Науковий напрям кафедри – дослідження та розробка теорії та практик побудови апаратного та програмного забезпечення спеціалізованих комп'ютерних систем, пристроїв та мереж на новітній елементній базі.
Наукові дослідження проводяться з таких напрямів:
- аналіз та синтез топологій спеціалізованих комп’ютерних систем, методи математичного моделювання, матричні моделі топологій, побудова ефективних алгоритмів їх моделювання;
- розробка проблемно-орієнтованих інформаційно-вимірювальних систем;
- проектування інтелектуальних сенсорних систем;
- цифрове оброблення сигналів;
- криптографія;
- сенсорика та наноматеріалознавство;
- мережі на кристалі.
За 10 років роботи кафедри отримані вагомі результати у науковій та освітній діяльності. Працівниками кафедри опубліковано понад 610 наукових праць, в тому числі 2 монографії, навчальні посібники, понад 200 публікацій у наукових виданнях, що входять до наукометричних баз даних. Зроблено більше 150 доповідей на міжнародних та понад 160 доповідей на вітчизняних конференціях та симпозіумах. Отримано 7 патентів.
Науковці кафедри були залучені до виконання п’яти науково-дослідних робіт, результати яких впроваджені у навчальний процес.
Налагоджена співпраця з провідними університетами США, Франції, Німеччини, Польщі, КНР, Латвії та ін. Працівники проходили наукове стажування в Польщі та Італії.