Doc. Ing. Štěpán Papáček, Ph.D.

vědecký pracovník

Štěpán Papáček
Vědecké zájmy: Matematické modelování a řízení biologických procesů, např. Integrované multitrofické akvakulturní systémy (IMTA) a fotosyntéza v makro i mikrořasách. Pro výše uvedené systémy se využívají pokročilé výpočetní nástroje jako je např. výpočetní dynamika tekutin (CFD), optimalizační metody a také techniky používané při řešení inverzních problémů a v návrhu experimentů.

Životopis

Seznam publikací

Štěpán Papáček absolvoval Fakultu strojní Českého vysokého učení technického v Praze v roce 1986. Titul Ph.D. získal na Fakultě mechatroniky a mezioborových inženýrských studií Technické univerzity v Liberci v roce 2005. V letech 1994 až 2000 působil jako Ordinarius Professor různých předmětů – Mechanika, Konstrukce strojů, Robotika a Teorie řízení – na Universidad Panamericana v Guadalajaře, Mexiko, a v roce 1999 také na CINVESTAV-IPN, Unidad Guadalajara, Mexiko. Po návratu do vlasti byl od roku 2000 nejdříve technickým pracovníkem v Mikrobiologickém ústavu Akademie věd ČR v Třeboni a od roku 2005 akademickým a vědeckým pracovníkem na Ústavu fyzikální biologie Jihočeské univerzity v Nových Hradech. V roce 2020 úspěšně dokončil habilitační řízení na VŠB–Technické univerzitě Ostrava a získal titul docenta v oboru Výpočetní a aplikované matematiky. Od roku 2020 působí jako vědecký pracovník v Oddělení teorie řízení Ústavu teorie informace a automatizace Akademie věd ČR v Praze.

Jeho hlavní vědecké zájmy zahrnují matematické modelování biologických systémů a procesů, se zvláštním důrazem na identifikaci a kalibraci modelů, úzce spojenou s návrhem experimentů založeným na modelech. Ve své práci se zabývá modelováním fotobioreaktorů (PBR), recirkulačních akvakulturních systémů (RAS) a integrovaných multitrofických akvakulturních systémů (IMTA) pomocí výpočtové dynamiky tekutin (CFD). V poslední době se vrátil ke své původní specializaci – modelování a simulaci mechanických systémů – a začal se věnovat také problematice bipedální chůze u robotů a lidí.

Knihy a kapitoly

  1. Polach P., Papáček Štěpán: ON A STEPLADDER CYCLIC WALKING: STRUCTURE AND PARAMETERS IDENTIFICATION OF AN UNDERACTUATED HYBRID STATE MODEL, Projektowanie, badania i eksploatacja - 2023 : Monografia, p. 93-100 Stáhnout DOI: 10.53052/9788367652148 [2023]

Články v časopisech

  1. Andreu-Vilarroig C., Cortés J.-C., Navarro-Quiles A., Papáček Štěpán, Pérez C.-L.: A Random Differential Equation Approach for Modeling the Growth of Microalgae in Photobioreactors, Bulletin of Mathematical Biology 88 Stáhnout Stáhnout DOI: 10.1007/s11538-026-01609-3 [2026]
  2. Filip R., Masaló I., Papáček Štěpán: Modeling and CFD Simulation of Macroalgae Motion within Aerated Tanks: Assessment of Light-Dark Cycle Period, Energies 17 Stáhnout Stáhnout DOI: 10.3390/en17143555 [2024]
  3. Inostroza C., Papáček Štěpán, Fernández-Sevilla J.M., Acién F. G.: Optimization of thin-layer photobioreactors for the production of microalgae by integrating fluid-dynamic and photosynthesis rate aspects, Journal of Applied Phycology 35 5 (2023), p. 2111-2123 Stáhnout DOI: 10.1007/s10811-023-03050-8 [2023]
  4. Matonoha Ctirad, Papáček Štěpán, Lynnyk Volodymyr: On an optimal setting of delays for the D-QSSA model reduction method applied to a class of chemical reaction networks, Applications of Mathematics 67, p. 831-857 Stáhnout DOI: 10.21136/AM.2022.0136-21 [2022]
  5. Lynnyk Volodymyr, Papáček Štěpán, Rehák Branislav: Biochemical network of drug-induced enzyme production: Parameter estimation based on the periodic dosing response measurement, Kybernetika 57 6 (2021), p. 1005-1018 Stáhnout Stáhnout DOI: 10.14736/kyb-2021-6-1005 [2021]
  6. Petera K., Papáček Štěpán, González C.I., Fernández-Sevilla J.M., Fernández F.G.A.: Advanced Computational Fluid Dynamics Study of the Dissolved Oxygen Concentration within a Thin-Layer Cascade Reactor for Microalgae Cultivation, Energies 14 Stáhnout Stáhnout DOI: 10.3390/en14217284 [2021]

Ostatní publikace

  1. Polach P., Papáček Štěpán, Anderle Milan: Modeling and Experiments on Stable Stepladder Walking, BOOK OF ABSTRACTS - Multibody Dynamics 2025 - 12th ECCOMAS Thematic Conference on Multibody Dynamics, p. 85-85, Eds: Gerstmayr Johannes, Manzl Peter, Pieber Michael, Zwolfer Andreas Stáhnout [2025]
  2. Papáček Štěpán, Matonoha Ctirad: A note on the OD-QSSA and Bohl-Marek methods applied to a class of mathematical models, Programs and Algorithms of Numerical Mathematics 22 : Proceedings of Seminar, p. 127-136, Eds: Chleboun J., Papež J., Segeth K., Šístek J., Vejchodský T. Stáhnout DOI: 10.21136/panm.2024.12 [2025]
  3. Polach P., Prokýšek R., Papáček Štěpán: On underactuated bipedal systems walking: Gait pattern modeling and analysis of a stepladder with decorator, PROCEEDINGS OF COMPUTATIONAL MECHANICS 2024, p. 141-144, Eds: Adámek V., Jonášová A., Plánička S. Stáhnout Stáhnout [2024]
  4. Papáček Štěpán, Matonoha Ctirad: A note on the D-QSSA method with optimal constant delays applied to a class of mathematical models, PANM 22: Programy a algoritmy numericke matematiky 22. Abstrakty, p. 12-12 Stáhnout [2024]
  5. Polach P., Prokýšek R., Papáček Štěpán: On a stepladder model walking (with and without a decorator), PROCEEDINGS OF COMPUTATIONAL MECHANICS 2023, p. 167-169, Eds: Adámek Vítězslav, Jonášová Alena, Plánička Stanislav Stáhnout [2023]
  6. Papáček Štěpán, Matonoha Ctirad, Sanchez A.: On the D-QSSA Method With Optimal Constant Delays Applied to a Class of Mathematical Models, ODAM 2023 Book of Abstracts, p. 58-58 Stáhnout [2023]
  7. Matonoha Ctirad, Papáček Štěpán: Bohl-Marek Formulation of the Nonlinear System of ODEs for a Class of Mathematical Models With Conservation Laws, ODAM 2023 Book of Abstracts, p. 51-52 Stáhnout [2023]
  8. Polach P., Anderle Milan, Zezula Pavel, Papáček Štěpán: COMPUTER SIMULATION STUDY OF THE STABILITY OF UNDERACTUATED BIPEDAL ROBOT MODELS (motivated by Griffin and Grizzle, 2017), ENGINEERING MECHANICS 2023 : 29th INTERNATIONAL CONFERENCE - BOOK OF FULL TEXTS, p. 207-210, Eds: Radolf V., Zolotarev I. Stáhnout [2023]
  9. Duintjer Tebbens Jurjen, Lanzendörfer M., Matonoha Ctirad, Papáček Štěpán: Preconditioning for the integration of a spatiotemporal pharmacodynamic system, Proceedings in Applied Mathematics and Mechanics, Eds: Böhm Ch., Mang K., Markert B., Reese S., Schmidtchen M., Waimann J., Kaliske M. Stáhnout DOI: 10.1002/pamm.202200268 [2023]
  10. Papáček Štěpán, Matonoha Ctirad, Duintjer Tebbens Jurjen: Bohl-Marek decomposition applied to a class of biochemical networks with conservation properties, Proceedings of the Seminar on Numerical Analysis & Winter School /SNA' 23/, p. 56-59, Eds: Starý Jiří, Sysala Stanislav, Sysalová Dagmar Stáhnout [2023]
  11. Papáček Štěpán, Matonoha Ctirad: An enhanced model parameter estimation by a slow-fast decomposition based on the first order two time-scale expansion, Proceedings of the PANM 21 Programy a algoritmy numericke matematiky 21 /2022/, p. 19-19 Stáhnout [2023]
  12. Papáček Štěpán, Matonoha Ctirad: TESTING THE METHOD OF MULTIPLE SCALES AND THE AVERAGING PRINCIPLE FOR MODEL PARAMETER ESTIMATION OF QUASIPERIODIC TWO TIME-SCALE MODELS, Programs and Algorithms of Numerical Mathematics 21 : Proceedings of Seminar, p. 163-172, Eds: Kůs P., Papež J., Rozložník M., Segeth K., Šístek J. Stáhnout DOI: 10.21136/panm.2022.15 [2023]
  13. Polach P., Anderle Milan, Papáček Štěpán: ON THE DESIGN AND MODELING OF A TRAINER FOR THE UNDERACTUATED WALKING ROBOT WITHOUT ANKLES, Proceedings of 27/28th INTERNATIONAL CONFERENCE (2022), p. 309-312 Stáhnout DOI: 10.21495/51-2-309 [2022]
  14. Papáček Štěpán, Polach P., Prokýšek R., Anderle Milan: On a class of biped underactuated robot models with upper body: Sensitivity analysis of the walking performance, Proceedings of the 37th conference on COMPUTATIONAL MECHANICS 2022 (CM 2022), p. 99-102 Stáhnout [2022]
  15. Papáček Štěpán, Rehák Branislav, Lynnyk Volodymyr, Lynnyk Anna: Analysis of a Model Reduction Method (D-QSSA) applied to a Class of Biochemical Networks, IFAC-PapersOnLine.Volume 54, Issue 15 - 11th IFAC Symposium on Biological and Medical Systems BMS 2021, p. 568-573 Stáhnout DOI: 10.1016/j.ifacol.2021.10.317 [2021]
  16. Papáček Štěpán, Lynnyk Volodymyr: Quasi-steady state assumption vs. delayed quasi-steady state assumption: Model reduction tools for biochemical processes, Proceedings of the 2021 23rd International Conference on Process Control (PC), p. 278-283, Eds: Paulen R., Fikar M. DOI: 10.1109/PC52310.2021.9447532 [2021]
  17. Papáček Štěpán, Lynnyk Volodymyr, Rehák Branislav: REGULATORY NETWORK OF DRUG-INDUCED ENZYME PRODUCTION: PARAMETER ESTIMATION BASED ON THE PERIODIC DOSING RESPONSE MEASUREMENT, Programs and Algorithms of Numerical Mathematics. Proceedings of Seminar, p. 89-97, Eds: Chleboun J., Kůs P., Přikryl P., Rozložník M., Segeth K., Šístek J. Stáhnout DOI: 10.21136/panm.2020.09 [2021]
  18. Papáček Štěpán, Matonoha Ctirad, Duintjer Tebbens Jurjen: Mathematics and Optimal control theory meet Pharmacy: Towards application of special techniques in modeling, control and optimization of biochemical networks, Proceedings of the SNA'21 Seminar on Numerical Analysis Modelling and Simulation of Challenging Engineering Problems, p. 60-63, Eds: Starý Jiří, Sysala Stanislav Stáhnout [2021]
  19. Papáček Štěpán, Lynnyk Volodymyr, Rehák Branislav: Systems biology analysis of a drug metabolism (with slow-fast. . . ), Proceedings of the PANM 20 Programy a algoritmy numericke matematiky 20 Stáhnout [2020]