El PPG-CompMat cuenta actualmente con 4 líneas de investigación. El trabajo de investigación realizado puede pertenecer a una línea o a la intersección de varias líneas.
LÍNEA 1: Metodologías y Técnicas de Desarrollo de Software
Esta línea de investigación tiene como objetivo desarrollar y aplicar nuevas tecnologías, paradigmas, métodos, modelos y técnicas en el desarrollo, evaluación, comprensión y gestión de sistemas de software y dispositivos integrados en software, utilizados masivamente en Ciencias Computacionales. Se enfatizan los sistemas de mayor complejidad estructural y computacional, que cubren (pero no se limitan a):
(i) metodologías destinadas a desarrollar Sistemas Complejos multiagentes basados en el conocimiento en diferentes contextos;
(ii) sistemas móviles y contextuales, basados en middleware e integrados en el ámbito del Internet de las cosas (IoT) en escenarios distribuidos;
(iii) sistemas apoyados en realidad virtual, aumentada y mixta, así como entornos virtuales e inmersivos para apoyar la simulación de diversas realidades y fenómenos; y
(iv) sistemas de análisis y visualización de datos a pequeña y gran escala (big data) para Sistemas Complejos interactivos en diversos dominios.
LÍNEA 2: Modelización y Simulación de Sistemas Naturales y Artificiales
Esta línea de investigación está dedicada a modelización matemática y computacional de mecanismos subyacentes a sistemas y procesos complejos que ocurren a diferentes escalas y estudiados originalmente en las más diversas áreas de la ciencia y la ingeniería. Los sistemas y procesos investigados pueden ser tanto naturales como artificiales, mientras que los enfoques empleados implican métodos cuantitativos, estadísticos, analíticos, estocásticos, simulación y procesamiento computacional. Las investigaciones realizadas permiten la creación de modelos que sustentan nuevas teorías sobre procesos y sistemas naturales, permitiendo además su reproducción y replicación. Además, estas iniciativas investigan y diseñan modelos artificiales capaces de producir soluciones computacionales innovadoras a problemas prácticos complejos sin inspiración ni paralelos en los sistemas naturales.
LÍNEA 3: Teorías y Métodos Computacionales
Esta línea se caracteriza por el estudio de arquitecturas y algoritmos computacionales en sus aspectos fundamentales (teoría) y aplicados, teniendo como objetivo el uso de métodos y técnicas computacionales en la resolución de problemas técnicos y científicos. La línea incluye los siguientes temas principales: Corrección y Propiedades Formales de Algoritmos; Teoría de Grafos; Complejidad de Algoritmos; Computación Paralela, Distribuida y de Alto Rendimiento; Algoritmos para Grandes Volúmenes de Datos; Heurísticas y Metaheurísticas; Optimización Combinatoria e Investigación Operativa; Lógica; Inteligencia Computacional; Sistemas Computacionales; Teoría de la Computación; Matemáticas Informáticas; Arquitecturas y Sistemas Informáticos.
LÍNEA 4: Teorías y Métodos de la Física y la Matemática
Esta línea de investigación se centra en el estudio y desarrollo de metodologías numéricas y analíticas que puedan utilizarse para la modelización en ciencias computacionales. Enfatiza teorías y métodos provenientes de la Física y la Matemática para la descripción, comprensión y análisis de sistemas complejos, con aplicaciones en diferentes áreas del conocimiento. Los proyectos que desarrolló abarcan aspectos de modelado matemático discreto y continuo, involucrando métodos de cálculo y análisis variacional, análisis numérico, álgebra lineal computacional, mecánica estadística, teoría de probabilidad y teoría de control.