Напрями наукових досліджень кафедри:
Високопродуктивні обчислювальні системи та паралельне програмування;
Підвищення ефективності комп’ютерних систем та мереж;
Моделювання навчального процесу;
Оптоелектронні технології в комп’ютерних системах;
Автоматизація проектування мікропроцесорних систем;
Застосування семантичного Web для побудови якісних сервісів;
Застосування методів штучного інтелекту для вирішення прикладних задач;
Застосування інформаційних технологій для космічних систем;
Діагностування комп'ютерних систем методами штучного інтелекту;
Використання паралельних комп’ютерів для моделювання складних систем.
З 2002 р. на кафедрі готуються аспіранти за спеціальностями «Інформаційні технології», «Комп’ютерні системи та компоненти» та «Математичне моделювання і обчислювальні методи».
Дослідженням проблем використання інформаційних технологій для космічних систем керує завідувач кафедри, к.т.н. Кудерметов Р.К. У даному напрямі було виконано науковцями кафедри НДР «Розробка та дослідження інформаційних технологій підтримки космічних систем дистанційного зондування Землі». Зазначена робота виконувалась відповідно до угоди між урядом України та урядом Арабської Республіки Єгипет.
У 2011 р. підписано угоду про наукове та науково-технічне співробітництво на базі науково-дослідної лабораторії, розміщеної у ТОВ «НВП «Хартрон-Юком». Науковий керівник науково-дослідницької лабораторії к.т.н. Тягунова М.Ю. Метою цієї лабораторії є залучення викладачів і студентів до досліджень сучасних методів проектування комп’ютерних систем для складних систем управління, зокрема космічних.
В 2011 р. сумісно з Донецьким національним технічним університетом та Харківським національним університетом радіоелектроніки подано заявку на конкурс в проекті USPIH (University collaboration for Simulation on Parallel Innovative HPC systems), який присвячено поширенню використання паралельних комп’ютерів для моделювання складних систем. Європейськими партнерами у цьому проекті плануються Центр високопродуктивних обчислень Штудгартського університету (Німеччина), Віденський технологічний університет (Австрія) та Едінбурзький технічний університет (Шотландія).
