Основные научные направления кафедры ЭВМ:

• интеллектуальный анализ данных;
• реконфигурированные распределенные системы;
• параллельные и распределенные вычисления;
• живучесть данных у встроенных системах;
• аппаратно-программное обеспечение компьютерных систем и сетей.

В рамках этих основных направлений сотрудники кафедры проводят фундаментальные и прикладные научные исследования по следующим тематическим направлениям:

• исследование сложных программных систем и их адаптации в компьютерных системах (проф. Волк М.О., доц. Филимончук Т.В.);
• технологии проектирования защищенных электронных систем; анализ производительности больших и сложных систем (проф. Горбачев В.А.);
• распределенная обработка данных с помощью искусственных нейронных сетей (ст. преп. Дяченко В.А.);
• использование искусственного интеллекта в умных машинах и интернете вещей (проф. Каргин А.А. (совместитель));
• теория и методология синтеза и реконфигурации архитектур и обеспечения безопасности компьютерных систем и сетей объектов критического применения (зав. каф. Коваленко А.А.);
• принципы построения высокопроизводительных корпоративных сетей (проф. Завизиступ Ю.Ю., ст. преп. Партыка С.А.);
• компьютерная обработка GDV-изображений (проф. Завизиступ Ю.Ю.);
• балансировка нагрузки в распределенных вычислительных системах (доц. Иванисенко И.Н.);
• сохранение, обработка и передача данных в веб-приложениях (доц. Иващенко Г.С.);
• системы поддержки принятия решений (доц. Ильина И.В.);
• современные информационно-коммуникационные технологии и средства управления (доц. Лебедев О.Г.);
• обработка и передача технологических данных в компьютерных системах (доц. Ляшенко А.С.);
• системы и алгоритмы локально-параллельной  обработки информации; ресурсное клеточно-автоматное моделирование элементов компьютерных сетей (проф. Михаль О.Ф.);
• Deep learning в компьютерных информационных системах (проф. Олизаренко С.А.);
• исследование архитектур высокопроизводительных микропроцессоров и компьютерных систем на их основе (ст. преп. Росинский Д.Н.);
• кибернетическая безопасность в компьютерных и информационных системах  (проф. Рубан И.В., доц. Мартовицкий В.А., ас. Лебедев В.О.);
• повышение живучести распределенных компьютерных систем с перестраеваемой структурой и программируемой логикой (доц. Токарев В.В.);
• защита информации; микроконтроллерные системы (проф. Торба А.А.);
• защита информации в информационных системах, технологии DevSecOps (доц. Федорченко В.Н.);
• управление ИТ-проектами, программами, портфелями (проф. Фесенко Т.Г. (совместитель))
• визуализация данных и моделирование алгоритмов (ст. преп. Фомичев А.А.);
• информационные технологии создания веб-сайтов электронного управления (асс. Халимова С.В.);
• обработка изображений (доц. Янковский А.А.).