Vedecký výskum je orientovaný na rozvoj teoretických metód v oblasti matematickej štatistiky a
aplikovanej matematiky so zameraním na problémy merania a vyhodnocovanie nameraných údajov:
- výskum lineárnych a nelineárnych regresných modelov so zložitou kovariančnou štruktúrou
- návrh modelov a metód pre analýzu výsledkov merania, vrátane metód pre stanovenie ich neistôt
- výskum štatistických a metrologických intervalov (štatistické predikčné intervaly, konfidenčné intervaly a tolerančné intervaly, resp. metrologické intervaly pokrytia)
- výskum modelov kalibrácie a metód pre analýzu výsledkov medzilaboratórnych porovnávaní
- výskum pravdepodobnostných rozdelení určených kombinovaním informácie z nezávislých zdrojov
- teoretický výskum štatistických parametrických a neparametrických metód pre biomedicínske a technické aplikácie
- výskum metód aplikovanej štatistiky a strojového učenia pri spracovaní a analýze EEG
- metódy nelineárnej dynamiky pri spracovaní signálov a časových radov; aplikácie na zložité prejavy biologických systémov (EKG, EEG) – rekonštrukcia stavových portrétov, redukcia šumu, modelovanie, predikcia, klasifikácia
- detekcia kauzality z nameraných časových radov
- vyšetrovanie komplexných systémov s využitím charakteristík, známych z teórie chaosu a fraktálov
- aplikácie metód strojového učenia a samorganizujúcich sa neurónových a iných inteligentných sietí na predikciu a klasifikáciu časových radov a signálov, hlavne v biomedicíne
- základný a experimentálny výskum v oblasti kognitívnej a výpočtovej neurovedy
- výskum využitia rozhrania mozog-počítač a virtuálnej reality pre neurorehabilitáciu pohybu
- aplikácie digitálnych metód obrazovej analýzy v optickej mikroskopii (napr. bunkových štruktúr) a metód rozpoznávania vzorov
- vývoj metód merania a analýzy biologických účinkov elektromagnetických polí