Development of advanced mathematical programming methods for sustainable engineering and system biology

dc.contributor
Universitat Rovira i Virgili. Departament d'Enginyeria Química
dc.contributor.author
Vaskan, Pavel
dc.date.accessioned
2014-06-13T09:48:09Z
dc.date.available
2014-06-13T09:48:09Z
dc.date.issued
2014-03-28
dc.identifier.uri
http://hdl.handle.net/10803/145250
dc.description.abstract
The main goal of this thesis is to develop advanced mathematical programming tools to address the design and planning of sustainable engineering systems and the modeling and optimization of biological systems. First we introduce a novel framework for the coupled use of Geographical Information Systems (GIS), Mixed-Integer Linear Programming (MILP) and decomposition algorithm for GIS based MILP models. Our approaches combine optimization tools, spatial decision support tools, economic and environmental analysis. Second we propose the general framework for sustainable design of energy systems like heat exchanger networks and utility plant. Our method is based on the combined use of the multi-objective optimization tools, Life Cycle Assessment methodology (LCA) and a rigorous dimensionality reduction method that allows identifying key environmental metrics. Finally we introduce multi-objective Mixed-Integer Non-Linear Programming (MINLP) based method for identifying in a rigorous and systematic manner the most probable biological objective functions explaining the operation of metabolic networks.
eng
dc.description.abstract
El objetivo principal de esta tesis es el desarrollo de herramientas de programación matemática para abordar el diseño y planificación de procesos industriales sostenibles y la optimización en el área de la biología de sistemas. Primeramente se establece un nuevo marco para el uso simultáneo de Sistemas de Información Geográfica (GIS), Programación Lineal Entera Mixta (MILP) y algoritmos de descomposición para modelo basados en MILP-GIS. Nuestros enfoques combinan herramientas de optimización, herramientas espaciales para la toma de decisiones y análisis económicos y medioambientales. En segundo lugar, se propone el marco general para el diseño de sistemas de energía sostenibles, como las redes de intercambio de calor y plantas de servicio para la industria del proceso. Nuestro método se basa en el uso combinado de herramientas de optimización multiobjetivo, metodología de Análisis de Ciclo de Vida (LCA) y un riguroso método de reducción de dimensionalidad que permite la identificación de indicadores ambientales clave. Finalmente introducimos un método basado en Programación Multiobjetivo Mixta Entera no Lineal (MINLP) aplicado a la identificación rigurosa y sistemática de las funciones objetivo biológicas más probables que explican el funcionamiento de las redes metabólicas
spa
dc.format.extent
171 p.
dc.format.mimetype
application/pdf
dc.language.iso
eng
dc.publisher
Universitat Rovira i Virgili
dc.rights.license
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dc.source
TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)
dc.subject
mathematical programming
dc.subject
sustainable in engineering
dc.subject
multi-objecrtive optimization
dc.subject
system biology
dc.title
Development of advanced mathematical programming methods for sustainable engineering and system biology
dc.type
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
dc.type
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.subject.udc
66
cat
dc.contributor.authoremail
novbateki@gmail.com
dc.contributor.director
Guillén Gosálbez, Gonzalo
dc.contributor.codirector
Jiménez Esteller, Laureano
dc.embargo.terms
cap
dc.rights.accessLevel
info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.identifier.dl
T 952-2014


Documents

Doctoral Thesis Pavel Vaskan.pdf

10.92Mb PDF

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