四个研究方向：

1.     控制理论与控制工程

主要研究基于状态变量的预测控制，约束预测控制，非线性控制等基础理论；开展极端环境下油气测控及导向测量技术，炼油化工过程建模、运行优化，电力系统先进控制等应用研究。以石油石化过程的安全监控为背景，基于“大数据”、“机器学习”和“人工智能”，开展非线性工艺建模、故障检测、故障模式诊断、故障预报等研究。以复杂工业过程为对象，进行工业生产过程的模型化与动态模拟，开展预测控制的约束优先级与可行域相关研究，将机器学习和人工智能等应用到实际工业产品质量监控和优化过程。

2.     测试计量技术与仪器

主要研究油气生产、随钻测量、环境污染监测、工业安全、可穿戴设备、民生医疗等领域的智能感知、动态测试、先进传感技术与仪器装置。研究工作集中在微纳传感器、微流控芯片制造及其智能微系统集成与应用技术、信号获取及实时处理与智能感知技术研究、多参数动态测试与在线校正技术、智能仪表及测控系统装置开发和应用、以及开展传感器技术、机器学习、故障诊断等领域的交叉研究，为石油化工、智能物联、民生健康、人机交互等相关产业战略发展提供重要支撑。

3.     智能系统与信息再感知

该方向一方面从事模式识别、智能信息处理和物联网的基础理论与方法研究，包括脑认知机制建模、机器学习、深度学习、大数据分析、物联网、边缘智能、网络安全等；另一方面研究上述理论在智慧城市、工业互联网、石油勘探与海洋开发中的应用，充分发挥网络智能与信息再感知技术的优势，为智慧城市、工业互联网、石油勘探与海洋开发等领域提供新的理论与技术支持，相关工作包括智能交通、智能工厂、地震信号处理、海洋信息处理、遥感信息分析、智慧油田、数字海洋等。

4.     超快激光精密测试及微加工技术

该方向基于激光技术、光学测量和激光与物质相互作用等基本原理，针对激光雷达、下一代通信、生物医学、表面材料、集成芯片制造及检测等领域的应用需求，研究激光系统、高时空分辨测量、微纳加工等方向的关键技术难题，开展光纤/微腔光学频率梳、光学频率合成、绝对距离/表面形貌测量、超快光学现象/光信号探测、时间频率基准传输和超快激光微纳加工等先进技术和方法探究。