моделировании агроэкосистем» 24-29 июня 1997. СПб. АФИ, стр. 108-110.
44.Топаж А.Г. Распределение ассимилятов и органогенез в математическом моделировании агроэкосистем // Тезисы докладов всероссийской молодежной научной конференции «Растение и почва», 6-10 декабря 1999. СПбГУ, стр. 225-227.
45.Топаж А.Г. Новые задачи и новые возможности в математическом моделировании агроэкосистем // Тезисы докладов Пятой Санкт-Петербургской Ассамблеи молодых ученых и специалистов, СПб, 14-19 декабря 2000 г., стр. 46¬47.
46.Насонов Д.В., Топаж А.Г. О философских основаниях применения принципа оптимальности в биологии // Тезисы докладов Пятой Санкт-Петербургской Ассамблеи молодых ученых и специалистов, СПб, 14-19 декабря 2000 г., стр. 177.
47.Полуэктов Р.А., Топаж А.Г., Топаж И.Г. Выделение единиц управления в информационном обеспечении координатного земледелия. // Тезисы докладов 2-ой Международной научно-практической конференции «Машинные технологии дифференцированного применения удобрений и мелиорантов», 24-25 июня 2001 г., Рязань, С. 214-215.
48.Топаж А.Г., Лыкова Н.А. Оценка элементов продуктивности колоса в прикладных моделях продукционного процесса пшеницы // Тезисы докладов 10-ой Пущинской школы-конференции молодых ученых «Биология - наука XXI века», 17-21 апреля 2006 г., Пущино, с. 350.
49.Топаж А.Г. Использование принципа оптимальности в моделировании фенологического развития растений // Тезисы докладов 10-ой Пущинской школы-конференции молодых ученых «Биология - наука XXI века», 17-21 апреля 2006 г., Пущино, с. 350.