Научные интересы исследователей кафедры сфокусированы на решении современных задач в области Data Science и искусственного интеллекта. 

Научно-исследовательская работа кафедры ведется по следующим приоритетным направлениям:

- Разработка алгоритмов машинного обучения для прогнозной аналитики и интеллектуального анализа данных.

- Обработка естественного языка (NLP): разработка методов для семантического анализа, классификации и генерации текстов.

- Прикладные исследования с использованием технологий искусственного интеллекта в сферах:

• Цифровое образование и адаптивные обучающие системы;

• Анализ медицинских данных для поддержки принятия врачебных решений;

• Промышленная аналитика и оптимизация бизнес-процессов.

В последнее десятилетие в ВУЗах наметился устойчивый тренд на междисциплинарное взаимодействие. В частности, сотрудники кафедры участвовали в совместной работе с коллегами экономического института по вопросам моделирования теневой экономики (грант РФФИ №19-010-00869 А «Теневая экономическая деятельность современной России: концептуализация, измерение, моделирование», доцент Т.Е. Бадокина). С представителями факультета иностранных языков и коллегами из Ростовского и Калининградского университетов выполнялась работа по теме трансфера принципов Болонского процесса и компетентностного подхода в систему ТиПО ("HE and VET alliance establishment according to Bologna Principals implementation via VET teachers’ capacity building" (ALLVET) 609952-EPP-1-2019-1-RS-EPPKA2-CBHE-JP), доцент Т.Е. Бадокина. В последние два года на кафедре разрабатывется тема виртуальной и дополненной реальности, а так же тематика NLP (обработка естественного языка), которая планируется для совместного исследования с коллегами факультета иностранных языков (доцент Т.Е. Бадокина).

В настоящее время кафедра участвует в реализации проекта СмартАгро. В его рамках планируется разработка системы поддержки принятия решений на основе математических моделей. Она предполагает создание компьютерной программы по расчету перспективной структуры посевных площадей, созданию информационных систем сбора данных о животных, цифровых методов актуализации и использованию селекционного и генетического материала. В частности, в ближайшей перспективе планируется разработка математической модели расчета оптимальной структуры посевных площадей (доцент А.Н. Андронов).
В рамках совместного проекта с ООО «Талина» выполняются работы по прогнозированию времени поломок и ремонта оборудования, созданию и тестированию алгоритмов контроля и предсказательного обслуживания технических агрегатов (доцент А.Н. Андронов) Сотрудники кафедры участвуют в работе Лаборатории интеллектуального анализа данных по направлениям:
1) построение рекомендательной системы по подбору эффективных научных коллективов (построение моделей, анализирующих схожесть научных текстов (аннотаций научных публикаций, текстов научных конкурсов и грантов, НИР). В качестве результата предполагается вывод топ-10 текстов из датасета наиболее схожих с заданным запросом. Результат моделирования позволяет выбрать наиболее подходящих исполнителей для организации и проведения новых исследований;
2) создание системы машинного перевода для языковых пар эрзянский-русский и мокшанский-русский на оcнове подготовленных параллельных корпусах параллельных текстов (совместно с филологическим факультетом, доцент А.Н. Андронов).