Научно-исследовательская работа Института осуществляется по направлениям «Когнитивные системы и технологии, нейроинформатика и биоинформатика, системный анализ, искусственный интеллект, системы распознавания образов, принятие решений при многих критериях» и «Теория информации, научные основы информационно-вычислительных систем и сетей, информатизации общества, квантовые методы обработки информации «Системный анализ и интеллектуальные информационные технологии поддержки управления развитием пространственно-организованных био-социоэкономических систем на примере российской Арктики и Субарктики. Математические модели, методы и системы информационного обеспечения жизненного цикла и снижения риска прогрессивных технологий.