Οι ερευνητικές δραστηριότητες του ΙΠΣΥ περιλαμβάνουν τόσο βασική όσο και εφαρμοσμένη έρευνα, και χαρακτηρίζονται από συνεργατικότητα, με παραγωγικές συμπράξεις μεταξύ εγχώριων και διεθνών εταίρων από τη βιομηχανία και την ακαδημαϊκή κοινότητα. Το ΙΠΣΥ δημιουργεί γνώση και αναπτύσσει τεχνολογίες σε κάποιους από τους πιο δυναμικά αναπτυσσόμενους τομείς της οικονομίας.
Η επιστημονική έρευνα στο ΙΠΣΥ εστιάζεται επί του παρόντος στους ακόλουθους πέντε θεματικούς άξονες:
1. Αναλυτική Μεγάλων Δεδομένων και Μηχανική Μάθηση
Το ΙΠΣΥ αναπτύσσει αλγόριθμους και συστήματα μεγάλης κλίμακας για τη διαχείριση, την επεξεργασία και την ανάλυση στατικών και δυναμικών Μεγάλων Δεδομένων. Η διαδραστική ανάλυση δεδομένων, η επεξεργασία πολύπλοκων γεγονότων, καθώς και η προγνωστική αναλυτική αποτελούν βασικά σημεία ενδιαφέροντος, παράλληλα με τεχνικές εξόρυξης δεδομένων που διατηρούν την ιδιωτικότητα αλλά και κλιμακούμενα μοντέλα μηχανικής μάθησης.
2. Κατανεμημένα και Διαδικτυακά Πληροφοριακά Συστήματα
Στόχος της έρευνας η διαχείριση και η επεξεργασία δεδομένων σε διαδικτυακά και κατανεμημένα περιβάλλοντα, όπως τα Δεδομένα Ιστού και o Σημασιολογικός Ιστός, τα Γραφήματα Γνώσης και οι Οντολογίες, αλλά και η ολοκλήρωση ετερογενών δεδομένων, η προσωποποιημένη ανάκτηση πληροφοριών, καθώς και τα δίκτυα αισθητήρων και τα συστήματα peer-to-peer.
3. Πλατφόρμες και Υπηρεσίες Δεδομένων Νέφους
Το ΙΠΣΥ καινοτομεί στον τομέα του Υπολογιστικού Νέφους για εφαρμογές έντασης δεδομένων, συμπεριλαμβανομένων των μοντέλων FaaS/PaaS/SaaS, της ασφαλούς επεξεργασίας δεδομένων από τρίτους και της ολιστικής ανάλυσης Μεγάλων Δεδομένων (cloud/edge). Αναπτύσσει επίσης cloud-native εργαλεία για αναλυτική δεδομένων και καταλόγους υπηρεσιών.
4. Συστήματα και Εφαρμογές με Επίκεντρο τον Χρήστη
Το ΙΠΣΥ εστιάζει στην προσαρμοστική και ανθρωποκεντρική πρόσβαση σε δεδομένα, καθώς και στη ηθική χρήση δεδομένων, μέσω συστημάτων συστάσεων, διαλογικής Τεχνητής Νοημοσύνης, οπτικής αναλυτικής και επεξηγήσιμων αλγορίθμων, προωθώντας τον εκδημοκρατισμό των δεδομένων σε τομείς όπως η υγεία και η εκπαίδευση.
5. Ερευνητικές Υποδομές Μεγάλων Δεδομένων
Το ΙΠΣΥ σχεδιάζει κλιμακούμενα συστήματα για την οργάνωση, αποθήκευση και ψηφιακή διαχείριση μεγάλων συνόλων δεδομένων, εξασφαλίζοντας τη μακροπρόθεσμη διατήρησή τους και την εξαγωγή γνώσης. Το Ινστιτούτο έχει ηγετικό ρόλο σε ευρωπαϊκές και εθνικές ερευνητικές υποδομές (OpenAIRE, ELIXIR, EOSC, Apollonis, IBISBA, ECRIN κ.α.) και προωθεί την Ανοικτή Επιστήμη με διεπιστημονικές λύσεις για ψηφιακά στοιχεία υψηλής ποιότητας.