La ricerca comprende l’analisi e la modellazione di sistemi biologici per lo studio della progressione di alcuni tipi di cancro, la definizione di algoritmi, basati su logiche temporali e spaziali, per la verifica formale delle proprietà dei modelli biologici sviluppati. Vengono proposte strutture dati e algoritmi per l'elaborazione e analisi di dati di sequenziamento. Inoltre, si svolgono attività di analisi e progettazione di sistemi a supporto della salute e del benessere, quali ad esempio, sistemi di analisi automatica di bioimmagini da microscopio, sistemi per la manutenzione di classificazioni ed ontologie biomediche, e sistemi di e-Health.        

La ricerca del gruppo si focalizza sullo studio e sullo sviluppo di nuovi algoritmi di visione artificiale in grado di interpretare in tempo reale flussi di dati multimediali provenienti da reti di sensori attivi (ottici, infrarosso, acustici, etc.). In questo ambito, particolare attenzione è dedicata allo studio di algoritmi di machine/deep learning per la classificazione di scene reali, la re-identificazione di oggetti in reti di telecamere estese, etc. e tecniche di realtà aumentata/mixed al fine di costruire sistemi multimediali a supporto degli operatori umani. Le attività sono focalizzate, inoltre, sulla formulazione di modelli concettuali e semantici per sistemi web multimediali.

La fisica sperimentale delle interazioni fondamentali e delle astroparticelle ha lo scopo di investigare e chiarire i meccanismi di interazione tra particelle subatomiche fondamentali. Questi meccanismi sono della massima importanza per comprendere lo stato attuale dell'universo e come si è evoluto finora. La fisica delle astroparticelle è nata dall'unione fruttuosa dell'astronomia con la fisica delle particelle.

L’attività di ricerca di questo settore riguarda lo studio di modelli e tecniche di ragionamento per la formalizzazione di problemi inerenti a varie discipline dell’informatica. In particolare, si studiano nuove implementazioni dei linguaggi di programmazione e strumenti automatici di supporto alla programmazione.

Si studiano la semantica dei linguaggi (operazionale, denotazionale e semantica dei giochi) e tecniche di ragionamento sui programmi basate su induzione o co-induzione.

Si investigano Logical Frameworks e ambienti interattivi per il ragionamento formalizzato, e teorie dei tipi ad essi soggiacenti.

Si studiano logiche temporali sia dal punto di vista teorico che come strumenti per il model checking di sistemi reattivi e per la verifica di proprietà mediante interpretazione astratta.

La ricerca si articola sullo studio e sviluppo di metodologie di analisi sperimentale di progetti informatici di tipo industriale. In particolare, si studiano metriche sperimentali per l’analisi della complessità strutturale e della qualità, tecniche model-driven per il testing automatico.

Le attività di ricerca si focalizzano sullo studio e la realizzazione di algoritmi e metodologie atti a simulare i processi umani intelligenti: apprendimento, ragionamento e correzione. In particolare, si studiano i linguaggi per la rappresentazione della conoscenza e il ragionamento automatico, con  particolare attenzione ai problemi di planning con vincoli temporali (e loro implementazione su architetture parallele), tecniche di Machine Learning e Deep Learning nell’ambito della Computer Vision, Elaborazione del linguaggio Naturale, Personalizzazione Adattiva e Robotica.   

Questa area di ricerca si occupa dei fattori umani nel design ed uso di strumenti informatici. Vengono proposte e valutate scientificamente interfacce volte ad aumentare l'usabilità e l’efficacia del software per tutte le categorie di utenti, anche usando modalità innovative di interazione quali la realtà virtuale ed aumentata, i serious game, e diversi tipi di dispositivi mobili. Vengono inoltre approfonditi gli effetti psicologici dell'introduzione di strumenti informatici, inclusi i social media, nelle relazioni fra utenti.

Questo settore si occupa dello studio, della progettazione e dell'implementazione di sistemi distribuiti, possibilmente in grado di interagire con il mondo reale (acquisendo dati da sensori, elaborandone l'informazione derivata ed agendo su opportuni attuatori). Gli agenti in tali contesti comunicano attraverso reti e protocolli di varia natura, dando origine a sistemi in grado di funzionare, con vari gradi di autonomia, anche in presenza di guasti e di attacchi cyber. Le ricerche sono sia teoriche, con lo sviluppo di modelli volti a garantire il corretto funzionamento e la sicurezza delle varie architetture hardware/software sotto esame, sia applicative con lo sviluppo di software, protocolli e soluzioni tecnologiche in grado di soddisfare gli scenari d'uso reali.

Le attività di ricerca si situano nei settori delle basi di dati, scienza dei dati, big data analytics, information retrieval, data mining, web semantico, sistemi informativi e data warehouse. Si studiano gli aspetti relativi alle gestione di dati e informazioni, strutturati e non, e provenienti da vari domini quali, ad esempio, dati temporali e geografici, testuali, reti, social, dati e processi aziendali.