Esta linha de pesquisa tem como objetivo o desenvolvimento de Modelagem Matemática e Computacional, estimulando a investigação interdisciplinar com ênfase nas áreas de Fenômenos de Transporte, Dinâmica dos Fluidos, Fluidos não newtonianos, Meios Porosos, Eletromagnetismo, Escoamentos biológicos, Ciências dos Materiais e difusão do conhecimento.

Esta linha de pesquisa tem como objetivo principal o desenvolvimento de técnicas inovadoras na solução de inúmeros problemas científicos e tecnológicos, desde a concepção e análise dos modelos matemáticos e computacionais, suas aplicações na compreensão profunda de fenômenos de diversas naturezas, assim como na resolução de problemas inversos associados, até a otimização de sistemas complexos multifísicos.

Essa linha abrange pesquisas nas áreas de bioinformática, modelagem molecular e modelagem de sistemas biológicos. Nessas áreas, as pesquisas visam o estudo de problemas biológicos com aplicação em saúde humana, meio ambiente, biodiversidade e biotecnologia. As pesquisas envolvem o desenvolvimento e uso de métodos computacionais, estatísticos e matemáticos visando a compreensão dos sistemas biológicos, seu funcionamento, estruturas moleculares, complexidade, interações e relações evolutivas.

Esta linha de pesquisa tem como foco problemas de controle e filtragem de sinais em sistemas dinâmicos, processamento de sinais discretos, e métodos estocásticos em finanças. Neste contexto, é de especial interesse a análise do potencial de algoritmos de aprendizado de máquina para a solução de problemas clássicos em aberto, e em novos desafios relacionados ao controle de sistemas distribuídos (sistemas de controle em rede).

Esta linha de pesquisa tem como foco o desenvolvimento de técnicas nas áreas de computação massivamente paralela, distribuída e em nuvem, computação quântica, visualização científica, processamento de imagem, realidade virtual e aumentada, big data, ciência de dados e inteligência artificial, impactando a pesquisa e o desenvolvimento de modelos, métodos, algoritmos e sistemas computacionais robustos e eficientes.