На кафедрі сформувались такі наукові напрямки з фундаментальних та прикладних досліджень:
- системний аналіз природничих систем (комп’ютерне моделювання наносистем) – керівник – доктор фізико-математичних наук, професор Корніч Григорій Володимирович;
- системний аналіз технічних та освітніх систем (металургія, система освіти в вищій школі) – керівник – доктор фізико-математичних наук, професор Бахрушин Володимир Євгенович;
- системний аналіз соціально-економічних систем (прийняття рішень, дискретна оптимізація) – керівник – доктор економічних наук, професор Бакурова Анна Володимирівна;
- аналіз біометричної інформації (прийняття рішень, дискретна оптимізація) – керівник – кандидат фізико-математичних наук, доцент Терещенко Еліна Валентинівна.
При кафедрі діє аспірантура з підготовки докторів філософії за спеціальністю 124—«Системний аналіз». Аспірантами кафедри готуються дисертації за темами:
- «Прискорене молекулярно-динамічне моделювання елементарних процесів дифузії в металах» (асп. Дуда Е.В. науковий керівник д.ф.-м.н., професор Корніч Г.В.). В травні 2021 р. в Інституті металофізики ім. Г.В.Курдюмова НАН України, м. Київ захищена кандидатська дисертація;
- «Математичне моделювання інформаційної системи управління аптечною мережею» (асп. Ропало Г.М., наук.кер. Бакурова А.В.);
- «Математичні методи аналізу текстової інформації для прийняття рішень в управлінні соціально-економічними системами» (асп. Пасічник М.С., наук.кер. Бакурова А.В.);
- «Методи та інформаційна технологія управління портфелями проектів енергозбереження на металургійних підприємствах» (асп. Юськів О.І., наук.кер. Бакурова А.В., Кійко С.Г.).
