NBI-RPRGM for Multi-objective Optimization Design of Bio-Processes

¹ Ecole Mohammadia d'Ingénieurs, LERMA   Avenue Ibn Sina BP765 - Agdal, Rabat -Maroc
² Process Engineering Group, IIM-CSIC, C/ Eduardo Cabello, 6, 36208 Vigo, Spain

Corresponding authors: ellaia@emi.ac.ma julio@iim.csic.es

Abstract

In this work we consider multi-objective optimization problems arising from the domain of the design of nonlinear bioprocesses. The goals are to maximize the product profit and to minimize simultaneously the Fixed Capital Investment, by imposing additional constraints in order to ensure cell viability. As a result, the Pareto-optimal set is obtained for Random Perturbation of Reduced Gradient Method (RPRGM) by solving a set of nonlinear programming subproblems of multi objective optimization using the recent Normal Boundary Intersection (NBI), the objective and constraints functions are assumed to be differentiable.

Résumé

Dans ce travail nous considérons des problèmes d'optimisation multi-objectifs qui apparaissent dans le domaine de conception de bioprocess. L'objectif est de maximiser le profit du produit et de minimiser l'investissement du capital fixe simultanément, en imposant des contraintes supplémentaires pour assurer la viabilité cellulaire. En conséquence, l'ensemble Pareto-optimal est obtenu par perturbation aléatoire de la méthode du gradient réduit en résolvant un ensemble de programmes non linéaires, sous-problèmes multi-objectifs obtenus par l'utilisation de la méthode NBI; les fonctions objectifs et celles des contraintes sont supposées différentiables.